Региональная геоморфология и геология четвертичных отложений

Размещено на http://www.allbest.ru/

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. В.И. УЛЬЯНОВА - ЛЕНИНА

Кафедра региональной геологии и полезных ископаемых

РЕГИОНАЛЬНАЯ ГЕОМОРФОЛОГИЯ И ГЕОЛОГИЯ ЧЕТВЕРТИЧНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

Учебно-методическое пособие по курсу

«Региональная геоморфология и геология четвертичных отложений»

КАЗАНЬ 2009



УДК 55:551.4'79 (47+57) (083.75)

Печатается по решению Редакционно-издательского совета ГОУ ВПО «Казанский государственный университет им. В.И. Ульянова-Ленина» методической комиссии геологического факультета

Протокол № 7 от 21 декабря 2009 г. заседания кафедры региональной геологии и полезных ископаемых

Протокол № 3 от 18 ноября 2009 г.

Автор-составитель канд. геол.-мин. наук, доц. В.С.Полянин

Рецензенты:

доктор геол.-мин. наук В.Г. Чайкин

кандидат геол.-мин. наук, доцент А.М. Ануфриев

Региональная геоморфология и геология четвертичных отложений: Учебно-методическое пособие / В.С. Полянин. - Казань: Казанский государственный университет, 2009. - 49 с.

В пособии приведена краткая характеристика и показана взаимосвязь и взаимообусловленность элементов геологического строения, неотектонического развития, геоморфологических ландшафтов и типов четвертичных отложений в пределах основных структурных элементов территории России: Восточно-Европейской и Сибирской древних платформ и расположенных на территории России фрагментов складчатых сооружений, входящих в состав Урало-Азиатского, Тихоокеанского и Средиземноморского подвижных поясов. Учебное пособие предназначено для студентов специальности 020301 - «Геология» геологических факультетов университетов, изучающих данный курс.

© Казанский государственный университет, 2009

геологический неотектонический ландшафт складчатый



Содержание

Введение

Методические указания

Геоморфологические ландшафты

Восточно-Европейская платформа

Сибирская платформа

Урало-Азиатский подвижный пояс

Тихоокеанский подвижный пояс

Средиземноморский подвижный пояс

Литература



Введение

При наличии достаточно обширной специальной литературы по геологии, тектонике (в том числе - неотектонике), геоморфологии, четвертичной геологии отдельных территорий и регионов, до настоящего времени нет работ, в которых бы приводилась комплексная характеристика и анализ названных элементов их строения и определялись вероятные корреляционные и причинно-следственные связи между геологическим строением регионов и районов, развитыми в их контурах типами геоморфологических ландшафтов, господствовавшими в новейшее время геодинамическими режимами, интенсивностью неотектонических движений и развитыми генетическими типами четвертичных отложений и т.д.

В данном учебном пособии приводится краткая комплексная геологическая характеристика основных регионов территории России, особенностей их неотектонического развития, развитых типов геоморфологических ландшафтов и распространении четвертичных отложений разной генетической принадлежности.

Пособие предназначено для самостоятельной работы студентов и имеет целью обеспечить усвоение ими теоретических основ и выполнение лабораторных заданий по курсу «Геоморфология и геология четвертичных отложений», научить их грамотно читать и анализировать региональные геологические карты (геологические, тектонические, неотектонические, геологические четвертичных отложений, геоморфологические, литолого-палеогеографические и др.), определять вероятные связи и факторы, управляющими формированием в пределах изучаемых регионов тех или иных типов геоморфологических ландшафтов и генетических типов четвертичных отложений.

В 1970/1971 учебном году автору посчастливилось прослушать курс лекций по геоморфологии, прочитанный доцентом кафедры геологии СССР Ольгой Николаевной Малышевой - прекрасным геологом-четвертичником и удивительной доброты женщиной. Хотелось бы надеяться, что уроки Ольги Николаевны не пропали даром.

В основу учебного пособия положен курс лекций, читаемых автором студентам-геологам на геологическом факультете Казанского госуниверситета, при разработке которого использовал некоторые методические приемы проведения и фактические данные из лекций О.Н.Малышевой.

Методические указания

На первом занятии преподаватель знакомит студентов с содержанием и способами изображения информации на геологических картах.

Работу над изучением каждого из регионов, тектонических таксонов и структур в их пределах следует начинать с изучения, анализа и снятия информации с геологических карт в следующей последовательности:

1. Тектоническая карта Северной Евразии М 1:5000000;

2. Геологическая карта СССР (России) М 1:2500000 (1:1000000);

3. Карта новейшей тектоники СССР (России) или изучаемого региона М 1:5000000 - 1:1000000;

4. Геоморфологическая карта М 1:5000000 - 1:1000000;

5. Геологическая карта четвертичных отложений М 1:5000000 - 1:1000000;

6. Комплект литолого-палеогеографических карт М 1:7500000 по отдельным временным срезам палеогена - квартера.

Далее следует этап анализа и взаимоувязки геологической, неотектонической, геоморфологической, генетической (по типам четвертичных отложений) и литолого-палеогеографической (историко-физико-географической) информации по изучаемому региону. После этого преподаватель обосновывает выводы о вероятных причинно-следственных связях между названными характеристиками и определяет вероятные эндогенные и экзогенные факторы рельефообразования и четвертичного седиментогенеза на данной территории.

Задания для лабораторных работ по курсу «Региональная геоморфология и геология четвертичных отложений» приведены в составленном автором в 2005 г. «Лабораторном практикуме по курсу «Геоморфология и геология четвертичных отложений» (см. темы 8 - 13).



Геоморфологические ландшафты

Геоморфологический ландшафт (ГМЛ) - это совокупность развитых в регионе или районе форм рельефа, свойственных области господства и проявления в новейшее время определенных геодинамического режима, климатических и физико-географических условий, или иначе говоря, - исторически обусловленная и парагенетически (пространственно) связанная совокупность форм рельефа, возникновение которой определяется рядом факторов: геологическим строением района, господствующим здесь в новейшее время геодинамическим режимом и обстановками, а также климатическими условиями.

Основные типы геодинамических режимов охарактеризованы в работе [20062].

Главнейшими типами эндогенных ГМЛ на континентах являются горные и равнинные страны. Для океанических и морских пространств геоморфологическими единицами этого ранга являются подводные горные системы и равнины.

