Рельеф и геологическое строение России
Рельеф и геологическое строение России
Орография. Рельеф поверхности России исключительно разнообразен и сложен. Бескрайние просторы равнин и плато сменяются величественными горными цепями, невысокими древними кряжами, изящными вулканическими конусами, обширными горными массивами и крупными межгорными котловинами. На гипсометрической и физической картах, а также на снимках из Космоса отчетливо виден орографический рисунок территории России, т.е. взаимное расположение различных крупных форм рельефа: низких и приподнятых равнин, плоскогорий, нагорий, горных хребтов и массивов.
При взгляде на карту бросаются в глаза две особенности рельефа: 1) преобладание равнин в западной и центральной части страны, а гор -- по ее восточной и частично южной окраине; 2) более низкое высотное положение западной части по сравнению с восточной. Граница между ними хорошо видна по преобладающей раскраске карты и четко совпадает с долиной Енисея. Третья особенность прослеживается при более детальном рассмотрении карты: бoльшая высота южных гор по сравнению с восточными. Кавказ и Алтай относятся к числу высоких гор Евразии.
В целом территория России образует огромный амфитеатр, открытый к северу и северо-западу, поэтому на север несут свои воды наиболее крупные реки страны -- Обь, Енисей, Лена.
Равнины занимают около 60% территории страны. Они раскинулись от западных границ России до Лены, от побережья Северного Ледовитого океана до подножий Кавказа, Алтая и Саян. Две крупнейшие равнины России -- Восточно-Европейская и Западно-Сибирская -- относятся к величайшим равнинам мира.
Восточно-Европейская равнина выделяется среди других равнин наиболее разнообразным рельефом. Здесь есть крупные возвышенности, отдельные отметки которых превышают 300 и даже 400 м (высшая точка Бугульмино-Белебеевской возвышенности достигает 479 м), и обширные низменности с разбросанными по ним небольшими возвышенностями и грядами (на севере) или достаточно однообразные (Прикаспий). Наиболее низкие участки равнины расположены в прибрежной полосе Каспийского моря с высотой -- 26 м. Средняя высота равнины 170 м.
На крайнем северо-западе страны в пределах Кольского полуострова на крупных интрузивных массивах Хибин, Ловозерском и Мончетундре некоторые вершины превышают 1100 м; высшая из них -- гора Часначорр (1191 м) в Хибинах.
Западно-Сибирская равнина отличается исключительно однообразным рельефом с незначительными колебаниями высот. Лишь отдельные небольшие участки в окраинных частях равнины превышают 200 м. Максимальных высот она достигает на Северо-Сосьвинской (290 м) и Верхнетазовской (285 м) возвышенностях. Почти половина территории лежит ниже 100 м над уровнем моря. Средняя высота равнин всего 120 м.
Восточно-Европейская и Западно-Сибирская равнины разделены невысокими и неширокими (до 150 км) Уральскими горами, лишь отдельные вершины которых превышают 1500 м. Высшая точка Урала -- гора Народная (1895 м).
В междуречье Енисея и Лены расположено Среднесибирское плоскогорье -- поднятая на значительную высоту (до 400-600 м и выше) и глубокорасчлененная крупными речными долинами равнина. Наибольших высот она достигает в пределах плато Путорана (1701 м). Средняя высота плоскогорья -- 480 м.
К востоку Среднесибирское плоскогорье постепенно переходит в Центральноякутскую равнину, а на север крутым уступом опускается к Северо-Сибирской низменности.
Горное обрамление на юго-западе представлено горами Большого Кавказа, протянувшимися от Черного моря до Каспийского. Здесь находится высшая точка России -- двухглавый Эльбрус (5642 м) и все остальные "пятитысячники". От Алтая начинается южный горный пояс Сибири. Он представлен высокогорными и среднегорными хребтами Алтая (г. Белуха -- 4506 м) и Саян (гора Мунку-Сардык -- 3491 м), горными хребтами и нагорьями Тувы, Прибайкалья и Забайкалья. В Забайкалье наибольших высот достигают вершины Станового нагорья (высшая точка -- 3073 м). Через Становой хребет горы Южной Сибири соединяются с горными сооружениями восточных окраин.
