Как образуются горы.

Горы - живописнейшие области земного шара. Величественны и прекрасны сверкающие вечными снегами вершины Тянь-Шаня, Кавказа, Альп, неприступные белоснежные громады Гималаев; хороши и суровые хребты Урала, увенчанные причудливо выветренными скалами, поднимающимися как сторожевые башни, над хаосом каменных глыб; хороши зеленые склоны и долины Карпат с быстро бегущими речками.

Горы привлекают человека не только своей красотой. В недрах их скрыты рудные богатства, с добычей и использованием которых связано культурное развитие человечества. Быстрые горные - могучий источник энергии. Чистый горный воздух и разнообразные , которыми особенно богаты молодые горы, восстанавливают силы и здоровье больных и усталых людей.

Со строением гор можно познакомиться достаточно хорошо, не закладывая буровых скважин и не роя глубоких шахт: строение гор вскрывается в ущельях и на обнаженных склонах в долинах рек.

Совершим мысленно путешествие по долинам рек Северного Урала и познакомимся со строением этого хребта. Чтобы пересечь Северный Урал, надо подняться на лодке по одному из сбегающих с него притоков Печоры, перевалить пешком через горный водораздел и спуститься на плоту по одной из рек восточного склона, принадлежащих бассейну р. Оби. По берегам уральских рек выступают живописные скалы и обнаженные обрывы, или обнажения. Вы увидите, что они состоят из осадочных пород: известняков, песчаников, конгломератов, глинистых и кремнистых сланцев. В этих породах встречаются отпечатки и окаменелые остатки вымерших организмов; особенно их много в известняках.

Отложения известняков говорят о том, что миллионы лет назад здесь было открытое, неглубокое теплое , на дне которого существовали морские животные, имевшие известковые скелеты.

Песчаники с остатками морских организмов и с отпечатками растений, которые видны здесь, отложились в области морского побережья или морских островов, а песчаники и глины с остатками растений и пресноводных - речные или озерные осадки. В береговых обнажениях рек западного склона Урала выступают главным образом пласты морских отложений.

Остатки организмов, встречающихся в горных породах, позволяют не только определить условия, в которых эти породы образовались, но дают возможность выяснить, какие из пластов отложились раньше, а какие позже.

Геологи делят историю Земли на пять крупных отрезков времени, или эр: археозойскую (эру древнейшей жизни), протерозойскую (эру первичной жизни), палеозойскую (эру древней жизни), мезозойскую (эру средней жизни) и кайнозойскую (эру новой жизни). Продолжительность эр измеряется сотнями миллионов лет. Они, в свою очередь, подразделяются на периоды, длительность которых измеряется десятками миллионов лет.

Изучение ископаемых остатков животных и растений, встречающихся в пластах, слагающих Уральский хребет, показывает, что они отлагались в течение палеозойской эры истории Земли. По мере того как вы будете продвигаться на восток, в прибрежных скалах уральских рек будут выступать пласты все более и более древних отложений палеозойской эры.

Вдоль самой западной окраины Урала протягивается с севера на юг полоса осадков, образовавшихся в последнем, пермском периоде этой эры. Породы, отложившиеся в начале пермского периода, состоят из песчаников, конгломератов и глинистых сланцев с морской фауной, а осадки второй половины пермского периода образовались не в море, а в реках и озерах; в них встречаются остатки растений, пресноводных моллюсков и рыб, а в одном обнажении на берегу Верхней Печоры были найдены кости крупных вымерших пресмыкающихся.

На Полярном Урале, в бассейне притока Печоры р. Усы, среди пермских отложений находятся многочисленные пласты угля. Здесь в 1926 г. проф. А. А. Черновым был открыт богатейший Печорский угленосный бассейн. В пределах Верхней Печоры пермские отложения совсем не содержат углей. Зато здесь обнаружены залежи каменной соли и ценных калийных солей.

Мощность отложений пермского периода на западном склоне Северного Урала очень велика; она достигает нескольких километров.

Далее к востоку от полосы пермских пород в предгорьях западного склона Урала протягивается полоса отложений каменноугольного периода, предшествовавшего пермскому. Это главным образом с остатками морских животных. В этих районах Урала места особенно живописны. Присматриваясь к выглаженной водой поверхности известняков, можно как бы заглянуть на дно каменноугольного , где видны разнообразные раковины, большие колонии кораллов или целые пласты пород, состоящие из члеников стеблей морских лилий и игл морских ежей. Рассматривая в лупу, можно убедиться, что он часто состоит весь из мельчайших раковин корненожек - фораминифер.