Все названные категории рельефа по своей природе тектоногенны. Формирование их определяется, в первую очередь, господством в районе или регионе в новейшее время той или иной геодинамической обстановки (или обстановок). Именно режим неотектонических движений определяет формирование тех или иных эндогенных ГМЛ: низких и высоких равнин (аккумулятивных или денудационных), низких, средней высотности и высоких гор и др.

Кроме эндогенных, выделяется большое количество экзогенных ГМЛ, обусловленных наложением на эндогенные (тектоногенные) ландшафты климатического фактора (ледниковые, пустынные, водно-эррозионные и др.). Это определяет возможность более дробного подразделения и геоморфологического районирования территорий.

Геоморфология горных стран.

Под горными странами понимают возвышенности высотой более 500 м над уровнем моря с более или менее расчлененным рельефом и превышениями вершин над долинами не менее 200-500м.

По абсолютным высотам выделяют низкие (до 1000 м), средние (1000-2000м), высокие (2000-4000м) и наивысшие (более 4000м) горы.

Среди региональных положительных форм рельефа горных стран наиболее распространены горные хребты (горные цепи) - резко вытянутые в плане крутосклонные возвышенности, осложненные более мелкими возвышениями - горными вершинами. Наиболее крупные вершины находятся обычно на участках смыкания двух или более горных хребтов и называются горными массивами, или узлами.

Горные возвышенности изометричные в плане и состоящие из незакономерно расположенных горных вершин и мелких непротяженных хребтов, называются нагорьями.

Обширные возвышенности со сравнительно слабо расчлененным рельефом называются плоскогорьями. Более дробными элементами в составе плоскогорий являются плато. Различают плато с горизонтальной (столовые) и наклонной (структурные плато - куэсты) поверхностью. Плато могут входить в состав горных стран (плато Путорана в пределах Средне-Сибирского плоскогорья) и равнин (плато Устюрт).

Также в состав горных и равнинных областей входят кряжи - удлиненные, часто линейно вытянутые возвышенности с незначительными относительными превышениями долин над вершинами, характеризующиеся мягкими округлыми очертаниями вершин.

Из отрицательных форм рельефа регионального уровня наиболее крупными являются межгорные впадины, находящиеся между горными сооружениями (например, Ферганская, Куринская) и, менее крупными, межгорные долины, расположенные между горными хребтами (Алайская долина).

Рельеф хребтов осложняют бесчисленные горные долины, разнообразные по величине и морфологии. Гребни хребтов осложняются седловинами. Широко распространены в горах и более мелкие формы рельефа: отдельные горные вершины, холмы, гряды, гребни, овраги и др. Часто встречаются и структурные формы рельефа: моноклинальные гребни, куэсты, уступы, приразрывные долины и др.

При анализе рельефа горных стран важное значение имеет выявление системы расположения хребтов. Различают следующие системы расположения горных хребтов: параллельная, кулисообразная, виргационная, перистая, решетчатая и др.

Горные страны представляют собой области господства денудационного процесса, развивающегося на фоне активного эндогенного рельефообразования. Поэтому в строении рельефа горных стран преобладают денудационные формы. Однако достаточно широко и разнообразно представлен здесь и аккумуляционный рельеф. Процессы рельефообразования, морфология рельефа и характер образующихся генетических типов отложений в горных странах в значительной степени определяется высотностью гор.

Высокогорье представляет собой тип горного рельефа с большими (более 2000м) абсолютными отметками и интенсивной горизонтальной и вертикальной расчлененностью. Здесь господствуют скалистые крутосклонные островерхие горные цепи и пики. Особенно резкие и контрастные формы обязаны своим происхождением ледниковому процессу, физическому выветриванию и гравитационному процессу. Они развиты в верхнем ярусе гор. Геоморфологический комплекс, определяющий облик высоких гор, получил название альпийского рельефа, для которого ведущая рельефообразующая роль ледников является обязательным условием.

Типичные формы высокогорного рельефа - это карлинги, острые гребни хребтов, каменистые склоны, изъеденные карами, троговые долины, ледники различного типа и др. Широко развиты в высокогорье и аккумулятивные формы рельефа, сложенные гравитационными отложениями (осыпи и осыпные шлейфы), морены разного типа (боковые, основные и др.), серии речных террас и др.

В ряде районов в рельефе высоких гор встречаются участки плосковерхих и слабоволнистых водоразделов, образующих высокогорные плато (Памир, Тибет).

Основные области развития высокогорного рельефа - это Кавказ, Тянь-Шань, Памир, Горный Алтай и др.

Среднегорье представляет тип горного рельефа с умеренными абсолютными высотами и средней величиной вертикальной и горизонтальной расчлененности. Здесь проявляются плавно очерченные системы разделяемых плоскими седловинами куполовидных (редко, крутосклонных) вершин, группирующихся в хребты или возвышения изометричной в плане формы. В среднегорных областях по сравнению с высокогорными возрастает роль структурно-денудационных форм рельефа.

В формировании экзогенных форм рельефа возрастает роль водно-склонового и эрозионного процессов по сравнению с гравитационным. Долины рек в среднегорных областях расширены. Склоны гор средней крутизны и пологие. Для склонов характерен выпукло-вогнутый профиль. Обычно склоны террасированы. Ледниковые формы рельефа развиты ограниченно. В поперечном профиле среднегорий наблюдается наличие обширных ступеней, представляющих собой разнообразные по происхождению и возрасту поверхности выравнивания (см. ниже).

Среднегорный рельеф имеет широкое географическое распространение: Урал, Карпаты, Кузнецкий Алатау, Саяны, Сихотэ-Алинь и др.

Низкогорье представляет собой рельеф невысоких (500-1000м) гор, которые окаймляют высоко- и среднегорные сооружения или образуют самостоятельные возвышенности среди равнин. Вертикальная расчлененность низких гор уменьшается до 200-500м. В низкогорных областях еще больше возрастает роль структурно-денудационного рельефа и в целом роль геологического строения в рельефе.

В развитии склонов возрастает роль делювиальных и солифлюкционных процессов. Увеличиваются площади развития аккумулятивного рельефа, чаще появляются выровненные поверхности, наклонные плато.

