Факультет

Студентам

Посетителям

Как образуются горы

Автору этой книги давно и настойчиво задается вопрос: «А как же горы? Как могли они образоваться на расширяющейся Земле?» Постараемся на него ответить.

Сначала посмотрим, что известно в настоящее время о строении и развитии горных систем. Горам присущи некоторые особенности. Первая из них — стадийность развития. Обычно выделяются три стадии.

Первая — период прогибания и накопления мощных осадочных толщ.

Вторая — стадия формирования и образования гор.

И, наконец, третья — стадия старения и разрушения гор. Такая последовательность процесса горообразования была подмечена еще в период становления учения о геосинклиналях (конец XIX — начало XX века).

Однако, на наш взгляд, в учении о развитии гор пропущена весьма существенная, хотя внешне и малозаметная, стадия, которую можно условно назвать прагеосинклинальной, т. е. предшествующей возникновению геосинклинальной впадины. Выявлена она лишь сейчас, на этапе широкого применения методов глубокого бурения и сейсмики, которые позволили лучше узнать структуру гор и предгорий. Наличие этой стадии подтверждено, например, анализом геологического строения северо-западного участка Аппалачей и Швейцарской Юры. Так, на северо-западной окраине Аппалачей складки располагаются прямо на докембрийском фундаменте (левая часть рисунка). Причем нижние слои лежат почти горизонтально, и если бы они постепенно не погружались к юго-востоку в глубины Аппалачских гор, то нельзя было бы и предположить их связь со складчатой зоной Аппалачей. Но такая связь существует, и, очевидно, слабо нарушенные толщи, лежащие в основании осадочных пород, характеризуют какую-то предварительную фазу формирования геосинклинали. Эта стадия от следующей, собственно геосинклинальной, отличается спокойным, постепенным прогибанием. Таким образом, полный цикл развития гор состоит не из трех, а из четырех стадий.

Вторая особенность гор — сложность и разнообразие структур в пределах одной горной системы.

Структурная пестрота часто так велика, что создается впечатление, будто соседние участки не являются частями единого горного сооружения.

Наконец, третья особенность гор состоит в том, что в их пределах земная кора утолщена. При средней мощности на материках 30—35 км в молодых складчатых системах — Памире, Кавказе, Альпах, Кордильерах, Аидах — она достигает 50—62 км. А так как горы не поднимаются выше 7—8 км над уровнем моря, то кора в их пределах как бы вдавлена в перидотитовую оболочку, образуя «корни гор».

По мнению геофизика И. П. Космииской, утолщение коры в молодых горных цепях происходит за счет более мощного гранитного слоя.

В самом деле, по скорости распространения сейсмических волн эта часть довольно близка к гранитам. Но граниты ли это?

Как уже говорилось, мощность смятых в складки осадочных толщ в горных областях доходит до двадцати и более километров, во всяком случае, она почти всегда не менее пятнадцати. Это, вероятно, как раз та величина, которая соответствует мощности отсутствующей здесь гранитной части коры, и осадочные породы в горных районах залегают, по-видимому, непосредственно на базальтах. Это подтверждается геофизическими данными по типичным геосинклинальным впадинам — Черноморской и Каспийской.

У всех ли гор есть корни? Нет, это принадлежность лишь молодых складчатых систем, поэтому на стадии прогибания и в эпоху старения гор корни отсутствуют. Следовательно, только тогда, когда горы воздымаются кверху, а основания их опускаются вниз, в перидотитовую зону, и возникают корни гор.

Таковы факты. Они требуют объяснения.

Посмотрим в плане названных этапов развития горных систем, как эти факты увязываются с идеей расширения Земли. Первый этап — прагеосинклинальный. Для него характерно накопление, иногда весьма значительное, осадочных толщ, лежащих горизонтально, и полное отсутствие вулканизма. Следовательно, прямая связь с глубинными толщами Земли еще отсутствует. Накопление осадков обусловлено, очевидно, растяжением (но не разрывом) и прогибанием гранитного слоя земной коры.