Среди отложений, образовавшихся в начале каменноугольного периода, кроме известняков, встречаются пласты песчаников с растительными остатками, а местами и с пластами каменного угля. Значит, в то время наблюдалось обмеление моря и местами появлялась суша, покрытая богатой растительностью, давшей материал для образования угля.

За полосой каменноугольных известняков появляется область более древних отложений - девонского, а затем и силурийского периодов. Они тоже состоят частью из известняков, частью из песчаников. Встречаются среди них кремнистые и - памятники более глубоководных районов моря.

Осматривая скалы палеозойских пород, выступающие по берегам рек, можно заметить, что слои не лежат горизонтально. Пласты известняков в береговых скалах обычно наклонены, или «падают», в ту или иную сторону под меньшим или большим углом к горизонту. Иногда пласты стоят вертикально. Эти. наклонные и вертикальные пласты - части больших, полуразрушенных складок. Размеры складок очень разнообразны: от самых малых, измеряющихся сантиметрами, до громадных, имеющих десятки километров в длину, сотни и тысячи метров в ширину. Такие большие складки могут образовать высокие горные гряды.

Наиболее древние и наиболее измененные осадки слагают главный Уральский хребет. Рассматривая обнаженные скалы и осыпи на вершинах Уральских гор, можно увидеть кристаллические сланцы, образовавшиеся в результате изменения осадочных пород, слюдяные сланцы, реже - мраморы. Часто можно наблюдать, как эти породы переслаиваются с зелеными сланцами иного происхождения, образовавшимися благодаря метаморфизации базальтовых лав.

Предполагают, что древние кристаллические сланцы Урала относятся к отложениям кембрийского периода и частью даже протерозойской эры.

Ряд вершин Уральских гор состоит из глубинных изверженных пород: гранитов, габбро и др.

В области древних сланцев горной полосы, особенно там, где распространены граниты и габбро, встречаются разнообразные рудные месторождения, которыми так славится Урал. Здесь есть , свинцовые и цинковые руды, и ряд других металлов.

На восточном склоне Урала снова открывается область палеозойских отложений. Они будут отличаться от соответствующих им по возрасту осадков западного склона обилием .

У самой окраины восточных предгорий Урала, на границе их с обширной Западно-Сибирской низменностью, выступают более молодые отложения, образовавшиеся в течение мезозойской и кайнозойской эр. Эти морские и континентальные осадки покрыты четвертичными породами ледниковой эпохи. В отличие от палеозойских отложений они лежат горизонтально.

Что можно сказать о происхождении Уральского хребта на основании того, что пришлось видеть при его пересечении?

В каком направлении действовали силы, вызывавшие складкообразование? Косые, опрокинутые и лежачие складки в горах прямо указывают, в каком направлении действовали силы, сминавшие пласты. Такие складки, несомненно,образовались под влиянием бокового, горизонтального давления. Это давление чаще всего было односторонним, так как в каждой горной области складки обычно опрокидываются и ложатся в одном преобладающем направлении. На западном склоне Урала складки наклонены и опрокинуты к западу под влиянием давления, которое шло с востока. Прямая складка может возникнуть в результате давления как снизу вверх, так и действующего с боков, в горизонтальном направлении. Это легко проверить на простом опыте. Если положить на стол пачку листов бумаги, подвести под нее палочку и поднимать ее, то бумага изогнется; и образует прямую антиклинальную складку . Такую же складку можно получив осторожно сдавливая с двух сторон руками листы бумаги, лежащей на столе. Как можно видеть, складки образуются в результате нарушения первоначального залегания пластов. Такие нарушения в залегании пластов земли называют дислокациями .

Как видно, Уральский хребет сложен мощной толщей осадочных пород палеозойского возраста и почти исключительно морского происхождения. Среди последних в горной полосе и на восточном склоне много излившихся вулканических пород. Это свидетельствует о том, что на месте Урала в палеозое было море, на дне которого происходили извержения подводных и мощные излияния лав.

Мощность палеозойских отложений на Урале велика; она достигает 10-12 км. Как же могла образоваться толща осадков такой громадной мощности? Это можно объяснить только тем, что в области морского бассейна, находившегося на месте нынешнего Урала, по мере накопления осадков происходило опускание морского дна.

В конце палеозойской эры слои, отлагавшиеся в течение многих миллионов лет, были смяты в складки и со дна Уральского моря поднялись могучие горные хребты. Особенно значительные поднятия произошли в области нынешней горной полосы.