Низкогорье постепенно или резко переходит в равнинный рельеф. Примеры низкогорий - это предгорья Крыма и Кавказа, Южный Урал, Мугоджары, Салаир.

Морфологический облик средних и низких гор в значительной степени определяется общими климатическими условиями. Так в области проявления гумидного климата, где господствуют эрозионные водно-склоновые процессы, преобладают сложные водоразделы, куполовидные вершины. В то же время в аридном и полуаридном климате горный рельеф отличается большей резкостью форм. В областях сухого полярного климата в условиях многолетней мерзлоты под действием морозного выветривания, солифлюкции и нивации формируются «гольцы», скалистые гребни хребтов, нагорные террасы и уступы и образуются огромные по площади развалы каменных глыб (курумы).

Промежуточной категорией между горным и равнинным рельефом является наблюдаемый в ряде районов рельеф мелкосопочника. Мелкосопочник - это область развития остаточных невысоких денудационных холмов и горных вершин, разделенных широкими равнинами. Примеры рельефа этого типа - Казахский мелкосопочник и Тувинский мелкосопочник.

Генетическая классификация гор. По ведущему процессу формирования горы подразделяются на тектонические, вулканические и эрозионные.

Тектонические горы возникают в результате неотектонических орогенических движений, сопровождающих функционирование ряда геодинамических обстановок и режимов: эпиплатформенного рифтогенеза, спредингового, островодужного, коллизионного и эпиплатформенного орогенеза. Естественно, что горы уже в процессе своего возникновения подвергаются интенсивному денудационному разрушению и их следует рассматривать как эрозионно-тектонические (денудационно-тектонические), различая по степени денудационного преобразования.

Вулканические горы - это орографически выраженные скопления лавого и/или пеплового материала. Это одиночные или слившиеся в пояса вулканические конусы стратовулканов, щитовые вулканы, вулканические плато, экструзивные купола и др.

Эрозионные (остаточные) горы - тектонические или вулканические горы, находившиеся в четвертичное время в областях тектонической стабилизации и интенсивно разрушенные эрозией.

Господствующее значение среди генетических типов гор занимают тектонические горы. По механизмам и главным типам горообразования тектонические горы подразделяются на складчатые, покровные и глыбовые.

Складчатые горы возникают в результате образования крупных складчатых поднятий, состоящих обычно из систем линейных сопряженных складок умеренной степени сжатия, обычно осложненных разрывными нарушениями. В большинстве случаев складчатые горы (хребты) представляют собой структуры типа горст-антиклиналей, разделенными межгорными долинами - структурами типа грабен-синклиналей. Складчатые горы наиболее широко развиты в областях проявления коллизионного геодинамического режима. Например, ряд горных сооружений Большого Кавказа и Крыма относятся к описываемой категории.

Покровные горы характеризуются сложной складчатой структурой с опрокинутыми и лежачими линейными складками, осложненными надвигами и тектоническими покровами большой амплитуды. Так же, как и складчатые горы, покровные локализованы обычно в областях господства коллизионного геодинамического режима. В частности, горы, принадлежащие описываемому типу, развиты в Альпах, на Карпатах и в Динаридах (Балканы).

Глыбовые и сводово-глыбовые горы образуются в пределах складчатых областей архейского-мезойского возраста или их сегментов, где в новейшее время проявляется геодинамический режим эпиплатформенного орогенеза и рифтогенеза. В результате движений тектонических блоков по разрывным нарушениям формируются орографически выраженные системы ступенчатых горстов и разделяющих их грабенов.

В развитии гор в течение одной стадии геодинамического цикла выделяют 3 подстадии:

Подстадия прямого тектонического рельефа, характеризующаяся полным соответствием горных хребтов антиклинальным или горстовым структурам, а межгорных впадин и долин соответственно - синклинальным и грабеновым.

Подстадия денудационно-тектонического рельефа, характеризующаяся замедлением поднятий, когда все более заметную роль в рельефе приобретают денудационные формы и, в частности, продольные и поперечные хребты. Одной из особенностей этой стадии является формирование обращенного рельефа: возникновение депрессий на антиклиналях и переход хребтов на синклинали.

Подстадия остаточных денудационных гор, характеризующаяся стабилизацией и прекращением поднятий: горные долины расширяются, хребты и вершины, сложенные более рыхлыми породами, срезаются денудацией; горный рельеф переходит в холмистый (холмы сложены наиболее крепкими породами).

В этапы стабилизации развитие тектонического рельефа прекращается и начинается денудационное выравнивание земной поверхности. Формируются поверхности выравнивания, или планации, в пределах которых происходит денудационное разрушение гор с образованием, в конечном итоге, рельефа мелкосопочника и равнинного рельефа. Основные процессы, определяющие формирование планаций - это пенепленизация (выравнивание рельефа без отступания склонов) и педипленизация (выравнивание рельефа с отступанием склонов). Равнины, возникшие таким образом, называются, соответственно, пенепленами и педипленами.

При возобновлении процессов горообразования, возникшие в этап стабилизации планации могут быть подняты на значительные высоты и стать элементами нового горного ландшафта.

Подробная характеристика геодинамических режимов и обстановок приведена в работе [Полянин, 2006].

Геоморфология равнинных стран

Равнины - обширные невысокие ровные пространства с малыми колебаниями высот (до 50-200м) и крайне малыми уклонами. Крутые склоны и обрывы встречаются и на равнинах, но они обычно невысоки и занимают второстепенное место в рельефе.

Среди равнин выделяют низменные (с абсолютными отметками до 200м) и возвышенные (высокие) (200-500м).

Наиболее высокие равнины называют плато. Высокоподнятые межгорные и предгорные равнины входят в состав горных стран. Ниже уровня моря континентальные равнины через абразионную ступень переходят в шельфы.

По общему положению поверхности выделяют следующие типы равнин (в скобках - примеры равнин): субгоризонтальные (Западно-Сибирская); покатые, развитые по периферии горных стран (равнины Предкавказья и Предкарпатья) и вогнутые равнины (равнины Прибалхашья и Туранская).

По характеру морфологии поверхности среди равнин различают: плоские, террасированные, волнистые, увалистые, холмистые и др.

Строение поверхности равнин осложняется разнообразными отрицательными формами рельефа: речными долинами, оврагами и впадинами.

