Ruchy górotwórcze

Ruchy górotwórcze to ogół procesów tektonicznych prowadzących do powstania wielkich struktur zwanych orogenami, czyli pasm górskich. Ruchy wypiętrzające wynoszą warstwy skalne na znaczną wysokość, tworząc górotwór (łańcuch górski) o budowie fałdowej (płaszczowinowej). Ruchom tym towarzyszą zwykle trzęsienia ziemi i wybuchy wulkanów, dlatego góry wulkaniczne są na ogół rozmieszczone w obrębie łańcuchów górskich powstających na styku płyt litosfery, chociaż mogą też być pojedynczymi stożkami w obrębie plam gorąca.

Góry na świecie powstały w trakcie trwania orogenezy kaledońskiej, hercyńskiej i alpejskiej.

Dlatego ze względu na wiek gór można je podzielić na góry młode, czyli powstałe podczas orogenezy alpejskiej, oraz góry stare, które zostały wypiętrzone podczas orogenezy hercyńskiej i kaledońskiej.

Przeczytaj, aby lepiej zrozumieć

Aby móc rozmawiać o wieku poszczególnych gór warto przypomnieć sobie tabele stratygraficzna. Dzieje Ziemi podzielono na jednostki geologiczne – ery, okresy, epoki i piętra. Podział ten przedstawia właśnie tabela stratygraficzna. Tabela skonstruowana jest w taki sposób, że na górze tabeli są najmłodsze ery, okresy lub epoki geologiczne; każda następna epoka lub okres jest starsza od poprzedzającej; taki sposób konstrukcji tabel stratygraficznych spowodowany jest odniesieniem do stanu rzeczywistego; w naturze najczęściej na powierzchni są skały najmłodsze, im głębiej, tym skały są starsze. Granice między erami, okresami i epokami geologicznymi wyznaczone zostały przez poszczególne wydarzenia w rozwoju skorupy ziemskiej; najczęściej były to ruchy górotwórcze oraz pojawienie się lub wymarcie charakterystycznych organizmów roślinnych i zwierzęcych.

RAItZp1DEa680
Podział dziejów Ziemi
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., domena publiczna.
Trzy orogenezy w dziejach Ziemi - opisy do rozwijania
R1SS9FMFR1NHX
Orogeneza kaledońska Miała miejsce w erze paleozoicznej, od kambru do początku dewonu. Sfałdowaniu uległy wówczas struktury nazywane obecne kalenoidami, np.: Góry Skandynawskie, Kaledońskie, Apallachy., Orogeneza hercyńska Doszło do niej w drugiej połowie paleozoiku, od środkowego dewonu do końca permu. Wówczas sfałdowaniu uległy struktury zwane obecnie hercynidami: Wogezy Harz, Góry Przylądkowe, Góry Smocze, Góry Kantabryjskie, Góry Iberyjskie., Orogenezy alpejskiej Struktury wypiętrzone w trakcie trwania tej orogenezy nazywane są alpidami. Wskutek ruchów górotwórczych orogenezy alpejskiej odmłodzeniu uległy wcześniej niemal całkowicie zniszczone orogeny z wcześniejszych orogenez, w wyniku czego przekształciły się w góry zrębowe, m.in.: Masyw Centralny, Harz, Wogezy, Schwarzwald, Masyw Czeski, Sudety, Ałtaj, Tienszan, Góry Smocze.
1

Orogenezy

Najważniejsze orogenezy

kaledońska

(od kambru
do dewonu)

hercyńska/ waryscyjska

(od dewonu do permu)

alpejska

(od triasu do dziś)

Typy gór

góry zrębowe – kaledonidy

góry zrębowe – hercynidy/ waryscydy

góry fałdowe – alpidy

p
r
z
y
k
ł
a
d
y

g
ó
r

Europa

  • Góry Kaledońskie

  • Grampian,

  • Góry Pennińskie

  • Góry Skandynawskie

  • Góry Świętokrzyskie

  • zachodnie Sudety

  • Wogezy

  • Rudawy

  • Harz

  • Las Turyński

  • Ardeny

  • Masyw Czeski

  • Sudety

  • Góry Świętokrzyskie

  • Ural

  • Masyw Centralny

  • Góry Iberyjskie

  • Schwarzwald

  • Rodopy

strefa śródziemnomorsko‑himalajska:

