Феноминально, что это противостояние природных стихий происходит практически неприметно, а его превосходные результаты мы принимаем за мирный, имеющийся от века, ландшафт. Фото MIMATIUK-EASTCOOT/CORBIS/RPG
Вся поверхность Земли сложена различными горными породами, так как большая их часть покрыта водой, почвой либо ледниками, они изредка нам видны. В тех же местах, где породы выходят на свет либо, как молвят геологи, обнажаются, они встречают врагов, которые стараются стереть их в порошок.
Это вода, ветер, перепады температуры, живы организмы и многие другие причины. Закаленные в глубинах планетки либо спрессованные на морском деньке прочные камешки сопротивляются, но в чуждой для их стихии они медлительно, но правильно разрушаются. Результаты этого процесса колоссальны. Возьмем Австралию. За последний млрд лет ее горные массивы разрушились, поистерся и многокилометровый чехол осадков, обнажив древние породы возрастом 3,5 млрд лет. Австралия сейчас — это плоская равнина с редчайшими островками скал, самый маленький континент на планетке.
Оркнейские острова, Шотландия. Сотки лет пригодилось природе, чтоб из цельного некогда старого красноватого песчаника выточить 137-метровый утес. Фото ALAMY/PHOTAS
Одна из сил, повсевременно действующих на Землю, — гравитация. Конкретно она принуждает вещи, оставшиеся без опоры, падать вниз, будь то песчинка либо большая глыба. В принципе под действием гравитации неважно какая выпуклость рельефа может разрушаться, а горные массивы — в особенности, ведь чем выше размещен объект, тем огромным припасом возможной энергии в поле земного тяготения он обладает. «Гравитационному» разрушению содействует то, что горы не представляют собой цельный массив, напротив, их структура разнородна и к тому же разбита сплошь большими и маленькими трещинками. Время от времени довольно маленького усилия, чтоб кусочек камня откололся и полетел вниз. Вот почему в горах, в особенности юных — Альпах, Гималаях, повсевременно грохочут обвалы, их склоны покрыты осыпями, нередко «живыми», готовыми двинуться в всякую минутку. В этом смысле горы и возвышенности просто обречены на разрушение, существование же на поверхности планетки других деструктивных причин ухудшает этот процесс.
Вода, вне сомнения, один из активнейших архитекторов. В горах ее деятельность, называемая эрозией, в особенности видна по тому, сколь узки и зигзагообразны там ущелья. Если река, начав свою работу, попадает в рыхловатые осадочные породы — песчаники, известняки, — то врезается в их стремительно и глубоко. Так возникают каньоны, к примеру Большой Крымский Каньон либо уникальный по размерам Большой Каньон в штате Колорадо. Напротив, в жестких кристаллических породах эрозия идет медлительно. А если река прорезает толщи, в каких чередуются пласты различной твердости, появляются водопады.
Спустившись с гор, бурные потоки успокаиваются, и если из-за маловодности не теряются в предгорьях, то преобразуются в равнинные реки, неспособные уже дробить и ворочать камни. Основная работа их состоит сейчас в переносе песка и ила. Течение равнинных рек спокойное, но если на их пути появляются препятствия, вновь начинается борьба. Маленькие твердые выступы скал будут полироваться песком, пока не сотрутся. Эта участь ожидала бы Днепровские пороги, если б их не затопили при сооружении Днепрогэса. Но есть породы так твердые, что даже многоводные реки не могут их повредить. Так, приблизительно миллион годов назад на пути у Волги в районе Жигулей подросло горное поднятие. А то, что река не может убить, она обходит, и Волга сделала крюк, узнаваемый нам как Самарская Лука.
