Как образуются горы

На горном склоне можно встретить слои породы, которые когда-то лежали почти горизонтально, а теперь стоят под крутым углом. В камне сохранилась история движения, слишком медленного для обычного человеческого наблюдения. При этом сама вершина вовсе не обязана быть неподвижной: глубинные процессы продолжают поднимать массив, а реки и ледники уносят его вещество. Горный пейзаж рождается из взаимодействия этих процессов, и за внешним сходством хребтов нередко скрывается разное происхождение.

1Подвижная оболочка Земли

Внешняя твёрдая оболочка планеты разделена на литосферные плиты. Они включают земную кору и верхнюю жёсткую часть мантии. Под ними находится вещество, способное медленно деформироваться на больших промежутках времени. Плиты перемещаются относительно друг друга: сближаются, расходятся или скользят вдоль общей границы.^[1]

Слово «плита» может вызвать образ ровного каменного листа, но настоящие плиты имеют сложную форму. На одной могут находиться и материк, и часть океанского дна. Границы плит также не совпадают с очертаниями берегов, которые видны на географической карте.

Когда движение сжимает кору, её породы деформируются. Одни слои изгибаются в складки, другие разрываются и смещаются по разломам. Огромные массы вещества могут оказаться надвинутыми друг на друга. Кора становится толще, а поверхность поднимается. Из небольших по человеческой мерке ежегодных перемещений за геологическое время складываются целые горные системы.

Движение плит объясняет многие крупные хребты, но не каждую отдельную вершину. На очертания влияют свойства пород, история территории и разрушение поверхности. Поэтому нельзя определить происхождение горы только по её высоте или красивому острому силуэту.

2Когда сталкиваются материки

Один из наиболее известных путей горообразования — сближение двух материковых областей. Между ними прежде может находиться океан, дно которого постепенно погружается под соседнюю плиту. Когда океаническое пространство сокращается и материковые части сходятся, их относительно плавучая кора сминается и утолщается.

Так возникли Гималаи при столкновении Индийской и Евразийской плит. Этот процесс не закончился с появлением современного горного пейзажа. Продолжающееся движение поддерживает деформацию региона.^[2] Однако выражение «горы растут» не означает, что все вершины ежегодно становятся выше одинаковым образом.

Внутри такого пояса нет единственной линии, вдоль которой кора сложилась как лист бумаги. Деформация распределяется между множеством структур. Разные участки поднимаются, перемещаются и разрушаются с неодинаковой скоростью. Следы этой сложной работы видны в складчатых слоях и разломах.

Морские осадочные породы в высоких горах не требуют объяснения через подъём современного моря до вершин. Отложения могли образоваться на древнем морском дне, затем оказаться вовлечёнными в столкновение и подняться вместе с окружающими толщами. Чтобы восстановить историю конкретного слоя, геологи исследуют его состав, возраст и положение среди соседних пород.

3Вулканы строят горы иначе

Гора может расти и за счёт вещества, поступающего из недр. При извержениях на поверхности накапливаются лава и обломочный материал. Повторение таких событий постепенно создаёт вулканическую постройку. Её форма зависит от состава магмы, характера извержений и того, насколько свободно растекается лава.

Жидкая лава способна расходиться далеко и формировать широкие пологие склоны. Более вязкое вещество и обломочные отложения могут создавать крутые сооружения. Но аккуратный конус не является обязательным видом вулкана: существуют сложные массивы, купола и большие впадины, связанные с его развитием.

Многие вулканические цепи расположены там, где океаническая плита погружается под другую. Вода и другие летучие компоненты, поступающие из погружающейся плиты, способствуют плавлению вещества в вышележащей мантии. Вулканизм также встречается в областях растяжения и внутри плит, поэтому единой схемы для всех вулканов нет.^[3]

Вулканические ландшафты хорошо заметны в статье Япония: география, природа и традиции. Сравнение с материалом Марс: почему его называют красной планетой показывает, что вулканическая гора возможна и на другой планете. При этом земную систему движущихся плит нельзя автоматически переносить на Марс.

4Поднятие, разломы и устойчивость пород

При растяжении коры отдельные блоки могут опускаться, а соседние оставаться выше или подниматься относительно них. Разломы разделяют эти участки, и возникает чередование горных склонов и впадин. Здесь рельеф создаётся не только сжатием: важен перепад положения крупных блоков.

Растяжение земной коры участвует и в формировании глубоких межгорных впадин. С этим связано происхождение бассейна, о котором рассказывает статья Озеро Байкал: где находится и чем знаменито. Озеро и окружающие горы представляют разные части общей геологической структуры.

Твёрдые породы не обязательно самые древние, а старые горы не обязательно низкие. Для современного облика важна вся последовательность событий. Древний массив может пережить новое поднятие, после которого реки снова начнут глубоко врезаться в его поверхность.

5Реки и ледники меняют очертания

Поднявшийся массив сразу становится областью разрушения. Вода проникает в трещины, породы выветриваются, а обломки перемещаются вниз по склонам. Реки переносят материал и углубляют долины. Их русла связывают высокие участки с равнинами, куда в итоге попадает часть разрушенной горной породы.

Движущийся ледник действует иначе. Лёд переносит камни, истирает основание и может отрывать блоки от скального ложа. После его отступления остаются широкие долины с характерным поперечным профилем, углубления и скопления принесённых обломков. Узкая речная долина и долина, существенно изменённая ледником, поэтому часто выглядят по-разному.^[4]

Влияние климата меняется с высотой и сезоном. Снег на вершине сам по себе ещё не означает присутствия ледника: для него требуется устойчивое накопление льда и движение. Общие причины годовой смены освещения изложены в статье Почему меняются времена года, а местный горный климат дополнительно зависит от рельефа и воздушных потоков.

6Почему высота не остаётся постоянной

Высота вершины отражает соотношение поднятия и удаления вещества. Если поверхность поднимается, но разрушение идёт ещё быстрее, вершина может снижаться. Если река углубляет долину, относительная высота соседнего склона увеличивается даже без столь же большого подъёма самой вершины.

Есть и глубинная обратная связь. Кора опирается на более плотное вещество мантии, а удаление большой массы с поверхности меняет нагрузку. Это может сопровождаться её медленным поднятием. Такая компенсация не возвращает каждый утраченный камень, но влияет на долгую эволюцию массива.^[5]

Исследователи сопоставляют измерения движения поверхности, возраст пород, речные отложения и формы долин. Один снимок показывает лишь момент, а не направление всей истории. Горы поэтому можно читать как многослойную запись: одни детали рассказывают об их возникновении, другие — о последующей переработке водой, льдом и временем.

7См. также

• Озеро Байкал: где находится и чем знаменито
• Япония: география, природа и традиции