Генетическая классификация равнин. По роли, которую в формировании рельефа равнин играют денудационные и аккумулятивные процессы, они подразделяются на денудационные и аккумулятивные. Это подразделение в значительной степени отражает тектонический (эндогенный) фактор: денудационные равнины обычно формируются в областях абсолютных или относительных поднятий, а аккумулятивные - абсолютных или относительных опусканий земной коры.

Более дробное подразделение равнин определяется характером ведущих рельефообразующих факторов.

Денудационные равнины по существу всегда имеют аккумулятивно-денудационный рельеф, однако роль денудации в образовании равнин этого типа является определяющей, тогда как аккумулятивный покров маломощен и прерывист.

Среди денудационных равнин различают: пенеплены, педиплены и абразионные равнины.

Пенеплены представляют собой остаточные (предельные) равнины, образующиеся в результате длительной (десятки млн. лет) комплексной денудации тектонических возвышенностей в обстановке длительной стабилизации и слабых поднятий. Морфологически они характеризуются выровненным слабо волнистым рельефом, нередко с группами мелких остаточных холмов, сложенных обычно наиболее крепкими и трудно разрушаемыми породами. Развитие пенепленов идет путем общего разрушения склонов и водоразделов и сопровождается их выполаживанием. Расширяющиеся депрессии заполняются продуктами денудации.

Среди пенепленов выделяют три генетических типа:

- флювиальные (возникают при преимущественном воздействии эрозии и склоновой денудации);

- ледниковые (образуются в результате экзарационной обработки возвышенностей ледниковыми покровами);

- карстовые (остаточные равнины, выработанные в карбонатных, сульфатных и соленосных породах в результате карстового процесса).

Педиплены - это слабо покатые, обычно ступенчатые равнины, образующиеся в подножье горных возвышенностей в результате отступания склонов без их выполаживания. Они образуются в результате срезания подножий склонов боковой эрозией рек, абразией морей, экзарационной деятельностью ледников и т.д.

Процесс педипленизации особенно интенсивно развивается в условиях семиаридного климата с сильными ливневыми дождями под действием плоскостных нерусловых потоков и в условиях многолетней мерзлоты.

Абразионные равнины характеризуются идеально ровными поверхностями. Они образуются в результате срезания морской абразией значительных пространств прибрежной суши. Этот процесс реализуется в условиях медленного и длительного прогибания. На дневной поверхности абразионные равнины появляются в результате проявления масштабных регрессий морских бассейнов.

По геологическому строению И.Г.Герасимов и Ю.А. Мещеряков выделяют два типа денудационных равнин: 1) цокольные (денудационные) равнины - с выходом на поверхность складчатых структур и 2) пластовые равнины (структурно-денудационные), коренное основание (ложе) которых сложено горизонтально залегающими породами.

Аккумулятивные равнины по генезису (ведущему рельефообразующему процессу) подразделяются на аллювиальные, пролювиальные, гляциальные, флювиогляциальные, лимнические, эоловые, моренные, вулканические и равнины смешанного происхождения (аллювиально-лимнические и др.).

Аллювиальные равнины образуются на обширных выровненных площадях с формированием вдоль речных долин более или менее мощной аллювиальной толщи. Обычно эти равнины террасированы и состоят из серий прислоненных и погребенных (наложенных) террас, незначительно различающихся по высоте. Характерной особенностью аллювиальных равнин является их первичный рельеф (старицы, прирусловые гряды, пойменные озера и др.). Величайшие аллювиальные равнины мира: низовья рек Хуанхе, Ганга, Амазонки, Полесье и Приднепровье.

Пролювиальные равнины широко распространены в аридных и семиаридных климатических обстановках в подножье гор. Здесь крупные пролювиальные конусы выноса, сливаясь флангами, образуют сплошной шлейф, морфологически выраженный в виде покатой предгорной равнины. Пояса пролювиальных равнин расположены в предгорьях Средней Азии, Предкавказье и др. областях.

Моренные равнины наиболее широко представлены на континентах северного полушария в границах древних, особенно позднеплейстоценовых, оледенений. Сложены они толщей основной морены, которой отвечает характерный холмисто-увалистый рельеф с понижениями между холмами, нередко занятыми озерами и болотами. Краевые морены образуют пояса холмистых гряд со значительным увеличением контрастности рельефа. Этого типа равнины развиты в Прибалтике, на Валдайской возвышенности.

Флювиогляциальные равнины тесно связаны с моренными. Это песчаные зандровые равнины, образующиеся во время таяния ледниковых щитов. Эти равнины постепенными переходами связаны с аллювиальными. Своеобразным компонентом строения зандров являются озовые гряды и камовые холмы.

Озерные равнины образуются на месте крупных озерных палеодепрессий или представляют собой результат слияния нескольких озерных ванн с соответствующим объединением выполняющих их озерных осадков. Часто озерные равнины оконтуриваются уступами, береговыми валами и дюнными грядами. Иногда наблюдаются озерные террасы. Южная часть Западно-Сибирской низменности - один из типовых районов проявления равнин озерного происхождения.

Эоловые равнины широко развиты в аридных и семиаридных зонах, в областях распространения пустынь и полупустынь.

Морские равнины - обширные ровные пространства былого морского дна, вследствие регрессии моря выведенные выше его уровня. Обычно это плоские, слабо покатые равнины. Области распространения равнин этого типа - Прикаспийская низменность, северная часть полуострова Ямал и др.

Вулканические равнины образуются при излиянии на дневную поверхность по трещинам базальтовых лав и аккумуляции пепловых масс при вулканических выбросах. Вулканические равнины в современном рельефе представляют собой высоко поднятые сильно расчлененные ущельями плато (о. Исландия, Колумбия).

Геоморфология дна океанов и морей.

В рельефе дна океана выделяют 4 основные части:

- подводная окраина материков;

- переходная зона;

- ложе океана;

- срединно-океанические хребты.

Выделяются два типа океанических окраин: атлантический (без переходной зоны) и тихоокеанский (с переходной зоной).