К востоку от Лены и вплоть до берегов Тихого океана размещены средневысотные хребты и нагорья: Верхоянский (2389 м), хребет Черского (г. Победа -- 3003 м), Сунтар-Хаята (2959 м), Джугджур (1906 м), Яно-Оймяконское, Колымское, Чукотское, Корякское (гора Ледяная -- 2453 м). К югу они переходят в низкие и средневысотные хребты Приамурья, Приморья (Сихотэ-Алинь) и Сахалина, максимальные отметки которых не доходят до 2500 м. Восточный форпост представлен складчатыми и вулканическими горами Камчатки и Курил. На Камчатке находится высшая точка азиатской территории России -- действующий вулкан Ключевская Сопка (4688 м). Все наиболее высокие вершины Камчатки и Курил являются действующими или потухшими вулканами.
Для территории России характерно преобладание невысоких и средневысотных гор. Горы высотой более 1500 м занимают менее 10% площади страны.
Таким образом, восточные и юго-восточные окраины России представлены горными сооружениями. На юго-западе у южной границы Восточно-Европейской равнины поднимается одинокий Кавказ.
Тектоническое строение и история развития. Чтобы понять закономерности размещения гор и равнин на территории страны, достаточно взглянуть на положение территории по отношению к крупным литосферным плитам нашей планеты. Большая часть территории России находится в пределах Евразиатской плиты -- одной из крупнейших литосферных плит (см. рис. 4).
Рис. 4. Карта границ литосферных плит Северной Евразии
Восточно-Европейская и Западно-Сибирская равнины расположены в ее центральной части, а Среднесибирское плоскогорье -- ближе к восточной окраине. По окраинам плиты размещены горы. Там, где государственная граница России проходит во внутренних частях плиты (западная граница, большая часть границы с Казахстаном), пограничных гор нет. Там же, где ее границы приближаются к границам плиты (Кавказ, Алтай и далее до юго-западной окраины Байкала), размещены горы.
На востоке с Евразиатской плитой граничат геологически недавно к ней причленившиеся либо ныне откалывающиеся Северо-Американская, Охотоморская и Амурская плиты. Эти три мезоплиты отделяют собственно Евразиатскую плиту от Тихоокеанской, с которой она взаимодействует. К этой окраинной части, входящей в планетарную зону сжатия, и приурочены горные сооружения восточной части России. Однако и здесь по простиранию хребтов можно четко определить границы плит; например, Джугджур, Сетте-Дабан, Сунтар-Хаята, хребты Камчатки и Сахалина ограничивают Охотоморскую плиту.
Современное положение литосферных плит, их строение, очертания и границы -- результат длительного и сложного геологического развития в течение сотен миллионов лет.
Сравним физическую карту с тектонической. Крупные равнины нашей страны соответствуют платформам, а горные сооружения -- складчатым областям различного возраста. Собственно говоря, на территории России нет участков, которые не претерпели бы процессов складкообразования. В одних местах складкообразование закончилось давно, в архее или протерозое. Такие территории уже с начала палеозоя существуют в виде жестких, устойчивых платформ, или кратонов. В других местах складкообразование протекало значительно позже, уже в фанерозое, в разные его периоды, в третьих не закончилось и сейчас. Эти области, согласно геосинклинальной теории развития земной коры, называют геосинклиналями.
Геосинклиналь -- линейная область высокой подвижности и проницаемости земной коры. Геосинклиналь характеризуется значительной амплитудой скорости и контрастности вертикальных и горизонтальных движений, сильной магматической активностью, преобладанием погружений и накоплением мощных толщ морских, а иногда частично и континентальных осадочных и вулканогенных пород. С позиций тектоники литосферных плит геосинклинали соответствует активная окраина континента (эвгеосинклиналь) или его пассивная окраина (миогеосинклиналь).
