§ 23. Рельеф: скульптура поверхности

ОТ ЧЕГО ЗАВИСИТ РЕЛЬЕФ ПОВЕРХНОСТИ? ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВНУТРЕННИХ И ВНЕШНИХ СИЛ

Внешний облик земной поверхности — это результат непрекращающегося противоборства и взаимодействия двух противоположных групп природных процессов: внутренних (эндогенных) и внешних (экзогенных). Внутренние силы, черпающие энергию из горячих недр планеты, перемещают литосферные плиты, сминают слои пород в колоссальные складки, раскалывают земную кору глубинными разломами и вздымают высочайшие горные хребты. Они создают фундамент, генеральную тектоническую основу и определяют контраст между океаническими впадинами, равнинами и горными странами, делая поверхность Земли неровной.

Внешние силы, напротив, черпают энергию от солнечного тепла, космической гравитации и круговорота веществ в атмосфере и гидросфере. Они неустанно «обрабатывают» созданные тектоникой неровности: стачивают острые пики, сглаживают склоны, засыпают обломочным материалом котловины и формируют тонкую, детальную скульптуру поверхности — песчаные барханы, речные долины, овраги, моренные холмы и пещеры.

Поднятые эндогенными движениями горные массивы выглядят несокрушимо, однако в масштабах геологического времени скорости внутренних и внешних процессов вполне соизмеримы. Под воздействием ветра, мороза и воды с вершин высоких гор ежегодно смывается и выдувается слой породы толщиной 0,2–1 мм. Это означает, что всего за один миллион лет горы становятся ниже на 200–1000 м. Если бы внутренние тектонические движения внезапно остановились, внешние силы всего за несколько десятков миллионов лет стерли бы все горы с лица Земли, превратив планету в абсолютно ровную безжизненную равнину.

КАК ДЕЙСТВУЮТ ВНЕШНИЕ СИЛЫ ЗЕМЛИ? ТРИАДА «РАЗРУШЕНИЕ — ПЕРЕМЕЩЕНИЕ — НАКОПЛЕНИЕ»

Деятельность внешних сил складывается из трех обязательных последовательных этапов: разрушение горных пород → перемещение обломков → их накопление (аккумуляция) в понижениях рельефа.

Коренное разрушение и изменение горных пород на земной поверхности называется выветриванием. В зависимости от действующих факторов выделяют три основных вида выветривания:

• Физическое (механическое) выветривание: дробление монолитных пород на глыбы, щебень и песок без изменения их химического состава. Главный двигатель — суточные и сезонные колебания температур: при нагревании минералы расширяются, а при охлаждении сжимаются, что ведет к возникновению микротрещин. Колоссальную разрушительную силу имеет замерзающая в трещинах вода: превращаясь в лед, она расширяется примерно на 9% и раскалывает твердейшие скалы (морозное выветривание);
• Химическое выветривание: разрушение пород с изменением их химического состава под действием растворенного в воде кислорода, углекислого газа, органических и минеральных кислот. Одни минералы растворяются и вымываются, другие окисляются и замещаются новыми соединениями (например, полевые шпаты превращаются в мягкую глину — каолин). Растворение легкорастворимых пород (известняков, доломитов, гипса, каменной соли) порождает карстовые формы рельефа — поверхностные воронки, провалы, колодцы и гигантские подземные пещеры;
• Органическое (биологическое) выветривание: разрушение пород живыми организмами. Корни деревьев и кустарников, проникая в микротрещины, действуют как мощные домкраты, раскалывая монолиты, а лишайники, мхи, почвенные бактерии и разлагающиеся растительные остатки выделяют едкие органические кислоты, химически разъедающие породу.

Разрушенный материал не остается на месте: под действием силы тяжести происходят гравитационные осыпи, камнепады и обвалы скал со склонов. Текучие поверхностные воды, ледники и ветер подхватывают обломочные частицы и переносят их на сотни и тысячи километров. В понижениях рельефа начинается этап аккумуляции: у подножия горных склонов формируются веерообразные конусы выноса, в руслах и устьях рек — песчаные отмели, косы и обширные дельты, на побережьях — пляжи, а в замкнутых сырых котловинах из отмершей растительности накапливаются пласты торфа.

КАК ВНЕШНИЕ ПРОЦЕССЫ ВЛИЯЮТ НА РЕЛЬЕФ РОССИИ?

Характер и интенсивность внешних процессов тесно связаны с зональными климатическими условиями территории России. Скульптурный облик нашей страны сформирован четырьмя мощнейшими природными факторами:

1. Деятельность текучих вод (водная эрозия): текучие воды — один из самых универсальных скульпторов. В районах с достаточным увлажнением и расчлененным рельефом бурные дождевые и талые потоки промывают глубокие рытвины, которые со временем превращаются в растущие овраги, а затем выполаживаются в задернованные балки. Овражно-балочный рельеф густо покрывает возвышенности европейской части России (Среднерусскую, Приволжскую возвышенности). На плоских равнинах с избыточным увлажнением и медленным стоком (Западно-Сибирская равнина) реки не врезаются глубоко, а медленно блуждают, откладывая аллювиальные наносы и способствуя колоссальному заболачиванию междуречий;
2. Древние оледенения (четвертичный период кайнозоя): в эпоху глобального плейстоценового похолодания гигантские щиты покровных ледников неоднократно надвигались со Скандинавии, Кольского полуострова, Полярного Урала и Таймыра на юг.
   • В центрах зарождения и на путях движения ледника (Карелия, Кольский полуостров) колоссальная масса льда с вмерзшими камнями буквально выпахивала ложе, сглаживая скалы до округлых выступов — «бараньих лбов», и оставляя глубокие борозды и котловины, ставшие впоследствии тысячами озерных ванн;
   • В полосе таяния ледника откладывался перемешанный обломочный материал — морена (суглинки с гигантскими кристаллическими валунами). Талые ледниковые потоки сформировали моренно-холмистый рельеф с грядами (Валдайская, Смоленско-Московская возвышенности), озы (узкие песчаные валы древних рек внутри льда), камы и широкие песчаные зандровые равнины;
3. Многолетняя мерзлота (криогенные процессы): из-за резкой континентальности и сухости климата в Сибири покровных ледников почти не было, но трескучие морозы проморозили толщу пород на глубину до сотен метров. Вечная мерзлота занимает более 60% территории России. Летом верхний слой грунта (0,5–2 м) оттаивает, превращаясь в зыбкую топь, а замерзая зимой, расширяется и вспучивается. Возникают кочковатые тундры, бугры пучения с ледяными ядрами (булгунняхи высотой до 30–40 м) и морозобойные трещины. При таянии подземного льда образуются провальные просадки — термокарстовые котловины (аласы в Якутии), которые быстро заполняются озерами;
4. Деятельность ветра (эоловые процессы): ветер обтачивает скалы летящими песчинками (дефляция и корразия), формируя причудливые столбы выветривания, а в аридных и прибрежных зонах навевает подвижные песчаные формы — барханы (в полупустынях Прикаспия) и дюны (на песчаных косах Балтийского моря).