Подводная окраина материков, составляя около 22 % площади океана, по своему рельефу четко делится на материковую отмель (шельф), материковый склон и материковое подножие

Шельф, занимающий около 8% площади мирового океана, представляет собой мелководную часть океана, расположенную между береговой линией и линией крутого перелома профиля дна на переходе к материковому склону. Внешний край шельфа находится в среднем на глубине 180-200 м (от 50-60 до 400 м.). Наиболее широк шельф там, где он является продолжением платформенных равнин (атлантическое побережье Северной Америки, шельф Северного-Ледовитого океана), и наиболее узок там, где он примыкает к геодинамически разнородным горным сооружениям (островные дуги разного типа, эпиплатформенные орогены и др.) подвижных поясов (так называемый гемишельф).

В структурно-геологическом отношении шельф - это непосредственное продолжение прилегающих к океану участков суши.

В общем, шельф образует пологонаклонную к океану равнину, но может иметь и заметно расчлененный рельеф волнистых или холмистых равнин. Здесь можно наблюдать реликтовые экзарационные и аккумулятивные ледниковые формы, древние береговые линии, подводные продолжения речных долин, затопленные террасы и другие формы.

Материковый (континентальный) склон представляет собой относительно крутой (от 3-5о до 10-15о) склон между бровкой (внешнем краем шельфа) и ложем океана до глубины 2000-2500 м и более. Поверхность склона часто неровная, имеет сбросовый ступенчатый характер, но может иметь и сглаженные очертания. В нижней части склона нередко наблюдается холмисто-западинный рельеф, связанный с подводными оползнями.

Характерной формой рельефа континентального склона являются подводные каньоны, прорезающие его поперек. Наиболее крупные из них имеют длину в сотни километров, глубину до 1 км и ширину - до 1-1,5 км. Они могут быть врезаны в скальные или рыхлые породы. В устье подводных каньонов наблюдаются мощные конусы выноса.

Материковое (континентальное) подножие представляет собой полого наклонную (первые градусы) к океану, часто слабоволнистую равнину, окаймляющую в ряде районов основание материкового склона полосой до 1000 км в ширину. Нижняя кромка материкового подножия находится на глубине 2-4 (иногда - до 5) км. Это аккумулятивный шлейф, постепенно переходящий в глубоководное ложе океана.

Переходная зона характеризует тихоокеанский тип окраин океанов. Она следует непосредственно за материковым склоном, располагаясь между ним и ложем океана.

В типичной переходной зоне выделяются следующие элементы рельефа (в направлении от материка к океану):

- глубоководные котловины окраинных морей с холмисто-равнинным рельефом;

- внутренние и внешние (ближе к океану) островные дуги (линейно вытянутые гонные сооружения вулканогенного происхождения);

- глубоководные желоба, вытянутые параллельно внешней островной дуге; из 27 известных в настоящее время глубоководных желобов 5 имеют глубину более 10 км.

Вдоль Тихоокеанского побережья Южной Америки наблюдается только глубоководный желоб и горная вулканическая гряда (вулканно-плутонический пояс).

Ложе мирового океана с земной корой океанического типа располагается на глубинах более 3-4 км и занимает примерно 51 % всей поверхности океана.

В рельефе ложа широко развиты абиссальные равнины - плоские или, чаще, холмистые, расположенные на глубинах 3,5-7км. Наибольшее распространение имеют холмистые равнины с подводными горами и холмами вулканического происхождения высотой 0,1-1 км.

Абиссальные равнины расчленены горными хребтами и валообразными поднятиями. Среди них различают:

- океанические кряжи (глыбовые горы тектонической природы);

- цепи вулканических гор и отдельные вулканы;

- подводные плато;

- плосковершинные подводные вулканические горы (гийоты) на глубинах до 2,5 км.

Срединно-океанические хребты занимают 17 % площади мирового океана. Наиболее крупный их них (Срединно - Атлантический) проходит вдоль всего Атлантического океана с севера на юг и делит его на две равные части. Ширина этого хребта около 1000 км, высота над океаническим ложем до 3 км. Он характеризуется сильно расчлененными горными склонами и гребнями. В осевой его части наблюдается глубокая грабенообразная рифтовая долина, дно которой находится на 2-3 км ниже вершины гребня на глубине до 4 км. Ширина рифтовой долины 30-60 км. Дно рифтовой долины неровное, размах высот форм рельефа составляет 0,5-0,7 км.

Восточно-европейская платформа

В пределах Восточно-Европейской платформы (ВЕП) выделяются тектонические элементы первого порядка: щиты (Балтийский и Украинский) и Русская плита.

Щиты (выходы на дневную поверхность складчатого глубоко метаморфизованного фундамента) сложены кристаллическими интенсивно деформированными геологическими комплексами раннего докембрия с широким проявлением гранитоидов.

Плитный чехол сложен горизонтально залегающими, преимущественно осадочными, терригенными и карбонатными отложениями фанерозоя и, фрагментарно, позднего докембрия.

Геодинамические режимы. В новейшее время основная часть ВЕП развивалась в платформенном режиме. Процессы горообразования (эпиплатформенного орогенеза) проявлены лишь в ограниченной области, находящейся в южной части Кольского полуострова (в полосе, располагающейся севернее Лапландского и Колвицкого гранулитовых массивов, в пределах Кольской мегазоны Балтийского щита) и, в орографическом плане, представленной Хибинскими горами.

В области господства платформенного режима поднятия и опускания распределены неравномерно.

На Балтийском щите названные области распределены зонально: поднятия с суммарной амплитудой в 200-500 м локализованы в центральной его части, с амплитудой до 200 м - в краевой (юго-восточной). Области опусканий (0-300 м) приурочены к полосе Белое море - Онежское озеро - Ладожское озеро - Финский залив Балтийского моря. Область максимальных блоковых воздыманий на Балтийском щите с амплитудами 500-1000 м находилась в южной части Кольского полуострова (см. выше).

Большая часть Балтийского щита представляет собой денудационную (аструктурную) равнину, осложненную локально проявленной областью развития низких блоковых гор (Хибины).

В пределах Русской плиты преобладают неотектонические поднятия с амплитудами до 200 м (большая часть плиты), реже - до 300-400 м (Средне-Русская, Приволжская, Бугульминско-Белебеевская и др. возвышенности).

Области опусканий новейшего периода (амплитуды до 600 м) охватили Прикаспийскую синеклизу (низменность), Северное Приазовье и северную часть Черноморского бассейна.

В целом Русская плита представляет собой пластовую (структурно- денудационную) равнину.