Все материки в то или иное время прошли в своем развитии стадию геосинклинали. Прошли ее и различные территории нашей страны. На завершающей стадии развития геосинклинали происходит складкообразование, которое сопровождается вертикальными поднятиями, внедрением интрузий, часто интенсивным проявлением вулканизма (все это происходит при столкновении литосферных плит). С магматическими процессами связано оруденение, образование местонахождений рудных ископаемых. Так в результате завершения развития геосинклинали возникают складчатые области (пояса).
Самые древние складчатые области формировались на территории России в архее и протерозое (2600-500 млн лет назад). Они сложены породами допалеозойского возраста. Именно они образуют нижний структурный ярус платформ -- их складчатый фундамент.
Платформы -- устойчивые участки земной коры, характеризующиеся относительно небольшой подвижностью. Для них характерны слабое расчленение на области поднятий и погружений, значительно меньшие, чем в геосинклиналях, амплитуды колебательных движений, меньшее и качественно иное развитие магматических процессов.
На территории России находятся две древних платформы -- Восточно-Европейская и Сибирская. Обе они имеют двухъярусное строение: складчатый фундамент из кристаллических и магматических пород архейско-протерозойского возраста и палеозойско-кайнозойской осадочный чехол. Осадочные породы чехла залегают спокойно, обычно субгоризонтально. Осадконакопление прерывалось в периоды поднятий и сменялось процессами сноса.
Восточно-Европейская платформа ограничена на востоке Уральскими складчатыми сооружениями, на юге -- молодой Скифской плитой, примыкающей к складчатым сооружениям Кавказа, на севере продолжается под водами Баренцева моря, а на западе простирается далеко за границы России. В ее пределах имеются два щита, один из которых -- Балтийский -- заходит на территорию Кольского полуострова и Карелии, второй -- Украинский -- полностью находится за пределами Россия. Остальное пространство платформы: занимает Русская плита.
Неглубокое залегание фундамента характерно для Воронежской антеклизы (первые сотни метров) и некоторых положительных структур Волго-Уральского свода. В синеклизах (Московская, Печорская, Балтийская) фундамент опущен на 2-4 км. Наибольшая глубина залегания фундамента характерна для Прикаспийской синеклизы (15-20 км).
Сибирская платформа полностью располагается в пределах России и в своих границах почти соответствует Среднесибирскому плоскогорью*. По своему строению она во многом сходна с Восточно-Европейской. Ее архейско-протерозойский фундамент также образует обширный щит (Алданский) на окраине платформы и значительно меньший (Анабарский), со всех сторон окруженный осадочным чехлом. Остальная часть платформы представлена Лено-Енисейской плитой с осадочным чехлом, достигающим максимальной мощности (8-12 км) в наиболее глубоко опущенных впадинах обширных Тунгусской и Вилюйской синеклиз. Примерно одинакова в пределах обеих платформ и средняя мощность земной коры (35-45 км).
Вместе с тем Сибирская платформа во многом отличается от Восточно-Европейской. Если Восточно-Европейская платформа представляет собой единую изометричную глыбу, то Сибирская состоит из двух неравных частей -- Ангарско-Анабарской и Алданской, которые, по всей вероятности, являлись самостоятельными древними платформами и были соединены полосой байкальско-каледонской складчатости. В таком случае Сибирская платформа как единая тектоническая структура существует лишь со среднего палеозоя (Е.Е. Милановский, 1987).
Другое существенное отличие состоит в том, что в пределах Сибирской платформы в пермо-триасе проявился платформенный трапповый магматизм. Образования трапповой формации, представленные мощными лавовыми покровами, пластовыми и секущими интрузиями, слагают верхнюю часть разреза огромной Тунгусской синеклизы и смежных с ней территорий.
В истории Земли были эпохи складчатости, когда процессы складкообразования протекали особенно энергично и заканчивались возникновением крупных складчатых областей на месте геосинклиналей: байкальская, каледонская (салаирская и собственно каледонская), герцинская (варисская), мезозойская (киммерийская и ларамийская), кайнозойская (альпийская и тихоокеанская).