  • Pireneje

  • Góry Betyckie

  • Apeniny

  • Alpy

  • Karpaty

  • Góry Dynarskie

Azja

  • północny Tienszan

  • Sajany

  • Ałtaj

  • Góry Jabłonowe

  • Ałtaj

  • Tienszan

  • Góry Czerskiego

  • Kunlun

strefa śródziemnomorsko-
-himalajska
:

  • Kaukaz

  • Zagros

  • Elbrus

  • Taurus

  • Góry Pontyjskie

  • Hindukusz

  • Karakorum

  • Pamir

  • Himalaje

  • Góry Południowochińskie

strefa pacyficzna:

  • Góry Wierchojańskie

  • góry Japonii

  • góry Kamczatki

  • góry Sachalinu

  • góry Filipin

Afryka

  • Góry Przylądkowe

strefa śródziemnomorsko-
-himalajska
:

  • Atlas

Ameryka Północna

  • NE Appalachy

  • Appalachy

strefa pacyficzna:

  • Kordyliery

  • Góry Skaliste

  • Sierra Nevada

Ameryka Południowa

strefa pacyficzna:

  • Andy

Australia

  • Góry Flindersa

  • Wielkie Góry Wododziałowe

  • Góry Macdonnella

strefa pacyficzna:

  • Alpy Południowe

Pod względem budowy geologicznej góry na świecie dzielą się na fałdowe, zrębowewulkaniczne.

Podział gór ze względu na budowę geologiczna - mapa myśli
RP8bfoE19bjQa
Mapa myśli. Lista elementów:
  • Nazwa kategorii: góry na świecie
    • Elementy należące do kategorii góry na świecie
    • Nazwa kategorii: fałdowe
    • Nazwa kategorii: zrębowe
    • Nazwa kategorii: wulkaniczne
    • Koniec elementów należących do kategorii góry na świecie

Występowanie i charakterystyka gór fałdowych

Większość łańcuchów górskich na Ziemi ma budowę fałdową. Ruchy górotwórcze poprzedzone są ruchami fałdowymi. Dzięki nim dochodzi do powstania fałdów, uskoków, nasunięć i płaszczowin.

Góry fałdowe powstają w strefie subdukcji i strefie kolizji płyt litosfery.

RQmaMvG6wCOvK
Powstawanie gór fałdowych
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o, licencja: CC BY-SA 3.0.

Fałdowanie osadów morskich tworzących łańcuchy górskie odbywa się głównie w strefach zbieżności płyt litosfery. W pierwszej kolejności osady gromadzą się na dnie oceanów, by następnie zostać sfałdowane i wypiętrzone.  Ponieważ masy skalne są plastyczne, nie niszczą się nawzajem, ale ściskają, powoli podnoszą się do góry. W budowie gór fałdowych wyróżnia się  fałdy i płaszczowiny. Wniesienia fałdów nazywane są antyklinami, a zagłębienia - synklinami.

RTO873UD2SC1G
Wyniesienie antykliny i obniżenie synklinalne
Źródło: J. Wójcik, Geografia 1. Ziemia, Nowa Era, Warszawa 2006, Materiał wykorzystany na podstawie art. 29 ustawy o prawie autorskim i prawach pokrewnych (prawo cytatu).

Deformacje tektoniczne powstają w wyniku naprężeń w skorupie ziemskiej. Jeżeli naprężenia są niewielkie, nie powodują żadnych widocznych zmian w skałach. Dopiero gdy zostanie przekroczona ich wartość krytyczna, skały zaczynają się deformować. W zależności od charakteru odkształceń w skałach wyróżnia się dwa główne typy deformacji: ciągłe i nieciągłe.

