Геологическая история рельеф и полезные ископаемые
Геологическое строение России
Образование земной коры и геологическое строение планеты между собой тесно связаны, потому что геология Земли начинается со времени образования коры. Возраст земной литосферы, о чем свидетельствуют самые древние горные породы, более $3,5$ млрд. лет. На суше выделяется два основных типа тектонических структур – платформы и геосинклинали, существенно различающиеся между собой.
Определение 1
Платформы – это устойчивые, обширные участки земной коры, состоящие из кристаллического фундамента и осадочного чехла более молодых горных пород
На платформах, как правило, отсутствуют горные образования, вертикальные движения имеют очень маленькую скорость, отсутствуют современные действующие вулканы, очень редки землетрясения. Формирование кристаллического фундамента Русской платформы относится к архейской и протерозойской эрам – это примерно $2$ млрд. лет тому назад. В это время на земле происходили мощные горообразовательные процессы.
Результатом этих процессов явились горы, сложенные такими смятыми в складки древними породами как гнейсы, кварциты, кристаллические сланцы. К началу палеозоя эти горные образования выровнялись, и их поверхность испытывала медленные колебания. Если поверхность опускалась ниже уровня древнего океана, начиналась морская трансгрессия с накоплением морских осадков. Происходило формирование осадочных горных пород – известняков, мергелей, темноцветных глин, солей. На суше, когда она поднималась и освобождалась от воды, происходило накопление красноцветных песков и песчаников. При накоплении осадочного материала в мелководных лагунах, озерах происходило накопление бурых углей и солей. В палеозойскую и мезозойскую эры древние кристаллические породы оказались перекрытыми осадочным чехлом достаточно большой мощности. Для определения состава, мощности, свойств этих горных пород, геологи бурят скважины, чтобы достать из неё определенное количество керна. Геологическое строение специалисты могут исследовать, изучая естественное обнажение горных пород.
Сегодня наряду с традиционными геологическими методами используются геофизические и аэрокосмические методы исследования. Подъем и опускание территории России, формирование континентальных условий обусловлены тектоническими движениями, причины которых ещё до конца не ясны. Бесспорным является только то, что связаны они с теми процессами, которые протекают в недрах Земли.
Геологи выделяют следующие тектонические процессы:
- Древние – движения земной коры происходили в палеозое;
- Новые – движения земной коры происходили в мезозое начале кайнозоя;
- Новейшие – тектонические процессы, характерные для последних нескольких миллионов лет. В создании современного рельефа они сыграли особенно важную роль.
Общие черты рельефа России
Определение 2
Рельеф – это совокупность неровностей поверхности Земли, включая океаны, моря.
Рельеф оказывает большое влияние на формирование климата, распространение растений и животных, на хозяйственную жизнь человека. Рельеф, как говорят географы, является каркасом природы, поэтому её изучение, обычно, начинается с изучения рельефа. Рельеф России удивительно разнообразен и достаточно сложен. На смену бескрайним равнинным просторам приходят величественные горные цепи, древние кряжи, конусы вулканов, межгорные котловины. Физическая карта России и снимки, сделанные из космоса, хорошо показывают общие закономерности орографического рисунка страны.
Определение 3
Орография – взаимное расположение рельефа относительно друг друга.
Орография России:
- Территория России на $60$ % занята равнинами;
- Более низкими являются западная и центральная часть России. Четкая граница между этими частями проходит по реке Енисей;
- Горы на территории России расположены по её окраинам;
- В целом территория страны имеет наклон в сторону Северного Ледовитого океана. Доказательством этого является течение крупных рек – Северная Двина, Печора, Лена, Енисей, Обь и др.
На территории России расположены две крупнейшие равнины мира – Восточно-Европейская или Русская и Западно-Сибирская.
Рельеф Русской равнины холмистый, с чередованием возвышенных и низменных участков. Северо-восток Русской равнины более высокий – более $400 $м над уровнем Мирового океана. Прикаспийская низменность, расположенная в южной её части – является самой низкой частью – $28$ м ниже уровня Мирового океана. Средние высоты Русской равнины достигают примерно $170$ м.
Рельеф Западно-Сибирской низменности не отличается разнообразием. Низменность в основном лежит на $100$ м ниже уровня Мирового океана. Её средняя высота составляет $120$ м и только на северо-западе высота поднимается до $200$ м. Здесь расположена Северо-Сосьвинская возвышенность.