Байкальская складчатость произошла в позднем протерозое -- нижнем кембрии. Созданные ею структуры частично вошли в состав фундамента платформ, консолидировав более древние блоки, а также примыкают к окраинам древних платформ. Они оконтуривают с севера, запада и юга Сибирскую платформу (Таймыро-Североземельская, Байкало-Витимская и Енисейско-Восточно-Саянская области). На северо-восточной окраине Восточно-Европейской платформы находится Тимано-Печорско-Баренцевоморская область. Видимо, в это же время образовался и Иртыш-Надымский блок, занимающий центральное положение в пределах Западно-Сибирской равнины. Области байкальской складчатости Е.Е. Милановский (1983, 1987) относит к метаплатформенным областям.
В фанерозое наряду с древними платформами и примыкающими к ним метаплатформенными областями существуют так называемые подвижные пояса, три из которых заходят на территорию России: Урало-Монгольский, Тихоокеанский и Средиземноморский. В своем развитии подвижные пояса проходят два главных этапа: геосинклинальный и постгеосинклинальный, или эпигеосинклинального складчатого пояса, смена которых в разных поясах и даже в разных областях единого пояса происходила разновременно и затянулась до конца фанерозоя.
Об особенностях первого этапа уже говорилось при характеристике геосинклиналей. Тектонический режим второго этапа значительно уступает по своей активности геосинклинальному, но вместе с тем превосходит тектонический режим древних платформ.
Палеозойский Урало-Монгольский пояс расположен между древними Восточно-Европейской и Сибирской платформами и образует южное обрамление последней**. Прогибания в пределах этого пояса начались еще в позднем протерозое, а в нижнем палеозое здесь проявилась каледонская складчатость. Основные фазы складчатости приходятся на конец кембрия -- начало ордовика (салаирская), средний -- верхний ордовик, конец силура -- начало девона. В результате каледонской складчатости были созданы горные сооружения в Западном Саяне, Кузнецком Алатау, Салаире, в восточных районах Алтая, в Туве, на значительной части Забайкалья, в южных районах Западной Сибири, примыкающих в западной части Казахского мелкосопочника, где также завершающей была каледонская складчатость. На всех этих территориях нижнепалеозойские отложения интенсивно смяты в складки и метаморфизованы. Сквозь их покров нередко проглядывает докембрийский цоколь.
В верхнем палеозое (позднем девоне -- раннем карбоне и позднем карбоне -- перми) проявилась герцинская (варисская) складчатость. Она являлась завершающей на огромном пространстве Западной Сибири, консолидировав существовавшие здесь ранее блоки, в Уральско-Новоземельской области, в западных районах Алтая, в Томь-Колыванской зоне. Проявилась она также в Монголо-Охотской зоне.
Так к концу палеозоя в пределах Урало-Монгольского подвижного пояса сформировалась внутриконтинентальная зона складчатости, спаявшая две древние платформы в единую крупную структуру, жесткий блок, ставший ядром Евразиатской литосферной плиты. Произошло также приращение площади платформ за счет возникновения складчатых сооружений по их южным окраинам.
В дальнейшем (в мезозое) в пределах Урало-Монгольского пояса сформировались молодые эпипалеозойские плиты (квазикратоны), в том числе Западно-Сибирская, почти полностью расположенная на территории России. Они приурочены к областям, испытавшим в мезо-кайнозое общее погружение.
Обычно плиты формируются над теми областями подвижных поясов, в структурном плане которых значительную роль играют блоки древней консолидации -- срединные массивы. Молодые плиты не всегда строго "вписываются" в контуры подвижного пояса. Они могут накладываться и на соседние с подвижным поясом участки древних платформ (метаплатформенные области), как это имеет место на восточной окраине Западно-Сибирской плиты. Чехол молодых платформ сложен осадочными толщами мезо-кайнозойского возраста. Мощность чехла колеблется от нескольких сот метров -- километра в окраинных частях до 8-12 км в наиболее глубоко опущенной северной части Западно-Сибирской плиты.
