УДК 551.43(238.1)
© 2013 г. Е.В. ЛЕБЕДЕВА
ПРИРОДНЫЕ И ТЕХНОГЕННЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ НАПРЯЖЕННОСТИ ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ АНД1
Памяти М.П. Жидкова
Введение
Понятие "геоморфологическая напряженность" относительно не ново, но детально не разработано. О морфодинамической напряженности, обусловленной как внешними по отношению к рельефу факторами - эндогенными и экзогенными, так и внутренними механизмами саморазвития геоморфологических систем и выражающейся в количестве элементарных морфологических единиц на единицу площади, писал Д.А. Тимофеев [1]. Позднее он же ввел понятие временной напряженности процессов рельефообразования, определяющейся частотой и силой событий на единицу времени [2]. Г.С. Ананьев связывает понятие напряженности геоморфологических процессов с балансом литодинамических потоков [3, 4].
В нашем понимании напряженность - это готовность геоморфологической системы выйти из состояния равновесия под воздействием внешних и/или внутренних факторов и риск развития катастрофических процессов. При этом внешние факторы часто играют роль т.н. "спусковых крючков": они активизируют фоновые геоморфологические процессы, которые в результате приобретают катастрофический характер [5]. В качестве таковых могут выступать как эндогенные факторы (например, землетрясения), так и экзогенные (выпадение осадков экстремальной интенсивности) и антропогенные (различные техногенные воздействия), а также их совокупность. Таким образом, геоморфологическая напряженность обусловлена набором и взаимодействием природных и техногенных факторов, которые определяют течение геоморфологических процессов. Близкое по сути понимание термина "напряженность" содержится и в работе [6], где авторы говорят об "экологической напряженности" территории, трактуя ее, как уязвимость последней (т.е. готовность к потере устойчивости, к деградации), правда, только по отношению к антропогенному воздействию.
Следовательно, могут быть выделены геоморфологические обстановки, отличающиеся нестабильностью и предрасположенностью к катастрофическому развитию процессов рельефообразования, то есть зоны повышенной напряженностью геоморфологических процессов (или зоны риска). Для подобных территорий типично: 1) наличие одного или нескольких рельефообразующих процессов, которые могут развиваться катастрофически, 2) периодическое влияние внешних факторов, под действием которых фоновые процессы приобретают нелинейный (экстремальный) характер, 3) преобладание рельефа (и/или субстрата), который отличается высокими скоростями рельефообразующих процессов и способствует быстрому перемещению материала (например, глубоко и густо расчлененные горы).
Г.С. Ананьев [3] предлагал рассчитывать величину напряженности геоморфологических процессов как соотношение максимально возможного и среднего объемов перемещаемого ими материала, т.е. объемов, перемещаемых аномальными (катастрофическими) и фоновыми процессами. Таким образом, напряженность геоморфологических процессов зависит от активности (частоты) и силы (амплитуды) катастрофических процессов территории (т.е. потенциала возможного объема перемещаемого материала). Не отрицая само это положение и актуальность подобных расчетов для
1 Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 12-05-00900а).
участков, по которым есть данные многолетних стационарных наблюдений, мы, однако, ввиду отсутствия таковых по подавляющему большинству регионов считаем возможным на данном этапе проводить качественный анализ напряженности процессов и выявлять общие закономерности их распределения на основе сопряженного анализа рельефа и природных (эндогенных и экзогенных) и антропогенных предпосылок развития катастрофических процессов.
Анализ напряженности особенно актуален для окраинно-континентальных горных систем - переходных зон между континентом и океаном, т.к. они обладают максимальной контрастностью рельефа, мозаичным строением как дневной поверхности, так и земной коры, а также интенсивным проявлением широкого комплекса современных эндогенных процессов - вулканизма, сейсмичности, вертикальных движений. Климатические особенности этих территорий, обусловленные взаимодействием океанических и континентальных воздушных масс, также вносят свою и немалую лепту в активизацию экзогенных геоморфологических процессов. В связи с этим данные регионы отличаются большим разнообразием процессов рельефообразования, их высокими скоростями и нередко катастрофическим характером развития. Увеличивается и антропогенный пресс на эти нестабильные ландшафты при активном освоении "неспокойных" зон.
Данная работа посвящена анализу природных и техногенных предпосылок, обусловливающих напряженность геоморфологических процессов горной системы Анд. В основу работы наряду с материалами других исследователей положены результаты собственных наблюдений на западе Южной Америки на протяжении от умеренных до приэкваториальных широт (от 55 до 6° ю.ш.).