США, штат Аризона, Большой Каньон. Узенькое глубоко врезанное в горные породы ущелье образовал ручей, прокладывая путь по зоне тектонической трещиноватости. Фото MARC MUENCH/CORBIS/RPG
Неустанную разрушительную работу вода ведет на границе суши и моря. Всякий раз, когда волны накатываются на сберегал, они отбивают от него куски. Тыщи тонн прибрежного песка и камешков вертятся, как будто в огромной стиральной машине, обтачивая и шлифуя друг дружку. Если же сберегал крутой, то поначалу у его основания вымывается углубление — волноприбойная ниша, потом подмытая часть берега обрушивается. Осколки на какое-то время защищают вертикальную стенку от ударов волн, потом море их разбивает и растаскивает, и все повторяется вновь. Обрывистый сберегал, либо клиф, равномерно отступает, оставляя за собой террасу, уходящую в море. Живописен клиф на полуострове Рюген на Балтике. Обрыв тут сложен ослепительно белоснежным писчим мелом, из которого временами выпадают двухметровые раковины моллюсков-аммонитов.
Разрушение идет резвее во время сильных штормов, когда сберегал с страшенной силой бомбят подхваченные волнами камешки. В один прекрасный момент у Шетландских островов, близ Англии, штормовой прибой поднимал 10-тонные осколки скал на высоту 20 метров.
Дождевые и грунтовые воды тоже заносят свою лепту в формирование ландшафта. Благодаря им в регионах, сложенных легкорастворимыми породами, появляется карст. Поначалу вода вымывает в земле ямки размером от нескольких см до первых метров, так именуемые карры. С течением времени карры вырастают и становятся колодцами и шахтами глубиной в сотки метров. Так рождается пещера с разветвленными ходами, залами, озерами и реками, время от времени несколькими этажами.
Но вернемся к верхушкам гор и понаблюдаем разрушающую деятельность жесткой воды — ледников. Лед пластичен, и, когда его много, он начинает спускаться вниз по склонам, используя обычно нижележащие речные равнины. Ледники работают как бульдозеры, выпахивая дно и стены долин, сглаживая их. Содранные осколки пород (морена) движутся совместно с языком ледника вниз и отлагаются на земле валами, время от времени большими.
Если на пути ледника, ползущего по равнине, попадаются скальные выступы, он их шлифует, превращая в куполообразные бугры, испещренные царапинами и бороздами, направленными по ходу движения. Такие «облизанные» ледником горы именуют «курчавыми скалами» либо «бараньими лбами». Их много на Скандинавском и Кольском полуостровах, которые были накрыты ледником несколько 10-ов тыщ годов назад.
США, каньон Пария, «Волны». Вода и ветер обработали слоистые песчаники самым необычным образом. Фото GALEN ROWELL/CORBIS/RPG
В местности, где воды не достаточно, основную работу по разрушению пород делает ветер. Песочные бури несут миллионы тонн маленького щебня и песка. Частички, закрученные вихрем, буравят встающие на их пути горы. На месте наименее крепких участков образуются ячеи, ниши, кармашки, которые разрастаются до больших размеров, превращаясь в эоловые котлы выдувания. При всем этом нижние части скал обычно подточены посильнее, так как потоки ветра переносят самые большие и томные песчинки поближе к земле. Конкретно так появляются посреди равнины похожие на грибы останцы, как, к примеру, в Сахаре либо китайской пустыне Такла-Макан.
Кроме грубой механической обработки горные породы подвергаются нагреву и остыванию, хим воздействию входящих в состав воздуха и воды частей, дают кров микробам и растениям. В совокупы эти процессы именуют «выветриванием». Удивительно, но термин, не имеющий к деятельности ветра никакого дела, прижился. Так, студент-геолог в Крымских горах берет в руки кусочек модифицированной горной породы и записывает в дневнике: «базальт выветрелый», подразумевая, что базальт, находясь на дневной поверхности, перетерпел хим конфигурации. Время от времени порода так очень переработана выветриванием, что вводит в заблуждение даже опытнейшего спеца.