Водоразделом между равнинами является Уральский хребет. Сам по себе хребет не имеет больших высот, да и ширина его доходит до $150$ км. Вершина Урала – г. Народная, с высотой $1895$ м. Протянулись Уральские горы с севера на юг на $2000$ км.
Третья по площади равнина России находится между Леной и Енисеем – это высокая равнина называется Среднесибирское плоскогорье. Средние высоты плоскогорья над уровнем океана составляют $480$ м. Его максимальная высота расположилась в районе плато Путорана – $1700$ м. Плоскогорье на востоке постепенно переходит в Центрально-Якутскую равнину, а на севере ступенькой опускается в Северо-Сибирскую низменность.
Горные районы России занимают юго-восточную окраину страны.
К юго-западу от Русской равнины, между Черным и Каспийским морями, раскинулись самые высокие горы России – Кавказские. Здесь находится самая высокая точка страны – г. Эльбрус, высота которой $5642$ м.
С запада на восток по южной окраине России далее идут Алтайские горы и Саяны. Вершины которых соответственно г. Белуха и Мунку-Сардык. Постепенно эти горы переходят в хребты Предбайкалья и Забайкалья.
Становой хребет связывает их с хребтами северо-востока и востока России. Здесь расположены средневысотные и низкие хребты – Черского, Верхоянский, Сунтар-Хаята, Джугджур. Кроме них здесь есть многочисленные нагорья – Яно-Оймяконское, Колымское, Корякское, Чукотское.
В южной части Дальнего Востока страны они соединяются с невысокими и средневысотными хребтами Приамурья и Приморья, например, Сихотэ-Алинь.
На крайнем Востоке страны расположились горы Камчатки и Курил. Здесь расположились все действующие вулканы страны, и самый высокий из действующих вулканов – Ключевская Сопка. Горы занимают $10$ % территории России.
Полезные ископаемые России
Россия, по запасам полезных ископаемых, занимает лидирующее положение в мире. Сегодня известно более $200$ месторождений, совокупная стоимость которых оценивается в $300$ трлн. долларов.
Отдельные виды полезных ископаемых России в мировых запасах составляют:
- Запасы нефти – $12$ %;
- Запасы природного газа – $32$ %;
- Угольные запасы – $30$ %;
- Запасы калийных солей – $31$ %;
- Кобальт – $21$ %;
- Запасы железных руд – $25$ %;
- Запасы никеля – $15$ %.
В недрах России залегают горючие, рудные, нерудные полезные ископаемые.
К горючим относятся:
- Каменный уголь. Крупнейшими месторождениями которых являются Кузнецкое, Печорское, Тунгусское;
- НефтьЗападной Сибири, Северного Кавказа и Поволжья;
- Природный газ, как правило, сопутствует месторождениям нефти. Но, в России есть и чисто газовые месторождения на полуострове Ямал;
- Торф, крупнейшим месторождением которого является Васюганское месторождение на территории Западной Сибири;
- Горючие сланцы. При их перегонке получают смолу, по составу и свойствам, близкую к нефти. Прибалтийский сланцевый район является самым крупным.
Рудные полезные ископаемые представлены самыми разными рудами.
Среди них:
- Железная руда, по запасам которой Россия занимает первое место в мире. Известными месторождениями являются КМА, Кольский полуостров, Горная Шория;
- Марганцевые руды. Известно 14 месторождений на Урале, в Сибири и на Дальнем Востоке. Крупнейшие месторождения марганца сосредоточены в Юркинском, Березовском, Полуночном месторождениях;
- Алюминиевые руды. Добыча алюминия для страны достаточно затратная, потому что руда низкого качества. Уральские и Западно-Сибирские запасы нефелинов и бокситов достаточно большие. К более перспективному району относится Северо-Уральский район;
- Первое место в мире занимает Россия по запасам руд цветных металлов. Самые значительные месторождения расположены в Восточной Сибири и на полуострове Таймыр.
По добыче алмазов в мировом объеме на долю России приходится $25$ % и только ЮАР добывает больше России.
Из нерудных полезных ископаемых Россия добывает драгоценные камни как органического, так и минерального происхождения, а большой ассортимент строительных полезных ископаемых.
Рельеф — совокупность неровностей земной поверхности.
Эти неровности называют формами рельефа. Рельеф сформировался в результате
взаимодействия внутренних (эндогенных) и внешних (экзогенных) геологических
процессов.
Формы рельефа различают по размерам, строению, происхождению и т.д.
Выделяют выпуклые (положительные) и вогнутые (отрицательные) формы рельефа.