Области развития в пределах ВЕП основных типов геоморфологических ландшафтов (высокие и низкие равнины) определенно коррелируются с областями, испытывавшими в новейшее время разноамплитудные воздымания и погружения.

Так области поднятий с суммарными неотектоническими амплитудами более 200 м в геоморфологическом отношении представляют собой высокие структурно-денудационные плоско-волнистые равнины. Области, в пределах которых амплитуды поднятий характеризовались меньшей величиной, в одних случаях возникают широкие структурно-денудационные плоско-волнистые равнины, в других (когда они окружены областями более крупноамплитудных поднятий) Эти области автор называет областями относительных опусканий - низкие аккумулятивные плоско-грядовые аллювиальные, аллювиально-озерные и низкие аккумулятивные плоско-волнистые водно-ледниковые равнины.

Области новейших опусканий на ВЕП представлены низкими плоскими морскими и плоско-грядовыми аллювиальными и озерно-аллювиальными равнинами.

Экзогенный (наложенный) рельеф связан с преобразованиями эндогенных ландшафтов под воздействием ледникового, лимнического, морского процессов, а также климатических факторов. Так, в северо-западной части ВЕП широко развиты следующие экзогенные геоморфологические ландшафты и типы рельефа: плоско-волнистый моренный, флювиогляциальный, плоский озерный и озерно-ледниковый.

Границы областей новейших поднятий разной интенсивности нередко маркируются крупнейшими речными долинами. Это рр. Волга, Дон, Днепр и др. В долинах этих водотоков развиты комплексы аккумулятивных аллювиальных террас.

Генетические типы четвертичных отложений, образующих плащеобразный чехол на литифицированных геологических комплексах ВЕП, достаточно определенно связаны с типами геоморфологических ландшафтов, в контурах областей развития которых они формируются. Так, в пределах Волго-Уральской антеклизы водораздельные пространства представляют собой районы господства элювиального и, в меньшей степени, делювиального процессов. На верхних уровнях речных долин преобладают делювиальные отложения, на нижних - развиты аккумулятивные аллювиальные отложения, образующие террасы.

В районах абсолютных или относительных опусканий (в геоморфологическом отношении - это низменные равнины) формируются аллювиальные, лимнические и смешанные озерно-речные отложения.

Отмечу здесь, что области абсолютных и относительных опусканий в син- и постледниковые периоды являлись областями масштабной аккумуляции и формирования гляциальных и флювиогляциальных отложений.

Разрезы четвертичных отложений различных частей ВЕП различаются как по мощности, так и по составу слагающих их пород.

По типам разрезов в пределах ВЕП выделяются ледниковая и внеледниковая области.

Характер и состав разреза четвертичных отложении определяется эволюцией палеогеографических обстановок, существовавших на изучаемой территории.

Так, на территории Балтийского щита (исключая Хибины) в течение четвертичного периода реконструируются следующие обстановки:

- эоплейстоцен - холмистая низменная равнина с многочисленными озерами;

- ранний неоплейстоцен - ледниковый щит (мощность гляциальных отложений до 18 м);

- днепровское время - ледниковый щит (мощность гляциальных отложений до 9 м);

- микулинское время - мелкое море с отдельными участками низменной суши;

- калининское время - ледниковый щит.

Характерной особенностью четвертичного разреза Балтийского щита является небольшая мощность четвертичных отложений (от n x 10 м до 130-150 м - в областях аккумуляции).

Четвертичные отложения, развитые на Балтийском щите на дневной поверхности определенно коррелируются с амплитудами новейших тектонических движений:

- в области максимальных поднятий (Хибины) кроме других широко развиты коллювиальные отложения;

- в области средних (до 500 м) поднятий наряду с ледниковыми отложениями верхнего плейстоцена развиты элювиально-делювиальные (там, где ледниковые не развиты);

- в области незначительных (до 200 м) поднятий представлены гляциальные и флювиогляциальные отложения верхнего плейстоцена и, в меньшей степени, морские верхнеплейстоценовые и голоценовые;

- в области опусканий развиты отложения морского и лимнического происхождения (верхней плейстоцен и голоцен).

Изменение геоморфологических ландшафтов в некоторые временные отрезки четвертичного периода в пределах Русской плиты происходило в следующем порядке:

- эоплейстоцен - возвышенная денудационная равнина (Средневолжская и Подольская возвышенности), низменная равнина (северная часть Черного моря);

- ранний неоплейстоцен, окское время - низменные и возвышенные денудационные равнины (Приволжская и др.), морские равнины (Прикаспий, Черное море), ледниковый щит в С-З части плиты мощность до 3 км (мощность гляциальных отложений 10 - 35 м), реки - в современных контурах;

- средний неоплейстоцен, днепровское время - ледниковый щит (мощность гляциальных отложений от 13 м в районе г. Москвы до 40 м - в районе г. Воронежа), возвышенные и низменные равнины, сокращение акваторий Каспийского и Черного морей;

- верхний неоплейстоцен, микулинское время - возвышенные и низменные равнины, наступление Черного моря;

- верхний неоплейстоцен, калининское время - ледниковый щит (мощность ледниковых отложений в районе г. Вологды - 20 м), формирование лёссов в пределах приледниковой равнины.

На дневной поверхности четвертичные отложения в пределах внеледниковой области Русской плиты представлены следующими генетическими типами:

- элювием (Ставропольская возвышенность, Подольская возвышенность);

- элюво-делювием (водораздельные области: Приволжская возвышенность и др.);

- делювием (склоны речных долин);

- аллювием (нижние уровни речных долин).

В ледниковой области на поверхности преобладают ледниковые отложения днепровского, московского, калининского и осташковского оледенений, флювиогляционные и озерные (в том числе, озерно-ледниковые) отложения.

Геоморфология и геология четвертичных отложений Среднего Поволжья (район г.Казани). Раздел написан на основе работы О.Н.Малышевой (1965) с дополнениями автора

Казань располагается на левом берегу г.Казани. В этом районе Волга резко меняет свое направление с широтного на меридиональное, огибая у Верхнего Услона брахиантиклиналь южного продолжения Вятского Вала и течет здесь по сиклинальному погружению.

Долина Волги в районе Казани имеет резко выраженное асимметричное строение, типичное для рек северного полушария.