В принципе хоть какой камень при нагревании расширяется, а при охлаждении сжимается. Но чтоб эти процессы привели к масштабным разрушениям, перепады температур должны быть резкими и частыми. Такое бывает или в горах, или в полярных регионах летом. Породы лопаются резвее, если входящие в их состав минеральные зерна по-разному изменяют объем и форму при нагревании. Броский пример — массивы гранитов-рапакиви (что по-фински значит «гнилой камень») с большими зернами розового ортоклаза, которые можно повстречать в Карелии либо на Южном Урале. При нагревании кристаллы ортоклаза наращивают свои размеры совершенно не намного, но слагающий ту же породу кварц расширяется еще меньше. В конечном итоге вся порода трескается и приобретает трухлявый вид, оправдывая свое заглавие. На стойкость пород оказывает влияние и цвет минералов: пегматит — сам по для себя очень крепкий — разрушается поэтому, что его светлые участки греются меньше, а черные — посильнее. После бессчетных серий сжатия-растяжения в породе появляются микротрещинки, где стремительно накапливается вода. Ночкой жидкость леденеет, раздвигая трещинку, как клин. С течением времени туда попадают корешки растений и довершают дробление породы. Такие растрескавшиеся, обросшие лишайниками, пронизанные корнями кустарников и травок глыбы можно узреть в всех горах. Реальный шедевр выветривания, слаженной работы всех его агентов — Равнина привидений на западном склоне Южной Демерджи, что над Алуштой.
Казахстан, Чарынский каньон. Подземные толчки разрушают красноцветный массив. Осколки различного размера скатываются к подножию и там преобразуются в пыль. Фото Ольги Кудрявцевой
В местах с мокроватым теплым климатом на фронтальный план выступают хим процессы. Большая часть минералов, образованных в глубочайших недрах при отсутствии свободного кислорода, на воздухе начинают подвергаться коррозии. Сначала окисляются минералы, в состав которых заходит железо. Магнетит преобразуется в разные оксиды и гидроксиды железа, покрывающие камешки заржавелыми пятнами. Полевой шпат становится каолинитом — главным компонентом одноименных глин. Кстати, родина евро фарфора не случаем находится в Саксонии, в городке Мейсене — там, в горах, добывали каолинитовые глины. А в тропиках практически все породы стремительно распадаются до рыхловатой массы — латеритов, по цвету и твердости напоминающих кирпичи, в этом качестве породы и использовали в Индии.
Последние, но более принципиальные, чем описанные выше, участники выветривания — мельчайшие организмы, которые растворяют минералы горных пород органическими кислотами, а продукты реакций «съедают». Так действуют лишайники, умеющие жить на нагих горах и извлекать из их минеральную еду и воду. Также грибная микрофлора, которая селится в гниющей подстилке в тайге и начинает сформировывать подзолистые земли прямо из каменной толщи, на которой стоит лес.
В природе, обычно, все причины разрушения горных пород действуют вместе, хотя и неравномерно. Если обвал либо оползень в считанные минутки может вырвать миллионы тонн горных пород из склона, укоротив гору на 10-ки метров, то работа ледников и рек просит еще большего времени. Для свойства речной эрозии ввели даже специальную величину — денудационный метр, который указывает, сколько тыщ лет пригодилось руслу, чтоб зарыться в землю на один метр. К примеру, реке По необходимо для этого 2,4 тыщи лет, а Миссисипи — все 20. Как оценить время, за которое разрушатся горы? В ответе на этот вопрос нам снова поможет Крымский полуостров. Горные гряды появились тут приблизительно один миллион годов назад. Известняки, которые на данный момент слагают верхушки, тогда были покрыты километровой толщей более юных пород. Несложно высчитать, что за год горы укорачивались на один мм. Если таковой темп сохранится в дальнейшем, то самая высочайшая гора Крыма Роман-Кош высотой 1545 метров пропадет через полтора миллиона лет. Но не будем забегать вперед, геологические процессы линейкой не измеришь и математическими формулами не опишешь. Они труднопредсказуемы и поэтому остаются для нас почти во всем загадкой.
Владимир Сывороткин