Складки, с которыми можно познакомиться во многих обнажениях Урала, имеют довольно сложное строение. Геологов давно интересовали условия, при которых они образуются. Для возникновения изгибов мощных пластов песчаников и известняков породы должны были находиться в особо податливом, пластичном состоянии. На поверхности земли эти породы в привычных для нас условиях жесткие: они не способны давать плавные изгибы и должны раскалываться под напором внутренних сил Земли. Пластичность породы приобретают в глубинах земной коры, поэтому геологи сделали вывод, что и складки, образующие горы, возникают в глубоких недрах Земли .

Формирование Уральских гор сопровождалось внедрением расплавленной , образовавшей медленно остывавшие подземные очаги - . Из этих остывающих очагов поднимались и проникали в трещины окружающих пород раскаленные пары и , горячие растворы. С ними связано образование тех месторождений руд и драгоценных камней, которыми славится Урал. Разрушение Уральского хребта, продолжающееся многие миллионы лет, вскрыло застывшие в глубине батолиты, которые выступают теперь на поверхность.

Знакомясь с историей образования Урала, южно убедиться, что на его месте в течение палеозойской эры находилась область длительного прогибания, залитая . На дне этого моря происходило накопление мощных толщ осадков, способных сминаться в складки. Такие области получили название геосинклиналей . В конце палеозоя (в пермском периоде) и в начале мезозоя (в триасе) в Уральской геосинклинали произошли крупные горообразовательные процессы и возникли высокие горные цепи.

Возникновение гор на месте геосинклиналей - основной закон горообразования, который подтверждается изучением любой горной страны.

После того как заканчиваются процессы образования складок, внедрения расплавленной магмы и поднятия гор, геосинклиналь изменяет свои свойства. Она превращается в более устойчивую, жесткую область земной коры, где складки уже не могут появиться, и при напоре горообразовательных сил породы раскалываются, возникают трещины, по которым наблюдается перемещение слоев. Так образуются сбросы, грабены и горсты. Не способные к смятию области Земли получили название платформ . На них наблюдаются медленные поднятия обширных пространств, сменяющиеся медленными опусканиями. С этими колебаниями связаны наступания и отступания моря.

Расколы на платформах, приводящие к формированию сбросов, происходят под влиянием давления, идущего из геосинклиналей. В некоторых случаях перемещение но сбросам достигает большого размаха: возникают горсты, приподнятые на высоту до 3-4 км. Сбросовые разрывы и сейчас еще имеют место во многих горах на Земле. В горах Средней Азии, например, часто бывают , связанные о разрывами пластов земли и образованием сбросов.

Горстовые поднятия приводят к тому, что на месте платформ образуются горные хребты. Такие горы получили название глыбовых (возрожденных), в отличие от складчатых (Урал, Кавказ, Альпы), где главную роль играют складчатые процессы.

Когда-то горы считались опасным и запретным местом, но они всегда манили людей своей таинственностью и загадочностью. За последние время практически все тайны и загадки раскрыты и человечество смело может дать ответ на вопрос: «Как образовались горы?». Это стало возможным благодаря изучению тектоники литосферных плит. Давайте рассмотрим два способа образования и происхождения гор (вулканический и складчатый), а так же процессы их разрушения и деформации.

Вулканические горы

Происхождение вулканических гор говорит само за себя. Вулканическая магма, стремящаяся заполнить участки расхождения тектонических плит, вырывается наружу и образовывает новые породы. Эти породы со временем накапливаются вокруг расщелины и превращаются в конусообразные , с кратеров на вершине. Иногда происходит объединение нескольких , расположенных недалеко друг от друга, образуя тем самым вулканические хребты.


Так же магма может создать целые острова, некоторые из которых сейчас являются государствами (к примеру Япония, Индонезия, Филиппины). Это стало возможным благодаря подводным вулканам, которые выталкивают магму на поверхность воды, где она затвердевает. Остывшая магма превращается в гранит, а последний в свою очередь является основным компонентом образования гор. Если быть точнее – множество гор состоят из этой кислой магматической горной породы.
Такие величественные горы, как Альпы, Гималаи, Анды образовались в древнее время. Они представляют собой складки скальной породы, которые прошли длительный процесс горообразования из дна древних океанов и до сегодняшних времен. Теперь вышеперечисленные горы считаются великим творением «матушки природы».

Складчатые горы


Как утверждают ученые, причиной образования складчатых гор является давление, которое возникает при движении тектонических плит.