Правобережье Волги является северной краевой зоной Приволжской возвышенности, водоразделы которой характеризуются отметками 180-190м и представляют собой неровные холмистые равнины, круто обрывающиеся к долине современной Волги. Высота уступов достигает 130-140м.

В левобережной части Волги берег сильно сглажен и понижен. Он уступает место речным террасам, имеющим здесь широкое распространение. Общая ширина левобережной части долины не превышает 10 км.

Территория Казани расположена как на поверхности террас, так и на левом (восточном) коренном берегу Волги. Наиболее древняя (окская) терраса находится на высоте 110-130м.

Террасы Волги располагаются полосами, повторяющимися очертания ее русла.

Всего выделяется 5 террас:

- пойменная;

- 1-ая надпойменная (микулинско-одинцовская, Q3);

- 2-ая надпойменная (одинцовско-московская, Q2);

- 3-ая надпойменная (лихвинско-днепровская, Q2);

- 4-ая надпойменная (окская, Q1).

Четвертичные отложения, слагающие названные террасы, залегают на пермских и, в основном, на плиоценовых отложениях. Эоплейстоценовые отложения в районе г.Казани достоверно не установлены.

В пределах Казани по поверхности спириферового горизонта (кровля нижнеказанского подъяруса) выделяются три антиклинальные структуры, разделенные выполненными плиоценом синформами:

- Киндерская (меридиональная асимметричная складка с амплитудой 80м и падением крыльев 0,014-0,018);

- Казанская с тремя куполами (Кремлевским, Борисовским и Новониколаевским) и падением крыльев до 0,045;

- Верхнеуслонская.

Верхнепермские (казанские) отложения в долине и западнее Волги образуют серию удлиненных блоков расположенных: а) восточнее реки Нокса; б) вытянутых по линии озеро Нижний Кабан - озеро Средний Кабан - озеро Верхний Кабан.

На большей части площади четвертичные отложения залегают на плиоценовых. Общая мощность последних изменяется от 10 до 60-80 (максимум - 103м). Отложения верхнего неогена заполняют синформы.

В разрезе плиоцена выделяют два комплекса: нижний и верхний.

Нижний комплекс общей мощностью до 56,4м примерно на три четверти сложен песчаными породами, менее развиты алевритистые глины и глины. Песчаные породы представлены русловыми фациями аллювия. Споровопыльцевые спектры свидетельствует о преобладающем развитии в это время в районе хвойных (сосновых и еловых) лесов. Названные спектры близки спектрам, характеризующим кинельские отложения.

Верхний комплекс, залегающий на нижнем со следами размыва, в основании сложен песками, нередко с галькой пермских отложений. Выше залегают перемежающиеся пески, супеси, суглинки и глины. Общая мощность отложений варьирует от 4-6,5м до 44-47м. Спорово-пыльцевые спектры нижнего и верхнего комплексов имеют большое сходство, при этом в верхнем отмечаются отдельные споры теплолюбивых растений.

Нижний плейстоцен (800-200 тыс.лет) представлен в основном аллювиальными отложениями, слагающими окскую (4-ую надпойменную) террасу р.Волга. Окская терраса находится на водоразделе рек Волги-Казанки и Камы.

Западная граница террасы проходит примерно по линии улиц Мавлютова -Карбышева - Гвардейская - Ершова, восточной является река Нокса.

Абсолютные отметки поверхности террасы - от 90-100м до 140-145м. Она на 60-90м возвышается над современным уровнем Куйбышевского водохранилища. Террасовый уступ выражен неясно. Поверхность террасы ровная, платообразная, в краевых частях осложнения оврагами.

Тыловая часть террасы проводится в бассейне р.Нокса.

Как наиболее древняя окская терраса в результате длительного воздействия на слагающие ее отложения процессов выветривания и эрозии гипсометрически снижена и перекрыта чехлом делювиальных отложений.

Ширина террасы от 1-1,5 до 4-4,5 км ( в юго-восточной части). В сторону р. Казанка уступ террасы высокий и крутой, осложненный овражной эрозией и оползневыми процессами. В сторону 3-ей надпойменной террасы резкого уступа не наблюдается: террасы сочленяются, постепенно сменяясь одна другой.

Максимальная мощность окских отложений 75-80м. В их разрезе выделяют два ритмично построенных комплекса:

- верхний (мощностью около 30 м), сложенный в нижней своей части мелкозернистыми песками, в верхней - суглинками;

- нижний ( мощностью 45-47м), представляющий в нижней части мелко-, среднезернистыми песками с крупной кварцевой галькой в основании, в верхней - алеврито-песчаными тонкослоистыми глинами.

Среди терригенных минералов окских отложений преобладает кварц (до 99%), в тяжелой фракции - минералы группы эпидот-цоизит (до 70%), ильменит и роговая обманка.

Г.И.Горецкий относит верхнюю часть осадков окского горизонта к перигляциальной аллювиальной формации. О.Н.Малышева полагает, что для этого нет оснований и отложения окского горизонта следует относить к типичным аллювиальным.

По данным спорово-пыльцевого анализа в нижней части разреза окского горизонта установлена пыльца ели и в меньших количествах - сосны и березы. В верхней части разреза преобладает пыльца степной растительности областей сухого и холодного климата.

Средний плейстоцен (200-100 тыс. лет) представлен аллювиальными отложениями, слагающими лихвинско-днепровскую и одинцовско-московскую речные террасы.

Поверхность лихвинско-днепровской террасы, сформированной в лихвинское межледниковье и днепровское ледниковье, находится на абсолютных отметках 130-80 м и имеет ширину 1,5-3км.

Терраса находиться южнее Кремля и протягивается полосой, имеющей ширину 1,5-2 км.

Резким уступом высотой до 20м она отделяется от более молодой микулинско-калининской. Подошва террасы имеет абсолютные отметки 26-45м и лишь в участках развития останцового рельефа (Кремль) - 55-60м. От вышележащей окской террасы морфологически не отличается. Поверхность террасы холмистая с блюдцеобразными понижениями, карстовыми воронками и широким развитием овражной сети.

Мощность отложений днепровской ступени от 5-10 до 80-90м.

Западная граница лихвинско-днепровской террасы проходит примерно по линии улиц Оренбургский тракт - Свердлова - Островского, восточная - по линии улиц Мавлютова - Карбышева - Гвардейской - Ершова.