Территория России отличается очень разнообразным рельефом. Здесь находятся
высокие лоры и низкие равнины. Высшая точка России — гора Эльбрус (5642
м), а самая низкая — на Прикаспийской низменности (на 28 м ниже уровня
Мирового океана).
Большая часть территории России представляет собой амфитеатр, склоненный
к северу. По южным рубежам страны протянулся пояс высоких гор: Кавказ,
Алтай, Саяны, горы Забайкалья. Поэтому большинство крупных рек (Обь, Иртыш,
Енисей, Лена, Яна, Индигирка, Колыма) — текут с юга на север. Общий наклон
рельефа к северу связан с поддви-гом Африкано-Аравийской и Индостанской
литос-ферных плит под Евразиатскую. В зрне их контакта происходит воздымание
и смятие в складки осадочных слоев земной коры, образование высоких гор.
В зоне контакта плит происходят интенсивные подвижки участков земной коры.
Они сопровождаются землетрясениями.
На востоке нашей страны, в Прибайкалье и Забайкалье происходит взаимодействие
частей Евразийской литосферной плиты — Китайской и Сибирской платформ.
В зоне их контакта растрескиваются обширные участки земной коры, формируется
глубокая впадина озера Байкал.
Долиной Енисея Россия делится на две части — восточную приподнятую и
западную — с преобладанием низких равнин. Большую часть территории страны
занимают равнины. Это связано с тем, что в пределах России находится несколько
крупных платформ различного возраста: древние докембрийские Русская и
Сибирская платформы, а также более молодые (палеозойские): Западно-Сибирская,
Скифская, Туранская. Фундамент молодых платформ (плит) погружен на различную
глубину под осадочный чехол. В области древних платформ фундамент местами
выходит на поверхность, образуя так называемые щиты (Балтийский на Русской
платформе, Анабарский и Алданский — на Сибирской).
На Русской платформе расположена крупнейшая Восточно-Европейская равнина.
Поверхность ее характеризуется чередованием возвышенностей (Среднерусской,
Приволжской, Смоленско-Московской) и низменностей (Окско-Донская).
В междуречье Енисея и Лены расположено обширное Средне-Сибирское плоскогорье
(в среднем имеет высоты 500-800 м). Оно осложнено рядом крупных плато
и древних кряжей (плато Путорака, Енисейский кряж и др.). К северу плоскогорье
переходит в Северо-Сибирскую низменность, а к востоку — в Центрально-Якутскую
равнину.
Между Восточно-Европейской равниной и Средне-Сибирским плоскогорьем
лежит крупнейшая аккумулятивная Западно-Сибирская равнина. Она имеет низменную
заболоченную поверхность и вогнутую форму.
На юге к Русской равнине примыкает участок молодого альпийского геосинклинального
пояса. В рельефе он выражен Кавказской горной страной, в пределах которой
находится высшая точка России — г. Эльбрус (5642 м).
Всю территорию Сибири с юга также замыкает горный пояс, протянувшийся
вдоль границы России. Это в основном средние по высоте горные системы
— Алтай, Салаирский кряж, Кузнецкий Алатау, Западный и Восточный Саяны,
горы Тувы, Прибайкалья, Забайкалья и Станового нагорья. Они образовались
в различное геологическое время (от конца протерозоя до конца палеозоя).
На северо-востоке России преобладает рельеф сильно расчлененного среднегорья,
приуроченный к массивам мезозойской складчатости (хребты Черского, Верхоянский,
Колымское и Колымское и Корякское нагорья).
Камчатка, о. Сахалин и гряда Курильских островов относятся к области
молодой тихоокеанской складчатости. Здесь находится около 200 уснувших
и действующих вулканов, а также ежегодно фиксируется много землетрясений.
Это свидетельствует о продолжающихся в наши дни интенсивных процессах
в земной коре на стыке Тихоокеанской и Евразийской литосферных плит.
Огромная территория, обилие форм рельефа и сложность геологического
строения России обусловили наличие большого спектра полезных ископаемых.
Крупнейшие и крупные формы рельефа обязаны своим происхождением внутренним
силам Земли. Но многие важные детали их современного облика созданы внешними
силами.
Почти повсеместно на территории России формирование современного рельефа
происходило и происходит под воздействием текучих вод. В результате появились
эрозионные формы рельефа — речные долины, балки и овраги. Овражно-балочная
сеть особенно густая на Среднерусской и Приволжской возвышенностях и в
предгорьях.
Рельеф многих прибрежных равнин связан с отступанием и наступанием моря.