Складчатые горы образуются за счет постепенно поднимающихся вверх горных пород, которые находятся между плитами. То есть, плиты движутся с очень маленькой скоростью (примерно 2-3 см. в год), но их схождение заставляет породы (расположенные на окраинах плит) подниматься вверх. При этом процессе образуются горные хребты.
Во время столкновения тектонических плит образуется тепло, которое плавит более хрупкие породы и разрушает (крошит) более крепкие. Далее такая смесь выталкивается на поверхность с помощью магмы, которая с огромной силой пытается вырваться на дневную поверхность. Вырвавшаяся консенстенция затвердевает и образует гранитную сердцевину, которая служит основой складчатых гор. Далее на эту сердцевину «накладываются» (складируются) все новые и новые массы горных пород и магмы.


Самыми простыми горными складками являются антиклинали (еще они имею второе название «купола») и синклинали (прогибы). Некоторые складки опрокидываться (принимать лежачее положение), другие же наоборот – смещаются горизонтально по отношению к своему основанию.

Примерами складчатых гор могут быть горы, расположенные в северной части Гренландии, в Швеции и Шотландии, Норвегии и Ирландии, а так же горы Северной Америки. Все они образовались в то время, когда Северная Америка и Европа были единым материком, а с появлением Атлантического океана эта общая горная цепь была разрушена.


Горные системы - пожалуй, одно из самых монументальных и впечатляющих творений природы. При взгляде на покрытые снегом вершины, выстроившиеся друг за другом на протяжении сотен километров, невольно задаешься вопросом: что за необъятная сила создала их?

Горы всегда кажутся людям чем-то незыблемым, древним, как сама вечность. Но данные современной геологии прекрасно демонстрируют, насколько переменчив рельеф Горы могут располагаться там, где некогда плескалось море. И кто знает, какая точка Земли будет самой высокой через миллион лет, и что станет с величественным Эверестом…

Механизмы образования горных хребтов

Чтобы понять, как образуются горы, необходимо хорошо представлять, что такое литосфера. Этим термином обозначается внешняя оболочка Земли, которая имеет очень неоднородное строение. На ней можно обнаружить и вершины высотой в тысячи метров, и глубочайшие каньоны, и обширные равнины.

Земная кора образована гигантскими которые находятся в беспрерывном движении и время от времени сталкиваются краями. Это приводит к тому, что определенные их участки трескаются, приподнимаются и всяческим образом меняют структуру. В результате образуются горы. Конечно, изменение положения плит происходит очень медленно - всего на несколько сантиметров в год. Однако именно благодаря этим постепенным сдвигам за миллионы лет на Земле образовались десятки горных систем.

Суша имеет как малоподвижные участки (в основном на их месте образуются большие равнины, как, например, Прикаспийская), так и достаточно «беспокойные» области. В основном на их территории когда-то находились древние моря. В определенный момент наступал период интенсивного и давления подступающей магмы. В результате морское дно, со всем его многообразием осадочных пород, поднималось на поверхность. Так, к примеру, возникли

Как только море окончательно «отступает», на оказавшийся на поверхности массив пород начинают активно воздействовать осадки, ветра и перепады температур. Именно благодаря им каждая горная система имеет свой особый, неповторимый рельеф.

Как образуются тектонические горы

Ученые считают движение тектонических плит самым верным объяснением того, как образуются складчатые и глыбовые горы. Когда платформы смещаются, земная кора в определенных участках может сдавливаться, а иногда даже разламываться, приподнимаясь с одного края. В первом случае образуются (отдельные их области можно встретить в Гималаях); другой механизм описывает возникновение глыбовых (например, Алтай).

Некоторые системы отличаются массивными, крутыми, но не слишком разделенными склонами. Это характерный признак глыбовых гор.

Как образуются вулканические горы

Процесс формирования вулканических вершин довольно сильно отличается от того, как образуются складчатые горы. О происхождении их довольно ясно говорит название. Вулканические горы возникают в том месте, где на поверхность прорывается магма - расплавленная горная порода. Она может выходить через одну из трещин в земной коре и скапливаться вокруг нее.

В некоторых точках планеты можно наблюдать целые хребты такого типа - результат извержения нескольких близкорасположенных вулканов. Относительно того, как образуются горы, есть и такое предположение: расплавленные породы, не находя выхода, просто давят на поверхность земной коры изнутри, в результате чего на ней возникают огромные «выпуклости».