Deformacje ciągłe – fałdy skalne

Fałd to deformacja ciągła (w których ciągłość warstwy nie została przerwana), o zróżnicowanej genezy i wielkości.  Są to wygięcia warstw skalnych powstałe w wyniku ruchów tektonicznych spowodowanych bocznymi naciskami na poziome warstwy skalne. Składa się z dwóch głównych części: antykliny (tzw. siodła) wygiętej ku górze i synkliny (tzw. łęku) w postaci zagłębienia. Część synkliny lub antykliny nachylonej w jednym kierunku nazywa się skrzydłem, zaś obszar między nimi przegubem, po środku którego znajduje się jądro antykliny/synkliny (jądrem nazywa się wewnętrzną część fałdu). Antyklina posiada w swoim jądrze utwory starsze, natomiast synklina młodsze.

R1OuUZLihHNbQ
Fałd skalny
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R9jZT8ht7DMUU
Budowa fałdu.
Źródło: CC BY-SA 3.0, http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/, dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=593286.

Czasami w wyniku silnego nacisku z jednej strony (z boku) może dojść do powstania płaszczowiny – pokrywy mas skalnych oderwanej od podłoża i przesuniętej na znaczną odległość. Góry są zbudowane przede wszystkim z płaszczowin. Podczas przemieszczania dochodzi do sfałdowań i spękań, w wyniku tego płaszczowina jest wewnętrznie bardzo zdeformowana.

RmmZzCxlqdADC
Płaszczowina
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1MXgmhguZsV2
Płaszczowina
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., CC BY-SA 3.0, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/.

Skoro mowa o osadach morskich, wspomnijmy o fliszu.

Flisz jest przykładem osadu morskiego. Jest to zespół okruchowych skał osadowych składający się z wielokrotnie powtarzających się warstw piaskowców, mułowców, łupków ilastych i zlepieńców. Występuje na przykład w Karpatach.

R11t7gKSkNgn5
Flisz karpacki
Źródło: Tomasz Kuran (Meteor2017), Praca własna, CC BY-SA 3.0, http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/, dostępny w internecie: commons.wikimedia.org.

Końcowym efektem ruchów górotwórczych jest powstanie łańcucha górskiego  (orogen) o budowie fałdowej zbudowanego między innymi ze skał osadowych.

Geosynkliny

W 1. połowie XIX wieku James Hall zwrócił uwagę na znaczną grubość osadów budujących Appalachy w stosunku do terenów nieobjętych fałdowaniem. Na podstawie obserwacji i badań wysunął on teorię, że pasma górskie powstawały wskutek wypiętrzenia osadów gromadzonych pierwotnie w długich, wąskich i bardzo głębokich strefach dna oceanicznego. W 1873 roku James Dana zaproponował do opisu tych form określenie geosynklina. Współcześnie termin ten oznacza podłużne zagłębienia w skorupie ziemskiej (np. rowy oceaniczne, ale również części przybrzeżne oceanu), w których gromadziły się osady. Ze względu na głębokość sedymentacji powstające skały reprezentowały zarówno facje płytkowodne, np. rafowe, jak również głębokowodne. O głębokości powstawania osadów świadczyły również ich frakcje. Osady gruboziarniste są charakterystyczne dla akwenów płytszych, a drobniejsze dla głębszych.

Cały cykl rozwoju i przekształcenia geosynklin w górotwór składał się z kilku etapów i trwał kilkadziesiąt lub nawet kilkaset milionów lat. Duże znaczenie miały w nim subsydencja oraz kompresja.

subsydencja
kompresja
R4P21myvHPI28
Cykl rozwoju i przekształcenia geosynklin
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Na początkowych etapach rozwoju geosynkliny następowało powolne obniżanie się dna basenu sedymentacyjnego położonego w pobliżu graniczących z płytami oceanicznymi krawędzi płyt kontynentalnych lub między płytami kontynentalnymi, połączone z jej rozciąganiem (tensją) i intensywnym dopływem materiału osadowego. Prowadziło to do powstawania sekwencji osadów i skał osadowych o dużych miąższościach. W wielu geosynklinach rozwijał się także silny wulkanizm podmorski powodujący występowanie zasadowych pokryw lawowych.

