История на Земята
Историята на планетата Земя, формирането и промените в нейния релеф се изучават от няколко независими науки: геоморфология, геотектоника, геология и редица други. В рамките на едно резюме на лекция, предназначено за 2-3 часа, е безсмислено да се провежда подробно представяне на тях, затова избрахме най-илюстративните и лесни за разбиране примери и аналогии за неспециалисти, без изобщо да претендираме за научната строгост на разказа.
Нека започнем от един много стар период, когато все още не е имало равнини или планини и, според писанието, само Божият дух летял над водата. Науката обаче твърди, че по това време на Земята все още не е имало течна вода.
По един или друг начин на повърхността на Земята се е образувала кора от твърди скали. Най-близката аналогия е образуването на лед върху повърхността на замръзнало море. Трябва да се отбележи, че температурата на повърхността на Земята по това време достига +800°C. Дебелината на твърдата кора не беше същата. На него се открояваха гигантски острови. Геолозите ги наричат платформи. Тези острови, носещи се като ледени късове през океана на разтопената мантия на Земята, се сблъскват, смачкват, променят размера и формата си, докато накрая преди около три и седем десети от милиарда години се появяват така наречените древни платформи, които са достигнали до наши дни.
Изминаха още сто милиона години и Земята се охлади толкова много, че на повърхността й се кондензира вода. „Лунната“ ера от развитието на планетата приключи и започна нова геоложка история, известна ни в повече или по-малко подробности, благодарение на седиментните скали, образувани под въздействието на водата и гравитацията.
Преди два и половина милиарда години древните платформи са завършили формирането си и оттогава са останали практически непроменени. Те включват източноевропейски, сибирски,източнокитайски и др.
И така, древните платформи, като ледени късове, се носят и сега се носят със скорост от 2-3 до 10 см годишно върху повърхността на полутечната мантия на Земята, заобиколена от по-малки образувания, подобни на ледена каша. Всеки, който е виждал как ледът се носи по реките, може би е забелязал, че там, където се сблъскват големи ледени полета, ледът се огъва, напуква, парчетата му се катерят един върху друг и в океана се появяват хълмове, когато ледените полета се сблъскват. Планините са много подобни. В зоните на сблъсък на платформи земната кора провисва, сгъва се на гънки и се напуква. Покрай пукнатините, които геолозите наричат тектонски разломи, се издига разтопена магма и започват да действат вулкани. Имайте предвид, че вулканите обикновено се образуват далеч от линията на сблъсък на платформите, по които са разположени основните хребети (фиг. 3 и 4). Те са ограничени до разломи, разделящи недокоснатата част на платформата от тази, участваща в слягането. Така например се намират Елбрус, Казбек, Арарат, Арагац, вулканите на Далечния изток. След поклон в зоната на сблъсък на платформи се образуват планински вериги.
Специалистите наричат зоните на сблъсък на платформи геосинклиналните сгънати пояси на Земята. В рамките на тези пояси се извършва планинско строителство. Нека да разгледаме карта от училищен учебник по география (фиг. 1). Ето например Алпийския нагънат пояс, добре познат на туристите и катерачите. Преминава от Испания през Алпите, Доломитите, Карпатите, Крим, Кавказ, Памир, Хималаите, Хиндукуш, Кара-Корум. Или Урал-Монголският пояс, той се простира от Нова Земля през Урал, Тиен Шан, Алтай, част от Саян. Нагънатите пояси разделят или платформи (алпийски, уралско-монголски), или континентални и океански плочи (тихоокеански пояс).
Дебелината на земната кора е различнаместата са различни. Под древните платформи е 15-20 километра, под планинските вериги е много повече. Планините, подобно на айсбергите, се издигат над повърхността на Земята, но в същото време основите им потъват по-дълбоко в мантията. Под Кавказ, със средна височина на планините от 2,5 до 3,5 километра, дебелината на земната кора достига 30-40 километра. Под Тиен Шан, на надморска височина от 5-6 километра, дебелината на земната кора достига 70-80 километра. Но под океаните, където натоварването е много по-малко, дебелината на скалите също намалява. Тук тя варира от 4 до 15 километра (фиг. 2).