Отдельный случай - подводные вулканы, расположенные на дне океанов. Магма, вышедшая из них, способна затвердевать, образуя целые острова. Такие государства, как Япония и Индонезия, располагаются именно на участках суши вулканического происхождения.

Молодые и древние горы

О возрасте горной системы явно говорит ее рельеф. Чем острее и выше вершины, тем позднее она образовалась. Молодыми считаются горы, сформировавшиеся не более 60 миллионов лет назад. К этой группе относятся, к примеру, Альпы и Гималаи. Исследования показали, что они возникли около 10 миллионов лет тому назад. И хотя до появления человека оставалось еще огромное количество времени, в сравнении с возрастом планеты это совсем небольшой срок. Молодыми также считаются Кавказ, Памир и Карпаты.

Пример древних гор - Уральский хребет (возраст его составляет более 4 миллиардов лет). К этой группе также можно отнести северо- и южноамериканские Кордильеры и Анды. По некоторым данным, самые древние горы на планете находятся в Канаде.

Современное формирование гор

В XX веке геологи пришли к однозначному выводу: в недрах Земли заключены огромные силы, а формирование ее рельефа никогда не прекращается. Молодые горы все время «растут», увеличиваясь в высоте примерно на 8 см в год, древние - постоянно разрушаются под действием ветра и воды, медленно, но верно превращаясь в равнины.

Яркий пример того, что процесс изменения природного ландшафта никогда не останавливается - постоянно происходящие землетрясения и извержения вулканов. Другой фактор, влияющий на процесс того, как образуются горы - движение рек. При поднятии определенного участка суши их русла становятся глубже и сильнее врезаются в породы, порой прокладывая целые ущелья. Следы рек можно обнаружить на склонах вершин, наравне с остатками долин. Стоит отметить, что в разрушении горных цепей участвуют те же природные силы, что некогда формировали их рельеф: температуры, осадки и ветра, ледники и подземные источники.

Научные версии

Современные версии орогенеза (происхождения гор) представлены несколькими гипотезами. Ученые выдвигают следующие вероятные причины:

  • погружение океанических впадин;
  • дрейф (скольжение) материков;
  • подкоровые течения;
  • вспучивание;
  • сокращение земной коры.

Одна из версий того, как образуются горы, связана с действием Поскольку Земля имеет форму шара, все частицы материи стремятся расположиться симметрично относительно центра. Кроме того, все горные породы различаются по массе, и более легкие из них со временем оказываются «вытеснены» на поверхность тяжелыми. В совокупности эти причины приводят к появлению неровностей на земной коре.

Современная наука пытается определить основной механизм тектонических изменений на основе того, какие горы образовались в результате того или иного процесса. С орогенезом пока еще связано много вопросов, до сих пор остающихся без ответа.

Вопрос, как образовались горы, занимал людей уже в древние времена, но ответить на него они не могли, так как слишком мало знали состав и строение земной коры. Поэтому они думали, что громады, подпирающие облака, создали боги или духи. Люди верили, что боги строили горы для того, чтобы поддерживать небесный свод. Мы уже говорили о горе Олимп, на которой, по преданиям, жили боги древней Греции. Люди думали также, что горы не прикреплены к одному месту и что боги могут брать их и бросать друг в друга во время своих битв.

У жителей Камчатки существует следующее предание о горе Шивелуч. Эта гора - вулкан; он стоит совершенно обособленно от других вулканов Камчатки. Местные жители-камчадалы верят, что когда-то этот вулкан находился среди других вулканов на месте нынешнего Кроноцкого озера. Но сурки, водившиеся в изобилии в этой местности, так беспокоили вулкан рытьём своих нор на его склонах, что он, наконец, решил от них уйти. Вулкан оторвался от земли, оставив после себя большую впадину, в которой позже накопилась вода и образовалось озеро. Вулкан полетел на север, но при полёте он зацепился за вершину соседней горы и обломал её, а спускаясь на землю, выдавил впадины ещё для двух озёр, прежде чем облюбовал себе место в 220 километрах от старого. На этом новом месте вулкан и укрепился навсегда.

Подобные легенды об образовании гор имеются у многих народов. Они, конечно, не имеют ничего общего с действительным образованием гор.

2. ГОРЫ - МОРЩИНЫ ОСТЫВАЮЩЕЙ ЗЕМЛИ

Многие сравнивают горы на Земле с морщинками, которые образуются на кожуре усыхающего яблока или картофеля. Иногда говорят, что горы на Земле возникли совершенно так же, как эти морщинки.