Тихоокеанский подвижный пояс занимает окраинное положение между древней Сибирской платформой и океанической литосферной плитой Тихого океана (см. рис. 5). К нему относятся складчатые сооружения Северо-Востока и Дальнего Востока.
Рис. 5. Главнейшие тектонические структуры России (по В.М. Муратову)
Обозначения на рисунке 5: I -- древние платформы (а -- щиты, б- плиты); II -- Урало-Монгольский пояс (в -- байкалиды, г -- салаириды, д -- каледониды, е -- герциниды, ж -- краевые прогибы, з -- молодые плиты); III -- Средиземноморский пояс (и -- альпийские складчатые области, к -- краевые прогибы, л -- молодые плиты); IV -- Тихоокеанский пояс (м -- мезозойские складчатые области, н -- срединные массивы, о -- краевые прогибы, п -- ларамийские складчатые области, р -- окраинный вулканический пояс, с -- кайнозойские складчатые области). Цифры на карте: I -- древние платформы. Восточно-Европейская платформа -- 1 -- Балтийский щит, 2 -- Русская плита; Сибирская платформа -- 3 -- Анабарский щит, 4 -- Алданский щит, 5 -- Таймырский щит, 6 -- Среднесибирская плита. II -- Урало-Монгольский пояс. Байкальские складчатые области -- 7 -- Байкало-Патомская, 8 -- Саяно-Енисейская; Салаирские складчатые области -- 9 -- Баргузино-Витимская, 10 -- Восточно-Саянская, Тувинская, Кузнецко-Алатауская; Каледонские складчатые области -- 11 -- Западно-Саянская и Горно-Алтайская; Герцинские складчатые области -- 12 -- Уральская, 13 -- Томь-Колыванская и Салаирская, 14 -- Монголо-Охотская; Герцинские краевые прогибы -- 15 -- Предуральский, 16 -- Кузнецкий; молодые плиты -- 17 -- Западно-Сибирская, 18 -- Тимано-Печорская, III -- Средиземноморский пояс. Альпийские складчатые сооружения -- 19 -- Кавказ; краевые прогибы -- 20 -- Индоло-Кубанский, 21 -- Терско-Каспийский; молодые плиты -- 22 -- Скифская. IV -- Тихоокеанский пояс. Мезозойские складчатые области -- 23 -- Верхоянско-Чукотская складчатая система; срединные массивы -- 24 -- Колымский, 25 -- Смоленский, 26 -- Охотский, 27 -- Чукотско-Юконский; мезозойский краевой прогиб -- 28 -- Предверхоянский; Ларамийские складчатые области -- 29 -- Сихотэ-Алинская складчатая система, 30 -- Корякская; окраинный вулканический пояс -- 31 -- Охотско-Чукотский, 32 -- Сихотэ-Алинский; кайнозойская складчатая область -- 33 -- Камчатско-Олюторская, 34 -- Сахалин, 35 -- Курильские острова, 36 -- Командорские острова
Одни участки этого пояса завершили период геосинклинального развития еще в докембрии или палеозое и образуют срединные массивы, наиболее крупными из которых являются Колымский и Буреинский (своеобразные "микроплатформы", имеющие щит и плиту); другие испытали складчатость в мезозое, третьи -- в кайнозойское время.
Верхоянско-Чукотская складчатая область создана киммерийской складчатостью (позднекиммерийской, или колымской, конец юры -- середина мела). Вдоль юго-восточной окраины этой области протягивается Охотско-Чукотский вулканогенный пояс, который в южной части Дальнего Востока переходит в Приморский вулканогенный пояс, отделяющий мезозоиды этого региона от области тихоокеанской складчатости. Здесь проявились ранне- и позднекиммерийская складчатости, создавшие мезозойские структуры Приамурья и центральной части Сихотэ-Алиня, и ларами искал (конец мела -- начало палеогена), завершившаяся формированием складчатых сооружений в Сихотэ-Алине. Ларамийской складчатостью создана и Корякская область.