Przyjmuje się, że stopniowe obniżanie się dna basenu oceanicznego było spowodowane ruchami izostatycznymi, głównie obciążaniem dna przez narastającą masę osadów oraz zmniejszaniem się objętości (kompakcji) gromadzących się osadów pod wpływem ciśnienia nadkładu. Niektórzy badacze łączyli jednak ten proces także z innymi czynnikami wewnętrznymi, np. ze zwiększeniem gęstości skał wywołanym przez zbieżne prądy konwekcyjne w astenosferze.

ruchy izostatyczne

Po stadium głębokowodnej sedymentacji osadów i wulkanizmie w rozwoju geosynkliny zaznaczały się pierwsze ruchy tektoniczne. Geosynklina ulegała ściskaniu (kompresji), wskutek czego pojawiły się podwodne lub nadwodne grzbiety lub pasma wysp rozdzielające geosynklinę na mniejsze baseny. Ich części wyniesione ponad powierzchnię wody ulegały intensywnemu niszczeniu wskutek procesów zewnętrznych (erozja, wietrzenie), a powstające w ich efekcie osady gromadziły się w obniżeniach geosynkliny w postaci fliszu.

W kolejnej fazie rozwoju geosynkliny wskutek postępującej kompresji następowały ruchy orogeniczne powodujące fałdowanie i wypiętrzanie osadów oraz ich poziome przemieszczanie na znaczne odległości wzdłuż powierzchni nasunięć i uformowanie płaszczowin. Jednocześnie pojawiały się intruzje granitoidów i metamorficzne przekształcenia skał. Procesy te doprowadziły do likwidacji geosynkliny. Morze wypełniało jedynie rów przedgórski na przedpolu górotworu, w którym gromadziły się grube serie osadów. Na ostatnim etapie orogenezy nastąpiło ostateczne uformowanie się łańcucha górskiego i jego izostatyczne wydźwignięcie, którym to procesom towarzyszył aktywny wulkanizm.

R1Zi9fO8DdTiJ
Etapy rozwoju geosynkliny
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Teoria oparta na geosynklinalnej genezie wszystkich orogenów funkcjonowała w naukach geologicznych aż do lat 60. XX wieku, kiedy została zastąpiona przez teorię tektoniki płyt. Ta ostatnia jest dzisiaj najczęściej uznawaną, chociaż coraz częściej wśród geologów podejmowane są próby syntezy obu teorii. Istnienie cyklu geosynklinalnego nie byłoby wówczas nadrzędnym, ale uzupełniającym elementem procesów górotwórczych.

Przykłady gór fałdowych

Przykładami gór o takiej właśnie budowie są m.in. Andy, Alpy, Himalaje, Karpaty, Góry Świętokrzyskie, Atlas, Kordyliery. Zazwyczaj stanowią one rozległe pasma o znacznych wysokościach i zlokalizowane są w strefach krawędziowych płyt litosfery.

REUUNOKGPJPPH
Himalaje zostały wypiętrzone w wyniku kolizji dwóch płyt kontynentalnych
Źródło: Brodip https://commons.wikimedia.org/wiki/ File:Nepalese_mountain .jpg, licencja: CC BY 4.0.

Występowanie i charakterystyka gór zrębowych

Kolejnym rodzajem są góry zrębowe. Powstają one wskutek pionowego przemieszczania się mas skalnych wzdłuż uskoków. Jeżeli masyw lądowy jest sztywny i odporny na fałdowanie, to podczas ruchów górotwórczych zostaje odcięty uskokami. Fragmenty ulegające wyniesieniu nazywamy zrębami, a ulegające obniżeniu – rowami.

R1JZZJAFXVZUQ
Góry zrębowe
Źródło: Na podstawie: Wójcik J., Geografia 1 Ziemia, Nowa Era, Materiał wykorzystany na podstawie art. 29 ustawy o prawie autorskim i prawach pokrewnych (prawo cytatu).