Это не совсем, верно. Земля не усыхает, а уменьшается в своём объёме, потому что она всё время охлаждается, остывает. Это остывание началось ещё тогда, когда вещество, составляющее Землю, начало сгущаться в клубок раскалённых газов, а затем - в огненно-жидкий шар; оно продолжалось, хотя и более медленно, после образования твёрдой земной коры и происходит также в настоящее время. Вулканы, выбрасывающие раскалённые газы и огненно-жидкую лаву, а также образующие многочисленные горячие источники, постоянно выносят много тепла из земных недр на поверхность, и это тепло теряется для Земли безвозвратно; тепло же, которое дают Земле солнечные лучи, проникает в глубь земной коры только на несколько метров. Таким образом, Земля теряет больше тепла, чем получает, и поэтому медленно остывает.

Извержения вулканов, горячие источники, а также наблюдения в буровых скважинах и глубоких шахтах показывают, что с углублением в земную кору температура горных пород заметно повышается. Это доказывает, что в недрах Земли сохранилось ещё много жара, и это тепло продолжает расходоваться. Но, как известно, всякое тело при остывании уменьшается в своём объёме; уменьшается и земное ядро (внутренняя часть земного шара). Поэтому земная кора, приспособляясь к уменьшающемуся ядру, должна морщиться, её слои образуют складки-морщины, которые и представляют горные цепи. Если вспомнить, что поперечник земного шара равен, приблизительно, 13 тысячам километров, а самые высокие горы достигают только 7–8 километров, то они по сравнению с Землёй являются ничтожными морщинами гораздо меньшими, чем морщины кожуры усохшего яблока.

Это объяснение образования гор ещё очень распространено среди учёных; оно, в общем, правильно, но недостаточно. Образование гор происходит сложнее, чем только что было рассказано. Оно нам станет понятно, если мы познакомимся ближе со строением этих «морщин» или, как называют их учёные, складок земной коры.

3. ЧТО РАССКАЗЫВАЮТ ГОРНЫЕ СКЛАДКИ?

Складки можно очень хорошо видеть и изучать на склонах гор и холмов, в ущельях, в крутых обрывах берегов рек, озёр и морей - вообще почти везде, где выступают слои осадочных горных пород. Именно такие породы, состоящие из отдельных правильных пластов, лежащих друг на друге подобно листам книги, хорошо показывают складчатое образование гор. Пласты первоначально образовывались в воде на дне какого-нибудь водоёма и при своём образовании лежали плашмя - горизонтально или с очень пологим наклоном в ту или другую сторону. Но в горах мы видим, что эти пласты наклонены круто или стоят даже отвесно - «поставлены на голову». Значит, какая-то могучая сила подняла их, сдвинула с места.


Рис. 8. Горные складки.


Проследим за одним и тем же пластом горной породы в складке (рис. 8). Мы увидим, что он поднимается вверх, постепенно перегибается, образуя свод, потом опускается вниз, затем поднимается снова вверх. И все остальные пласты, лежащие под ним и над ним, повторяют то же самое движение. Иногда такая складка бывает совершенно обособленной, одинокой, но обыкновенно за одной складкой следуют другие. Формы складок бывают разные - то плоские (рис. 9, а ), то крутые (рис. 9, б ), то с плавными перегибами, то с переломами под углом (рис. 9, в ). Бывают складки, у которых перегиб обращен не вверх и не вниз, а вбок; такие складки называются лежачими (рис. 9, г ). Иногда получается очень сложная складчатость, которую также нередко можно видеть в горах (рис. 9, д ); она показывает, что в этом месте земная кора сжималась, морщилась очень сильно, и складки изгибались, образуя горы.



Рис. 9. Различные формы складок: а - плоская; б - крутая; в - с резким переломом; г - лежачая; д - сложная.


Читатель, никогда не бывавший в горах и не видевший этих складок своими глазами, скажет с недоверием: не может этого быть! Пласты таких твёрдых пород, как песчаники, известняки, сланцы, - не бумага, не сукно, не кожа, которые можно гнуть, как угодно. Так раньше думали и учёные и поэтому считали, что складки образовывались в то время, когда горные породы были ещё мягкие и представляли собой песок, глину, ил. Но изучение гор показало, что горные породы действительно изгибались в твёрдом состоянии. Это видно из того, что пласты сильно потерпели при изгибах - они разорваны мелкими трещинами, местами даже раздроблены, а части разорванных пластов нередко отодвинуты друг от друга (рис. 10). Такие разорванные складки можно видеть в горах; сдвиги иногда достигают огромной величины.