В составе отложений, слагающих террасу, выделяют 2 ритмично построенные свиты.

Нижняя свита (мощность 32-50м) сложена мелко-, крупнозернистыми глинистыми песками с обломками карбонатных пород. Верхняя свита (мощность 35-65м) в основании сложена мелко-, среднезернистыми песками, сменяющимися вверх по разрезу толщей супесчано-алеврито-глинистых отложений.

Для отложений описанных свит характерна горизонтальная и слегка волнистая слоистость.

В участках развития останцов, сложенных пермскими отложениями, мощность аллювия уменьшается до 8-16м. Здесь наблюдаются отложения супесчано-глинистого состава, песков - мало.

Легкие фракции терригенных отложений сложены кварцем (86-98%) и полевыми шпатами (5-9%). В составе тяжелых фракций преобладают минералы группы цоизит - эпидот (21-23%, до 51%), характерны - амфиболы (13-23%), циркон (до 3-7%), ильменит, дистен, ставролит, рутил, турмалин, магнетит.

Спорово-пыльцевой анализ показал существование в период формирования описываемых отложений открытых слабо заселенных степных ландшафтов в условиях значительного похолодания климата.

Одинцовско-московская терраса (абсолютные отметки поверхности - от 70-90 до 100 м, ложа -0+5м) в пределах Казани развита не повсеместно. Вдоль Волги она развита в верхней своей части, а основание ее погружено под 1-ую надпойменную (микулинско-одинцовскую) террасу. Поверхность ее представлена холмистым плато, плавно понижающимся к Волге (здесь - район оз.Лебяжье - наблюдаются песчаные холмы эолового происхождения высотой до 8-10м. Высоким уступом терраса отделяется от микулинско-одинцовской террасы.

Мощность отложений, слагающих террасу, варьирует от 10-12м до 80-90м. Среди них преобладают песчаные породы в основном кварцевого (92-100%) состава. В тяжелой фракции преобладают минералы группы эпидот-цоизит (31-46%), амфиболы (13-24%), ильменит (5,7-19,4%).

Спорово-пыльцевые комплексы характеризуются преобладанием пыльцы древесной растительности и появлением теплолюбивых форм.

Верхний плейстоцен (100-10 тыс.лет) представлен аллювиальными отложениями, слагающими микулинско-калининскую (1-ую надпойменную) террасу. Ориентировочные границы террасы в южной части г.Казани проходят: восточная - по линии улиц Оренбургский тракт- Островского, западная - в районе улицы К.Якуба (речной порт).

Названная терраса возвышается над уровнем Куйбышевского водохранилища на 6-8м. Абсолютные отметки ее поверхности - 53-59м. На отдельных участках наблюдается террасовый уступ высотой 4-6м. Глубина максимального вреза достигает абсолютных отметок 18-25м. Ширина террасы 0,5-4км.

Поверхность террасы ровная, слабо всхолмленная, усложнена значительными депрессионными плоскими впадинами, занятыми озерами (озера Нижний и Средний Кабан, Черное озеро). Поверхность заболочена, наблюдаются карстовые блюдцеобразные понижения и воронки.

Мощность аллювиальных отложений, слагающих террасу изменяется от 20-28(до40м) до 6-8м. Вверх по разрезу аллювия происходит постепенная смена песчано-галечных пород русловой фации глинистыми пойменными отложениями.

Поверхность микулинско-калининской террасы р.Казанки находится на отметках 55-60, ложе - 36-41мм Здесь широко развиты торфяники мощностью до 3-4 м. Мощность аллювиальных отложений от 11-13 до 18-22м. Состав аллювия р.Казанки более глинистый в отличие от волжского. Минеральный состав аллювия: кварц (не менее 95%), в составе тяжелой фракции отмечается повышенное (до 24%) содержание амфибола (см. выше).

Голоцен (моложе 10-12 тыс.лет) в районе г.Казани слагает пойменные террасы рек. Пойменная терраса р.Волги затоплена, т.е. находится ниже уровня Куйбышевского водохранилища.

В ее составе выделялись аллювиальные отложения русловой (мелко-, крупнозернистые пески), пойменной (тонкослоистые пески, супеси, суглинки, глины) и старичной (линзы глин, суглинков) фаций суммарной мощностью 15-25м.

Пойменная терраса р.Казанки также затоплена.

Кроме аллювиальных повсеместным распространением пользуются элювиально-делювиальные отложения.

В составе делювия преобладают коричневые, желтовато-коричневые известковистые пылеватые суглинки с мелкими - карбонатными стяжениями.

В области развития пермских отложений в составе элюво-делювия отмечается значительная примесь щебня, на террасовых поверхностях появляются пески (образуют линзы мощностью до 20 см).

Мощность элювиально-делювиальных отложений изменяется от 0,2 до 10м, составляя обычно 1,5-2м.

Сибирская платформа

В пределах Сибирской платформы (СП) выделяются тектонические элементы I порядка: Алдано-Становой щит и Лено-Енисейская плита. В контурах последней выделяются две области, где на дневной поверхности обнажается раннедокембрийское основание СП: это Анабарский массив и Оленёкский выступ.

Геологические комплексы, слагающие Лено-Енисейскую плиту, представлены в основном, осадочными горизонтально залегающими породами, за исключением Тунгусской синеклизы (в строении её преобладают эффузивы основного состава) и юго-западной части СП, где раннепалеозойские осадочные породы залегают моноклинально и образуют линейные складки СВ простирания.

Геодинамические режимы. В новейшее время в пределах СП господствовали следующие геодинамические режимы: платформенный, эпиплатформенный орогенный и эпиплатформенный рифтовый.

В отношении содержания, которое вкладывается в понятие «платформенный режим» необходимо дать некоторые пояснения. По мнению авторов «Карты новейшей тектоники СССР» (Н.И.Николаев и др.) СП (за исключением Станового геоблока) развивалась в неоген - четвертичное время в платформенном режиме. Однако, так ли это? И может ли называться область проявления процессов активного горообразования (орогенеза) платформенной? Приведу названия и высотность некоторых орографических элементов СП:

- Алданское нагорье (500-2250м);

- Становой хребет (до 2250 м);

- Средне-Сибирское плоскогорье (500-1700м);