Góry zrębowe powstały w wyniku pionowego przemieszczania mas skalnych wzdłuż uskoków tektonicznych. Procesowi temu zostały poddane stare góry, sfałdowane najczęściej podczas orogenezy kaledońskiej i hercyńskiej, zbudowane ze skał mało plastycznych. Podlegały one następnie procesowi erozji. Wraz z upływem czasu oraz zmianami rozmieszczenia lądów i oceanów następowały zmiany klimatyczne oraz transgresje i regresje morskie, które doprowadziły do powstania na tych starych górotworach znacznej grubości warstwy osadów mezozoicznych. W wyniku orogenezy alpejskiej, po przekroczeniu punktu wytrzymałości skał, siły wewnętrzne spowodowały przerwanie ciągłości warstw oraz powstanie systemu uskokównasunięć. Doszło wówczas do pionowego przemieszczania się warstw skalnych wzdłuż uskoków. Wielkie masy skalne przesunęły się czasem nawet o setki kilometrów w poziomie oraz kilka kilometrów w pionie.

W wyniku tego procesu powstały zrębyrowy. Zrąb to wzniesienie wydźwignięte ponad dotychczasową powierzchnię, natomiast rów to wydłużone obniżenie powstałe po zapadnięciu się fragmentu skorupy wzdłuż uskoków (jeśli ma duże rozmiary, mówimy o zapadlisku tektonicznym).

Deformacje nieciągłe – uskoki

Za deformacje nieciągłe, w których ciągłość warstw została przerwana, uznaje się struktury związane z przemieszczaniem się warstw skalnych wzdłuż pęknięć w skorupie ziemskiej w wyniku przesunięć pionowych. Wskutek zmiany położenia następuje przerwanie ich ciągłości – powstanie uskoku. Wielkość przesunięcia może być bardzo różna od kilku centymetrów do kilkuset metrów

Uskoki głównie występują grupami, tworząc systemy uskokowe. W przypadku uskoków zrzutowych powstać mogą zręby i rowy tektoniczne. Rozległe struktury o podobnym pochodzeniu jak rowy tektoniczne, ale ograniczone uskokami, które nie są do siebie równoległe, nazywamy zapadliskami.

RNnaMVTHkXQyU
Uskok
Źródło: Englishsquare.pl sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Uskoki mogą ulegać odmładzaniu, czyli uaktywniać się dłuższy czas po powstaniu. Ruch wzdłuż powierzchni uskokowej może być inny niż w czasie powstania uskoku. Tym sposobem uskok pierwotnie zrzutowy może stać się uskokiem przesuwczym lub zrzutowo‑przesuwczym.

Przykłady gór zrębowych

Do gór zrębowych należą między innymi Wogezy, Harz, Sudety, Schwarzwald w Europie oraz Góry Smocze w Afryce.

Przykłady gór zrębowych - galeria zdjęć

Występowanie i charakterystyka gór wulkanicznych

Góry wulkaniczne jak sama nazwa wskazuje, powstają w wyniku procesów wulkanicznych. Gorąca magma wraz z utworami piroklastycznymi wydobywa się na powierzchnię ziemi i zastyga. Po każdym kolejnym wybuchu przyrasta nowa warstwa lawy, gazów i skał piroklastycznych, tworzy się podwyższenie, które przyjmuje postać stożków lub kopuł. Góry wulkaniczne na powierzchni Ziemi występują przeważnie pojedynczo, tworzą się na lądach lub istnieją jako wyspy. Ich występowanie na Ziemi jest ściśle związane:

  • ze strefami subdukcji płyt litosfery,

  • ze strefami spreadingu płyt litosfery, zarówno w obrębie oceanów, jak i kontynentów,

  • plamami (punktami, pióropuszami) gorąca (z ang. hot spots), czyli miejscami przedostania się szczególnie gorącej magmy przez płytę litosfery pod wpływem wyjątkowo wysokich temperatur panujących w zewnętrznej warstwie płaszcza Ziemi. Ich występowanie jest niezależne od granic płyt litosfery.

RlmKY0zaps58a
Góry wulkaniczne
Źródło: J. Wójcik Geografia 1. Ziemia, Warszawa 2002, Materiał wykorzystany na podstawie art. 29 ustawy o prawie autorskim i prawach pokrewnych (prawo cytatu).

Przykłady gór wulkanicznych

Najbardziej znane z gór to Kilimandżaro w Afryce, Mauna Loa i Orizaba w Ameryce Północnej, Fudżi i Krakatau w Azji, Cotopaxi w Ameryce Południowej i Hekla oraz Etna w Europie.

Wulkany świata- galeria zdjęć