Рис. 10. Образование сдвига вследствие разрыва складки. Чёрная прямая линия показывает, по какому направлению происходил сдвиг.


Изгибы твёрдых горных пород объясняются следующим образом. Пласты, поднятые теперь высоко в горах, прежде лежали на большой глубине и находились под давлением всех слоёв, лежащих выше. А под сильным давлением даже твёрдые тела могут менять свою форму. Так, например, свинец под сильным давлением может проходить через узкое отверстие струёй, словно вода, а толстые листы железа, стали, меди изгибаются, словно лист бумаги. Стекло и лёд - очень хрупкие тела, но и их можно изогнуть без всякого разрыва, если давить на них очень медленно и постепенно.

В глубине земной коры горные породы могли очень сильно изгибаться, разрываясь лишь незначительно; конечно, эти изгибы происходили очень медленно. Но когда сила давления была уже слишком большой, то складка разрывалась в том или другом месте и части её надвигались друг на друга, как это мы видели на рисунке 10.

4. СБРОСЫ ЗЕМНОЙ КОРЫ

Разрывы пластов горных пород происходили не только от давления верхних слоёв на нижние. Кроме этих сил давления, сминавших слоистые горные породы в складки, действовали другие силы, поднимавшие расплавленные массы из земных глубин снизу вверх, к поверхности Земли. Они разрывали земную кору большими трещинами, по которым одна сторона поднималась вверх или другая опускалась вниз, Такие разрывы и перемещения земной коры называются сбросами (рис. 11); их можно видеть нередко и в горах, и в рудниках как рядом со складками, так и в таких местностях, где складок нет. Сбросы хорошо знакомы и рудокопу, и углекопу по горькому опыту. Встречая трещину, по которой произошло смещение, он видит, что пласт угля или жила с рудой за трещиной внезапно исчезают, как обрезанные, и забой упирается в пустую породу. Исчезнувшее продолжение пласта или жилы приходится искать вверху, внизу или сбоку.


Рис. 11. Сброс. Пласты, составляющие до разрыва одно целое, заштрихованы одинаково.


При сбросах перемещаются иногда целые участки, огромные глыбы земной коры; они также образуют горы, но эти горы иного вида, чем те, которые получаются при образовании складок.

Разрывы земной коры глубокими трещинами создавали для расплавленных масс, находящихся на глубине, удобные пути для подъёма вверх; по трещинам разрывов им была приготовлена более лёгкая дорога. Расплавленные массы пользовались этой дорогой и проникали на поверхность Земли, создавая вулканы, или останавливались на некоторой глубине, где застывали, образуя массивы глубинных пород. Вот почему вдоль больших трещин, рассекающих земную кору, мы особенно часто видим потухшие и действующие вулканы. Такие местности, где земная кора сильно прорезана трещинами и где много вулканов, мы видим вдоль берегов Тихого океана, - там тянутся длинной цепью огнедышащие горы.

5. КАКИЕ СИЛЫ ОБРАЗОВАЛИ ГОРЫ?

Теперь мы знаем, как образовались горы, как они поднялись наверх. Остаётся ответить на вопрос - какими силами созданы эти неровности на поверхности материков?

Научных предположений (или, как их называют учёные, гипотез) о причинах образования гор имеется несколько. Рассматривать все эти гипотезы мы здесь не будем - это потребовало бы много времени. Мы ограничимся изложением одной гипотезы, предложенной советским учёным Усовым и американским геологом Вечером. Эту гипотезу называют «пульсационной» от слова «пульсировать», т. е. действовать толчками. Она состоит в следующем.

Хорошо известно, что все тела при нагревании расширяются, а при охлаждении сжимаются. Это относится и к частицам веществ, из которых состоит Земля.

Так как земной шар всё время остывает, то его частицы сжимаются, притягиваются друг к другу. Это сжатие вызывает более быстрое движение частиц; учёные установили, что такое усиление движения ведёт к повышению температуры, к нагреванию тел. А это нагревание вызывает расширение тел и отталкивание частиц друг от друга. Таким образом, в недрах Земли с начала её образования и по настоящее время идёт борьба сил притяжения и отталкивания частиц. В результате этой борьбы твёрдая земная кора колеблется, на её поверхности создаются все те неровности, о которых мы говорили. По теории Усова-Бечера, сжатие и расширение происходят не одновременно, а поочерёдно, в виде толчков - земные недра «пульсируют». Вслед за резким сжатием обычно наступает и более или менее резкое расширение. Складчатость горных пород вызвана сжатием их в геосинклиналях, а поднятие складчатых толщ из геосинклиналей и превращение их в горные цепи происходит при расширении, сменившем сжатие.

