Глава 1.

Основные гипотезы о формировании рельефа Земли

Понятие "эндогенные процессы" (от гр. endоп — внутри и gепs — род, происхождение) объединяет химические и физичес­кие процессы, происходящие во внутренних слоях Земли, связанные с радиоактивным распадом, химическими превращениями, гравита­ционными перемещениями и т.д. На поверхности Земли эндогенные процессы проявляются в вертикальных и горизонтальных движе­ниях земной коры, сейсмических и вулканических явлениях. Эндо­генные процессы создают основные черты земной поверхности, "ске­лет рельефа", состоящий из сочетания морфоструктур разного гене­тического ранга.

Лик Земли, т.е. расположение материковых глыб и океаничес­ких впадин, горных систем и низин, неоднократно менялся в тече­ние геологической истории. Существует несколько гипотез, по-раз­ному трактующих причины и следствия тектонических движений.

Гипотеза вертикальных движений, выдвинутая в XVIII веке М.В. Ломоносовым и шотландским ученым Д. Геттоном, была при­нята в XIX веке А. Гумбольдтом и сейчас не потеряла своего значе­ния, хотя не может объяснить многие черты рельефа, в частности образование складчатых зон.

Основоположник научной геологии Ч. Лайсль в книге "Ос­новы геологии" (1830) выдвинул теорию актуализма в эволюции рельефа, которая сводится к преобладанию медленного и непрерыв­ного изменения земной поверхности под влиянием совокупности процессов, составляющих основу денудации.

Контракционная теория, господствующая в XIX веке, построе­на на космогонической гипотезе Канта и Лапласа. Ее основополож­ники — французский ученый Эли де Бомон, австрийский геолог Э. Зюсс — главную роль в формировании лика Земли отводили горизонтальным и вертикальным силам сжатия, связанным с процес­сом остывания Земли и образования ее коры. Эта теория не объяс­няла причин периодичности процессов горообразования в геологи­ческой истории.

Пульсационная гипотеза (американский геолог В. Бухер, со­ветский ученый М.А. Усов) рассматривает формирование основных элементов рельефа Земли как результат чередования эпох сжатия и растяжения земной коры. При растяжении формируются геосинк­линали и океанические впадины, при сжатии образуются горы, а плат­формы освобождаются от мелководных морских бассейнов. Эта те­ория с существенными дополнениями принималась также В.А. Об­ручевым. Однако в ней имеется серьезный недостаток: известно, что процессы сжатия и растяжения на Земле проявляются одновре­менно, но в разных местах. Построенная на диалектическом прин­ципе борьбы противоположных сил, пульсационная теория не утра­тила значения и для современной науки.

Гипотеза горизонтального перемещения материков (мобилизм) связана с именами немецкого геофизика А. Вегенера и американско­го ученого Ф. Тейлора (рис. 8). В начале 20-х годов XX века она получила очень большое распространение, так как привлекала дока­зательствами (внешними, видимыми) сходства очертаний материков, общих черт геологического строения участков суши, разъединен­ных океанами. Однако эта гипотеза не объясняла причин дрейфа континентов.

Гипотеза глубинной гравитационной дифференциации разра­ботана В.В. Белоусовым в соответствии с космогонической теори­ей О.Ю. Шмидта. Формирование основных черт рельефа Земли объяс­няется радиоактивным распадом, разогревом вещества внутри Зем­ли и его дифференциацией под влиянием законов гравитации и вертикальных перемещений. Основные принципы этой гипотезы прогрессивны, хотя она и не лишена недостатков (недоучет горизон­тальных движений, в том числе, в геосинклиналях и др.).

Большое значение в науке приобрела гипотеза новой гло­бальной тектоники литосферных плит (неомобилизм). Согласно этой гипотезе, земная кора вместе с частью верхней мантии разбита сверх­глубинными разломами на крупные жесткие глыбы— литосферные плиты толщиной более 100 километров, которые перемещаются по поверхности астеносферы в горизонтальной и вертикальной плос­костях относительно друг друга. Границы между плитами фиксиру­ются линиями продольных осей срединно-океанических хребтов, в которых расположены глубинные рифтовые разломы. Последние служат осями спрединга, т.е. расширения земной коры. Материалы, полученные за последние десятилетия с помощью новейших мето­дов исследования, подтвердили, что магматические породы, поднима­ющиеся по линии рифтового разлома, имеют очень молодой возраст. Зона спрединга фиксируется магнитными аномалиями, высокими показателями теплового потока, сейсмическими и вулканическими явлениями Таким образом, в рифтовых впадинах конструируется новая (молодая) океаническая земная кора. Процесс раздвижения плит сопровождается поднятием крупных блоков земной коры под влиянием поддвигания (субдукции) или надвигания (обдукции) оке­анической плиты под материковую. Движущей силой спрединга являются подкоровые тепловые конвекционные течения в мантии Земли, имеющие вид замкнутых кругов. Геосинклинали возникают в тех местах, где два нисходящих потока смыкаются, происходит формирование коры материкового типа, складкообразование. В мес­тах расхождения восходящих потоков преобладает растяжение и подъем магмы к поверхности.