Таковы равнины Прикаспийского, Приазовской, Печорской и северной части
Западно-Сибирской низменностей.
Покровные четвертичные оледенения создали специфические формы рельефа
в северной половине европейской части, а также (в меньшей степени) — в
Сибири.
Горные ледники также существенно повлияли на рельеф гор в четвертичное
время. На наиболее высоких горах есть ледники и теперь.
В некоторых районах России имеются формы рельефа, созданные деятельностью
ветра (Прикаспийская низменность, Калининградская область). 64% территории
России находятся в пределах зоны многолетней мерзлоты. С этой зоной также
связаны особые формы рельефа — бугры пучения, просадки фунта и т.д.
Геологическое строение Западной Сибири
Основанием Западно-Сибирской равнины является молодая плита с одноименным названием. Плита на востоке граничит с Сибирской платформой, с юга к ней подходят палеозойские сооружения Центрального Казахстана, Алтая, Салаирско-Саянской области, а на западе граница идет со складчатой системой Урала. Определить северную границу сложно, потому что её покрывают воды Карского моря. Основанием Западносибирской плиты является палеозойский фундамент, со средней глубиной залегания $7$ км. В горных районах юго-восточной части на поверхность выходят древние докембрийские и палеозойские горные породы, а в пределах Западно- Сибирской равнины их скрывает мощный чехол осадочных пород.
Западносибирская плита начала свое образование в мезозойскую эру, в верхне-юрском периоде. В это время территория между Уралом и Сибирской платформой опустилась, в результате чего появился огромный седиментационный бассейн. Морские трансгрессии не раз захватывали Западносибирскую плиту в ходе её развития. В нижнем олигоцене плита освободилась от моря и превратилась в огромную озерно-аллювиальную равнину. Новое поднятие северной части плиты происходит в позднем олигоцене и неогене, а в четвертичный период кайнозойской эры плита снова опускается. Развитие плиты происходит таким образом, что напоминает процесс океанизации и развитие заболоченности.
Фундамент плиты расчленяется на две части:
- Внешний прибортовой пояс. Он представлен склонами горно-складчатого обрамления, опускающимися к центральной части депрессии. Фундамент находится на глубине $2,5$ км. На юго-западе Кустанайской седловины он подходит к поверхности всего на $300$-$400$ м.
- Внутреннюю область. Она разделяется на две ступени: южная ступень – Среднеобская мегантеклиза с глубиной залегания фундамента до $4$ км и северная ступень – Ямало-Тазовская мегасинеклиза опущенная на глубину до $12$ км.
Между осадочным чехлом и фундаментом плиты залегает переходный комплекс, возраст которого триасово-нижнеюровский. Фундамент претерпел растяжение и, в результате этого, произошло формирование внутриконтинентальной рифтовой зоны с системой грабенообразных впадин. Впадины явились местом накопления осадочно-вулканогенных и осадочных угленосных континентальных толщ до $5$ км мощностью. В переходном комплексе есть и магматические породы, представленные базальтовыми лавами и туфами.
Развитие внутриконтинентальной рифтовой зоны в пределах Западной Сибири не привело к образованию нового океана. Практически непрерывное формирование чехла в условиях прогибания плиты проходило в мезозойскую и кайнозойскую эры. Он сложен песчано-алевролитовыми прибрежно-континентальными отложениями и морскими глинистыми и песчано-глинистыми толщами. Мощность их достигает $4$ км в южной части и $7$-$8$ км в северной части. В осадочном чехле выражены многочисленные локальные структуры. Это в основном вместилища нефти и газа.
Общие орографические черты Западной Сибири к концу неогена были уже сформированы. Море имело уровень ниже современного на $200$-$250$ м, а значительная часть дна Карского моря представляла собой сушу. В конце неогена началось общее похолодание климата и развитие четвертичного оледенения.
Рельеф Западной Сибири
Большое влияние на развитие современного рельефа Западной Сибири оказало геологическое развитие территории, тектоническое строение и экзогенные рельефообразующие процессы. Неровности фундамента были снивелированы в результате накопления мощной толщи рыхлых отложений. Периферия равнины имеет маленькую амплитуду поднятий, достигающих $100$-$150$ м. Центральная и северная часть равнины характеризуются опусканиями на $100$-$150$ м. Тем не менее, можно выделить ряд низменностей и возвышенностей. Равнина открыта к северу, к Карскому морю и имеет форму ступенчатого амфитеатра.