В земной коре периоды (времена) сжатия выражаются различным образом в разных её частях: в геосинклиналях, где накопились мощные толщи осадочных пород, сжатие создаёт сильную и сложную складчатость; в устойчивых же местах происходит выдвижение отдельных глыб по трещинам разрывов. Периоды растяжения земной коры при расширении ядра Земли также вызывают различные последствия: устойчивые места рассекаются новыми трещинами разрывов, старые трещины расширяются, и по тем и другим на поверхность изливаются вулканические горные породы; отдельные глыбы и площади поднимаются. В геосинклиналях толщи осадочных пород, сильно сжатые в период сжатия, выпячиваются вверх и образуют горные цепи, а по трещинам в эти толщи из глубин проникают расплавленные массы и образуют массивы и жилы глубинных пород, частью также достигая поверхности и создавая вулканы.

Изучение строения гор в разных странах показало, что периоды сильного сжатия и образования складок происходят на Земле повсюду почти одновременно и состоят из нескольких отдельных толчков, отделённых друг от друга временами сравнительного покоя. От одного до другого толчка протекает очень много времени.

Последние сильные движения на Земле происходили, как установили учёные, более миллиона лет тому назад.

В настоящее время Земля переживает более спокойный период, но точные наблюдения показали, что слабые движения земной коры ещё продолжаются. Измеряя уровень океанов, учёные установили, что в одних местах происходит поднятие берегов, в других - опускание их.

На склонах речных долин образуются так называемые террасы, т. е. ступени, которые образованы благодаря поднятию местности, вызвавшему увеличение уклона русла рек и поэтому усиление размывающей силы воды и новое врезание русла в старые отложения той же реки или в коренное дно долины. Наконец, сильные землетрясения, происходящие в разных странах время от времени, несомненно имеют причиной внезапное смещение толщ в глубине коры, а временами повторяющиеся извержения одного и того же вулкана доказывают, что слабые движения земной коры происходят и теперь.

На месте внутренних и прибрежных геосинклиналей возникают горы, которые присоединяются к материкам и увеличивают их размеры; это повторяется при каждом периоде расширения, так что в течение таких минувших периодов материки постепенно нарастали.

С другой стороны, большие площади земной коры могут опуститься ниже уровня океана и затопиться морем; возле горной цепи, поднявшейся из геосинклинали, образуется новая впадина, которая также может быть затоплена водой. Происходят наступления моря на сушу и его отступления при поднятии земной коры и превращении геосинклиналей в горные сооружения. Так идёт постоянная борьба между сушей и водой.

Исследования показали, что в общем площадь материков значительно увеличилась против первоначальной.

Этот вопрос интересует многих детей, и часто, задав его взрослым, дети ставят их в тупик. Некоторые знают ответ на него лишь в общих чертах. А при таких знаниях очень трудно грамотно объяснить ребёнку, что такое горы и как они образовались.

Всегда ли горы были на поверхности Земли?

Неровности земной поверхности стали возникать ещё в палеозойскую эру, миллиарды лет назад. В это время происходили очень важные процессы в формировании рельефа Земли.

Сегодня учёные ещё не пришли к единому мнению по поводу того, как появились горы. Но в основном они сходятся в том, что раньше горы находились на дне Мирового океана. Доказательством этого служит то, что горные породы, по большему счёту, состоят из известняка. А известняк - это не что иное, как мелкие и крупные раковины отмерших морских обитателей .

Сейчас популярна теория о том, что горы много лет находились на дне океана. Высокие температуры внутри земного шара привели к тому, что эти горы поднимались всё выше и выше. Из-за этого воде пришлось отступить.

Могут ли появиться новые горы?

Могут. Доказательством этого предположения служит строение гор. Если под равниной слои земной коры проходят ровными пластами, то в горах пласты горных пород смяты, изогнуты, местами разорваны. Всё это произошло, вероятно, в результате давления изнутри.

Да и сейчас земной рельеф ещё не сформировался полностью. Нельзя сказать, что наша планета уже приняла свой конечный облик и дальше меняться не будет. Земля, как живой организм, постоянно развивается, благодаря процессам, происходящим в её недрах. Таким образом, некоторые горы становятся всё больше и больше. Свидетельством того, что наша планета продолжает меняться, являются такие природные явления, как землетрясения и извержения вулканов.