Активното планинско строителство не протича непрекъснато и не в гънковите пояси. Периодите на изграждане на планини, те се наричат епохи на сгъване, се появяват в различни части на поясите по различно време. Планините в ерата на нагъване се формират на два етапа. На първия платформите се сблъскват (фиг. 3). Чудовищната енергия на тяхното движение води в зоната на сблъсък до извиване на земната кора. Защо точно на огъване? Защото за скалите, изместени от зоната на сблъсък, е по-лесно да преодолеят плаващата (Архимедова) сила на течната мантия, отколкото силата на гравитацията. По ръбовете на образуваните падини се появяват тектонски разломи. По тях се изстисква разтопена магма, образувайки множество вулкани и цели полета от лава. Такива полета могат да се видят например в Армения или в Индия на платото Декан.
Извиването е много бавно, няколко сантиметра на година и продължава хиляди и милиони години. Вдлъбнатините са пълни с морска вода. В плитките топли морета живите организми активно се размножават. Отмирайки, те образуват със своите скелети и черупки километрични слоеве от седиментни скали: варовици, мергели и др. Но енергията на сблъскващите се платформи е изчерпана. Насрещното движение спира, спира иизвиване на земната кора. Предстои вторият етап на планинско строителство.
Под действието на подемната сила потопените в мантията скали бавно се издигат, слоевете се раздробяват и се образуват планински вериги и междупланински падини. Когато всички сили са балансирани, изграждането на планини спира и ерата на сгъване завършва. Районът се стабилизира, превръщайки се в млада платформа (да не се бърка с равнина!) (фиг. 4).
Тогава, или по-скоро едновременно, планините започват да се срутват. Фрагменти от скали се пренасят с вода до подножието им в междупланински депресии и крайни корита. С течение на времето (милиони години!) те могат напълно да изчезнат под седименти, а последващите геоложки процеси могат да ги превърнат в гладки равнини. Такива разрушени планини се крият например в степните пространства на Кримския полуостров. Животът на сгънатия колан обаче не свършва дотук. В нейната история може да започне нов етап, способен да унищожи резултатите от минали епохи или да допълни съществуващите планини с нови, както се случи в Кавказ, където хребетите, разположени на север от Главната кавказка верига, принадлежат към по-ранна епоха.
Възможни са и други механизми за изграждане на планини. Например, поради хидратация, подуване на скали, веригата Заалай със скорост от около 2 сантиметра годишно напредва към долината Алай, междупланинска депресия, която разделя Памир и Памир. С охлаждането на Земята дебелината на нейната кора се увеличава, а оттам и обемът на скалите. Земята изглежда бавно набъбва, което естествено води до геоложки катаклизми. На някои места континенталните плочи се сблъскват с океанските, в тези области се образуват дълбоководни депресии и островни дъги. Така се формира района на езерото Байкал и тихоокеанските падини. Въпреки това, за да разберем същността на въпроса, е достатъчно да разгледамесблъсъци на платформи. Още веднъж подчертаваме, че реалните процеси в земната кора са много по-сложни и горната схема служи само като груба аналогия.
В рамките на младите платформи, под въздействието на същата архимедова сила, могат да възникнат измествания на отделни блокове (фиг. 5). което също води до образуването на планини. Така например в Централния Тиен Шан се появи района на връх Победа.
Основните интереси на планинските туристи и алпинисти са съсредоточени на територията на Алпийския и Урал-Монголския нагънат пояс.
Последната епоха на нагъване започва в алпийския пояс преди около 160 милиона години. В края му преди около милион години възниква Главната кавказка верига. Но предният диапазон се формира много по-рано. Възрастта му достига 200 милиона години.
Друга е историята за Урал-Монголския нагънат пояс, който включва добре познатия на туристите Тиен Шан. В рамките на този пояс планинското строителство е завършено. От гледна точка на геолозите, той се състои от млади платформи, образувани по различно време. Възрастта на уралско-монголския пояс е около милиард и половина години. През това време поясът е преживял три епохи на нагъване, по време на които са възникнали планини и ерозирали до земята. Развитието на пояса е спряло преди около 200 милиона години. В сегашния си вид Тян Шан се е образувал след разместването на блоковете на земната кора по линията връх Победа – Мраморна стена – Хан Тенгри. Тук са възникнали много километри скалисти стени. Това се случи още в рамките на младата платформа, преди около 26 милиона години. Материалът, изграждащ този масив, е мрамор, който се е образувал под формата на варовик в междупланинска котловина, наводнена от морето, след което е трансформиран и издигнат на голяма височина.