На территории Западно-Сибирской равнины три высотных уровня:
- Уровень первый имеет высоту менее $100$ м и занимает половину территории;
- Второй уровень находится на высоте $100$-$150$ м;
- Третий уровень располагается в интервале $150$-$200$ м с маленькими участками от $250$-$300$ м.
Края равнины имеют более высокий уровень и представлены Северо-Сосьвинской, Верхнетазовской, Нижнеенисейской возвышенностями, Приобским плато, Туринской, Ишимской, Кулундинской, Кетско-Тымской равнинами. Северная и центральная части равнины представлены участками ниже $100$ м. Это самые низкие участки равнины. Менее $50$ м высоты имеют Нижнеобская, Надымская, Пурская, Тазовская, Кондинская низменности. Во внутренних частях равнины проходит полоса отчетливо выраженных возвышенностей – Верхнетазовская, увал Нумто, Белогорский материк, Люлимвор.
С орографической точки зрения хорошо просматривается приподнятость равнины по краям и опускание поверхности плиты к центру. Внутренние районы равнины, где залегают мощные мезозойские отложения, уже утрачивают четкость выражения в рельефе крупных структур фундамента. Растет количество инверсионных структур. Васюганская равнина, например, есть не что иное, как антеклиза, расположенная в пределах синеклизы. В пределах внутренней зоны в условиях новейших опусканий происходило формирование аккумулятивных и пластово-аккумулятивных равнин. Сложены они неоген-четвертичными рыхлыми отложениями.
Созданные экзогенными рельефообразующими процессами типы морфоскульптур размещаются на равнине в направлении с севера на юг. У берегов Карского моря располагаются морские равнины. Они образовались в послеледниковое время после отступления моря. Моренные и водно-ледниковые равнины находятся южнее. Здесь к ним примыкают ледниковые, озерно-аллювиальные равнины.
Полезные ископаемые Западной Сибири
Главным богатством Западно-Сибирской равнины являются углеводороды – нефть и газ. Специалисты оценивают площади перспективных месторождений нефти и газа в $1,7$ млн. кв км. Со средним Приобьем связаны такие крупные месторождения как Самотлорское, Мегионское, расположенные в районе Нижневартовска. Крупные месторождения в районе Сургута – Усть-Балыкское, Федоровское и др.
Природный газ в Приполярном районе – месторождение Медвежье, Уренгой, в Заполярье – Ямбургское, Иванковское и др. Есть нефть и газ в Приуралье, а на полуострове Ямал открыты новые перспективные месторождения. В целом на равнине открыто более $300$ нефтегазоносных месторождений.
Помимо углеводородов на территории Западной Сибири известны крупные месторождения каменного угля, главные запасы которого находятся в пределах Кузбасса. Запасы Кузнецкого угля оцениваются в $600$ млрд. тонн. Почти $30$ % этих углей относятся к коксующимся. Большая мощность угольных пластов и близкое расположение к поверхности позволяют вести их разработку не только шахтным, но и открытым способом. Бурые Канско-Ачинские угли залегают к северо-востоку от Кузнецкого бассейна. В наиболее крупном Итатском месторождении мощность пластов доходит до $80$ метров, а глубина залегания от $10$ до $220$ метров. Здесь добывают самый дешевый уголь России. Антрацитовые угли сосредоточены в Горловском бассейне, расположенном на юге Новосибирской области. Бурые угли Тюменской области в эксплуатацию еще не сданы.
Из топливных ресурсов в недрах Западно-Сибирской равнины находится $50$ % общероссийских запасов торфа.
Выделяется своими запасами и рудная база. Значительные ресурсы железной руды сосредоточены в Нарымском, Колпашевском, Южно-Колпашевском месторождениях. Здесь залегают бурые железняки. Для Горной Шории характерны месторождения магниевых руд – это Таштагол, Шерегеш. На Алтае – Инское, Белорецкое месторождения. Есть месторождения марганцевых руд, нефелинов в Кемеровской области. Месторождения ртути на Алтае.
Озера Кулундинской степи содержат запасы соды и солей.
Известняки в Новосибирской и Кемеровской областях.
На Алтае значительные запасы строительных материалов.
Помимо полезных ископаемых Западная Сибирь богата лесными ресурсами. Запасы древесины составляют $11$ % от российских запасов.
Замечание 1
Вопросы охраны и рационального использования природных ресурсов являются актуальными и для Западной Сибири. Необдуманное использование ресурсов может разорить окружающую природу и привести к отрицательным последствиям.