Природные предпосылки напряженности геоморфологических
процессов
Анды - самый протяженный горный хребет на земном шаре. Его длина достигает 9000 км, средние высоты составляют 4000 м, а максимальные - г. Аконкагуа - 6962 м. Орографический план Анд достаточно сложный: на разных участках они состоят из двух или даже трех субпараллельных хребтов при общей ширине до 500 км, а в центральной части включают высокогорное плато Альтиплано - здесь их ширина достигает 750 км. Горная система имеет асимметричное строение: ее восточный склон более пологий по сравнению с западным, максимальная ширина которого часто составляет менее 100-200 км. Анды являются крупным континентальным водоразделом: с восточных склонов берут начало весьма протяженные реки бассейна Атлантического океана (в частности, Амазонка и многие ее крупные притоки), с западных - преимущественно короткие реки бассейна Тихого океана. Анды служат также важнейшим в Южной Америке климатическим барьером, разделяющим зоны влияния Тихого и Атлантического океанов. Горы лежат в 5 климатических поясах - экваториальном, субэкваториальном, тропическом, субтропическом и умеренном - и отличаются резкими контрастами в увлажнении восточных и западных склонов. По характеру рельефа, как правило, выделяют три основных сегмента Анд. Мы рассмотрим в данной работе преимущественно Центральные (Перуанские и Боливийские) и Южные (или Чилийско-Аргентинские) Анды, а также частично юг Северных (Эквадорско-Венесуэльских) Анд.
Эндогенные факторы. Комплекс структурных образований земной коры (складчатых поясов и современных геосинклиналей), располагающийся между ложем Тихого океана и древними платформами окружающих его континентов, образует Тихоокеанский тектонический (подвижный) пояс, для которого характерна полицикличность развития, синхронность главных кульминаций орогенеза и других особенностей формирования структур, зональность в проявлении эндогенных процессов - тектонических, сейсмических, вулканических [7]. На Тихоокеанское кольцо приходится до 80% землетрясений земного шара, что свидетельствует о высокой активности эндогенных процессов территории.
Анды созданы преимущественно в результате альпийского орогенеза, тектонические движения продолжаются там и поныне. С середины-конца неогена различные участки этой горной системы поднялись на 2-4 тыс. м [8], при этом, например, подъем Патагонских Анд за голоцен оценивается в 400-700 м [9]. Установлены значительные различия в тектоническом строении восточного и западного склонов горной системы, в т.ч. смещение зон вулканической и плутонической активности на протяжении юры-неогена. Отличаются и геологическое строение и тектоника отдельных широтных фрагментов горной системы.
Однако интерпретация тектонического развития и механизма горообразования на западе Южной Америки остается еще достаточно противоречивой. Большинство исследователей связывают формирование горной системы с процессами субдукции на границе литосферных плит. Ежегодное сближение плит Наска и Южно-Американской оценивается различными авторами от 2-10 и до 100 мм/год [10]. Однако имеющиеся в настоящее время разнообразные факты (особенности распределения вулканизма, резкая смена тектонических режимов на протяжении кайнозоя, наличие зон не только тектонического сжатия, но и растяжения, надвигов и др.) не всегда могут быть объяснены просто поддвигом плиты Наска под Южно-Американскую. Это позволяет ряду исследователей отстаивать геосинклинальную теорию или предлагать иные механизмы формирования Анд (в частности [11, 12 и др.]), а также говорить о более сложном характере взаимодействия плит [8, 10 и др.]. На наш взгляд, для анализа эндогенных предпосылок напряженности геоморфологических процессов исследуемой территории представляются важными факты, свидетельствующие о том, что тектонические процессы активно проявляются на данной территории в настоящее время и в образовании складчато-глыбовых структур Анд большую роль играли и играют тектоника, вулканизм и сопровождающие их активные сейсмические явления.
Несмотря на слабую в целом геоморфологическую изученность, регион не оставался без внимания наших коллег. Вот лишь несколько выводов, имеющих значение для данного исследования. Анализ распределения фрагментов поверхностей выравнивания в современном рельефе этой горной системы, проведенный по литературным источникам, позволил Д.А. Тимофееву [13] прийти к выводу, что Анды являются возрожденными сводово-глыбовыми горами зоны повторной (зрелой) альпийской складчатости. Полевое изучение выровненных поверхностей [8] показало, что Анды сформированы в результате вертикального поднятия территории, в середине плиоцена сменившего этап продолжительного выравнивания. Переходная зона между Южной Америкой и Тихим океаном имеет наиболее простое геоморфологическое строение: молодая горная цепь по окраине континента и глубоководный желоб у ее подножия относятся к т.н. восточно-тихоокеанскому типу [14]. Основные морфоструктуры имеют здесь субмеридиональную ориентировку, а нарушающие ее целостность поперечные тектонические дислокации выражены менее четко. М.П. Жидковым [15] были составлены схемы морфострук
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.