Второй этап, собственно геосинклинальный,— время длительного прогибания и накопления мощных осадочных толщ, сопровождающееся интенсивными излияниями лав и активной вулканической деятельностью. Рассматриваемый этап обусловлен дальнейшим растяжением и разрывом гранитной части коры, что приводит к непосредственному соприкосновению осадочных пород с глубинными кристаллическими. Из базальтовых толщ, перекрытых теперь раздробившимися породами гранитного слоя и сравнительно рыхлыми осадочными, легко выделяется магма, буквально начиненная расширившимися (вследствие уменьшения давления) газами.

Третий этап — этап формирования складок и гор — также можно объяснить, принимая гипотезу расширения, хотя, казалось бы, именно здесь находится ее ахиллесова пята. Ведь обычно считают, что складки — результат бокового давления или давления, идущего снизу. И вдруг — отрицание и того и другого.

Почему, на наш взгляд, нельзя считать боковое давление за основной фактор, приводящий к образованию складок? Потому, что оно не может передаться на расстояние, равное многим сотням километров, и уже в нескольких километрах от давящего предмета погасится.

Кроме того, встречающееся в некоторых горных районах соседство разнохарактерных участков может служить подтверждением, что единых горообразовательных движений, сформировавших сразу всю горную систему, вероятно, не было, а каждый участок возникал сам по себе, индивидуально.

Тогда, может быть, здесь действовал механизм «вертикально перемещающихся поршней»? Вряд ли, так как одновременно с подъемом вершин гор в заоблачные высоты вниз внедрялись их корни, т. е. движение одновременно шло в противоположных направлениях.

Итак, мы можем предположить, что ни горизонтальное сжатие, ни вертикальный подъем не могли привести к возникновению гор. Поэтому остается одно: вероятно, горы образуются в результате разуплотнения кристаллических и осадочных пород, слагающих верхнюю часть земной коры.

Не удивительно ли, что теперь приходится возвращаться к тому выводу, который сделал еще в 1899 году Дэттон, указавший, что одной из причин горообразования является «…постепенное расширение или уменьшение плотности подземных магм».

К мысли о «разбухании», как возможной причины образования гор, пришел и И. В. Кириллов. Его идея и легла в основу нашей разработки.

В каких же условиях и как протекает, с нашей точки зрения, «процесс разбухания»? Особенно энергично он должен идти в основании гор, так как там «действуют» магмы, насыщенные расширившимися газами. Но одного «разбухания» недостаточно, чтобы возникли горы, так как породы «пухнут» сначала в условиях растяжения коры и, следовательно, подняться вверх не могут, все время расползаясь в стороны. И только в моменты приостановки растяжения, когда увеличившиеся в объеме породы больше не имеют выхода в стороны, они с силой вздымаются вверх и вдавливаются вниз, в пластичную базальтовую массу, образуя горы и их корни.

Так как в истории Земли преобладает растяжение, а временные приостановки его не очень длительны, то эпохи горообразования оказываются значительно короче предшествующих им периодов формирования геосинклинальных прогибов. Недаром эпохи горообразования именуются революционными этапами в развитии Земли, во время которых резко преобразуется ее лик.

Наконец, последняя стадия — стадия старения гор. Этот процесс также объясняется с позиций гипотезы расширения.

Старение — замедление каких-то активных процессов, благодаря чему разрушение начинает превалировать над созиданием. Так происходит и в данном случае. Мы видели, что внедрение магм, насыщенных расширившимися газами, является следствием нарушения равновесия, и как только оно восстанавливается — а это происходит в то время, когда магмы дегазируются, а осадочные породы гранитизируются,— затухает и сам процесс роста гор и их корней и начинается разрушение, происходящее под действием вод, выветривания и других факторов.

Вершины гор исчезают, а корни их подтягиваются кверху. После нескольких этапов складчатости геосинклинальные зоны превращаются в молодые платформенные участки.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: