Ruchy górotwórcze

Skorupa ziemska znajduje się w ciągłym ruchu. Wyróżnia się trzy typy owych ruchów:

• ruchy poziome
• ruchy pionowe (izostatyczne i epejrogeniczne)
• ruchy górotwórcze

Poziome ruchy skorupy ziemskiej

Poziome ruchy skorupy ziemskiej polegają na przemieszczaniu się jej fragmentów pod wpływem tzw. prądów konwekcyjnych. Ruchy te zachodziły w przeszłości na większą skalę i będą zachodzić w przyszłości, dopóki nie wyczerpie się energia pochodząca z wnętrza Ziemi. Powodują one łączenie się oddalonych wcześniej fragmentów skorupy ziemskiej, a także oddalanie się od siebie mniejszych części litosfery, które wcześniej stanowiły jeden blok.

Ruchy pionowe skorupy ziemskiej

Są one najczęściej dzielone na ruchy izostatyczne, oraz epejrogeniczne. Ruchy izostatyczne polegają na wypiętrzaniu, bądź obniżaniu fragmentów powierzchni Ziemi. Ruchy te mają kierunek pionowy i są skutkiem zaburzenia równowagi grawitacyjnej naszej planety. Równowaga grawitacyjna może być zaburzona wskutek obciążenia  pokrywami lodowymi, wzrostem wody w zbiornikach wodnych itd. Odciążenie skorupy ziemskiej może wynikać z topnienia pokrywy lądolodu, czy też niszczenia danych obszarów na skutek wietrzenia. Ruchy izostatyczne zachodzą bardzo intensywnie na Półwyspie Skandynawskim. Wywołują one podnoszenie się tego obszaru z prędkością 1 cm na rok. Podnoszenie tego obszaru jest konsekwencją stopienia się lądolodu. Ruchy obniżające obserwowane są np. na wybrzeżu Holandii. Ruchy epejrogeniczne (lądotwórcze) są to powolne, długotrwałe ruchy powodujące wydźwignięcie lądu, bądź obniżenie dna oceanicznego. Ruchy te nie są zauważalne, gdyż podnoszenie, bądź opadanie zachodzi z prędkością kilku milimetrów rocznie. Ruchy epejrogeniczne powodują przy ruchu obniżającym transgresję morza czyli wkraczanie morza na ląd. Ruchy te  prowadzą także do ustąpienia morza z lądu, czyli jego regresji. Transgresja morska sprzyja tworzeniu się osadów. Na obszarach na które wdarło się morze występują obecnie warstwy skał osadowych. Na skutek podniesienia się skorupy ziemskiej następuje cofanie się morza. Jeżeli po ustąpieniu morza warstwy skał osadowych zachowały swoje pierwotne położenie tworzy się platforma, natomiast skorupa ziemska ma tzw. budowę płytową. Jeżeli warstwa skał osadowych na skutek procesów niszczenia ulega usunięciu, odsłania się wtedy pokrywa bardziej odpornych o wiele starszych skał krystalicznych (magmowych i metamorficznych) tworzących tarczę. Tarcza to rozległy zazwyczaj wypukły obszar występowania skał krystalicznych usztywnionych w czasie dawnych ruchów górotwórczych. Pionowe ruchy skorupy ziemskiej powodują także powstawanie pęknięć, wzdłuż których następują przesunięcia warstw skalnych. Tworzą się wówczas uskoki, rowy, zręby, kotliny i zapadliska Uskoki rzadko występują pojedynczo. Obszar wyniesiony pomiędzy dwoma równoległymi uskokami tworzy zrąb tektoniczny.  Rejon obniżony pomiędzy dwoma uskokami to rów tektoniczny. Obszary obniżone wzdłuż nieregularnie przebiegających uskoków tworzą kotliny i zapadliska.

Ruchy górotwórcze

Łańcuchy górskie powstają w wyniku procesów zachodzących w skorupie ziemskiej. Ruchy górotwórcze (orogeniczne) są to ruchy wypiętrzające, w wyniku których fragmenty skorupy ziemskiej są wyniesione na znaczną wysokość. Fragmenty te stają się górami w wyniku czynników wewnętrznych lecz głównie na skutek czynników zewnętrznych, takich jak erozja, czy wietrzenie. Ruchy górotwórcze poprzedzone są fałdowaniem. Dzięki ruchom fałdowym skały budujące łańcuch górski są często wysunięte na obszary, które nie były miejscem powstawania osadów biorących udział w budowie gór. Wypiętrzanie się gór związane jest z powstaniem głębokiego zagłębienia w dnie morza, pomiędzy dwoma nasuwającymi się na siebie płytami litosfery. W zagłębieniu tym gromadzone są osady, których ciężar powoduje jego ciągłe zapadanie się. Pod wpływem nacisku bocznego zachodzą ruchy, które powodują zgniecenie, popękanie, oraz pofałdowanie warstw skalnych zgromadzonych w tych zagłębieniach. Pod wpływem bocznych nacisków na poziome warstwy skalne tworzą się fałdy. Wyniesiona część fałdu nazywa się antykliną (siodłem), natomiast wgięta ku dołowi synkliną (łękiem). Fałdy mogą mieć bardzo różną wielkość i kształt. Sfałdowany obszar, który tworzy nieckę to synklinorium, a obszar wyniesiony po sfałdowaniu to antyklinorium. W wyniku procesów górotwórczych tworzą się płaszczowiny. Są to silnie sfałdowane pokrywy skalne, często przemieszczone względem swojego pierwotnego położenia i nasunięte na inne skały w odległości do kilku kilometrów. Równocześnie z wypiętrzaniem, kiedy utwory orogeniczne wystają nad wodę w postaci wysp, ulegają one szybkiemu  niszczeniu przez czynniki zewnętrzne. Procesy te mogą trwać nawet miliony lat zamieniając wysokie góry w równiny. Na równinach tych mogą wznosić się jedynie niewielkie wzniesienia zbudowane z najbardziej odpornych skał. Wzniesienia te nazywane są twardzielce.

Przebieg ruchów górotwórczych jest o wiele bardziej gwałtowny, niż ruchów lądotwórczych. Często procesom orogenicznym towarzyszą trzęsienia ziemi, czy wybuchy wulkanów.  Podczas orogenezy powstają niekiedy intruzje granitowe. Można je spotkać np.. w Andach czy Kordylierach. Z intruzjami tymi związane jest występowanie surowców mineralnych. Z procesami fałdowania związany jest także metamorfizm skał. Następuje on na skutek działania wysokiej temperatury i ciśnienia panujących w głębszych warstwach skorupy ziemskiej. Przeobrażenie skał w trakcie powstawania łańcucha górskiego ma charakter regionalny. Końcowym etap ruchów górotwórczych wiąże się z powstaniem tzw. górotworu, stanowiącego łańcuch górski o budowie najczęściej fałdowej (płaszczowinowej). Łańcuch ten nierzadko pocięty jest intruzjami skał magmowych zawierających wygasłe, bądź czynne. stożki wulkaniczne. Górotwór składa się najczęściej z dwóch części: zewnętrznej i wewnętrznej. Po wewnętrznej stronie górotworu występują często skały krystaliczne, które są starsze od skał osadowych budujących orogen. Masywy te nazywane są masywami śródgórskimi. Występują one w licznych pasmach orogenezy alpejskiej i zbudowane są ze skał wieku prekambryjskiego i paleozoicznego. Po zewnętrznej części łańcucha górskiego występują często formacje fliszowe. Flisz to zespół skał osadowych pochodzenia morskiego, składający się z leżących na przemian warstw łupków, piaskowców, zlepieńców a rzadziej margli. Przykładem orogenu, który składa się właśnie z części zewnętrznej i wewnętrznej są Karpaty. Płaszczowiny Karpat nasunięte są na skały Zapadliska Karpackiego na odległość kilkudziesięciu kilometrów. Przykładem ruchów górotwórczych może być następstwo procesów na obszarze Tatr. Na tym obszarze intensywne fałdowania nastąpiły w górnej kredzie i doprowadziły one do powstania płaszczowin. W trzeciorzędzie Tatry znalazły się pod wodą a na ich miejscu powstały utwory fliszowe. Pod koniec trzeciorzędu nastąpiło wypiętrzenie obszaru Tatr na większą wysokość. Procesy erozyjne spowodowały starcie pokrywy osadowej, dlatego Tatry wysokie budują skały krystaliczne.

Wszystkie łańcuchy górskie świata z punktu widzenia ich genezy można podzielić na trzy rodzaje:

• Góry fałdowe- których powstanie wiąże się z kolizjami płyt litosfery. Procesy prowadzące do powstania gór fałdowych nazywane są ruchami orogenicznymi, lub górotwórczymi. Góry fałdowe powstają w wyniku spiętrzenia mas skalnych w postaci fałdów lub płaszczowin. Podczas procesu nasuwania płaszczowina podlega dodatkowo fałdowaniem. Fałdy, tworzące góry fałdowe, mogą występować w wielu odmianach, różniących się między sobą kształtem i sposobem ułożenia warstw skalnych. Najbardziej znane góry fałdowe to: Karpaty, Alpy, Andy, Himalaje, Pireneje, Atlas oraz Kordyliery. Zdecydowana większość wszystkich gór świata do właśnie góry fałdowe.

• Góry zrębowe- góry te powstały na skutek naprężeń w skorupie ziemskiej, wywołanych działaniem sił tektonicznych wyzwalanych w czasie zderzeń płyt litosfery, które prowadzą do pękania i przemieszczania mas skalnych wzdłuż linii spękania, czyli uskoków. Trwająca miliony lat aktywność sejsmiczna, połączona z ruchem płyt, może przesuwać masy skalne wzdłuż uskoków o setki kilometrów w poziomie i kilka kilometrów w pionie. Przykładem gór zrębowych są Sudety, Góry Smocze, Harz, Wogezy, Tien-Szan.

• Góry wulkaniczne- które tworzą się na skutek obfitych erupcji wulkanicznych. Góry te zbudowane są zatem ze skał wulkanicznych, piroklastycznych, lawy oraz popiołów wulkanicznych. Góry tego rodzaju mają postać stożków lub kopuł z obniżeniami kraterowymi. Niektóre góry wulkaniczne w wyniku wyjątkowo silnej erupcji ulegają częściowemu zniszczeniu powstaje rozległe zagłębienie zwane kalderą. Przykłady gór wulkanicznych to góry Islandii, wysp oceanicznych, niektóre masywy Kamczatki, oraz Japonii.

Współcześnie przyjmuje się że łańcuchy gór fałdowych świata powstały na skutek działania kilku orogenez. W dziejach Ziemi było klika okresów wzmożonej działalności górotwórczej. Nie przebiegały one w tym samym czasie na każdym kontynencie.

Najważniejsze orogenezy to:

• orogeneza saamijska i karelska- jedne z najstarszych ruchów górotwórczych powstałych w archaiku i dolnym proterozoiku ok. 2000 mln lat temu. Główne masywy górskie powstałe na skutek działania tych orogenez to: Góry Półwyspu Kolskiego, wschodniej Finlandii, oraz rejonu Zatoki Hudsona.

• orogeneza bajkalska- miała miejsce na przełomie proterozoiku i paleozoiku i w wyniku jej działania powstały głównie góry Azji: Góry Bajkalskie, Góry Stanowe, Sajan Wschodni.

• orogeneza kaledońska- Ruchy górotwórcze trwały od końca prekambru po wczesny dewon (435-345 mln lat temu). Największe nasilenie osiągnęły w sylurze. W wyniku fałdowania kaledońskiego powstały góry zwane kaledonidami. Przykłady gór Europy objętych orogenezą kaledońską to góry Wielkiej Brytanii, oraz Skandynawii (Góry Kaledońskie, Góry Grampian, Góry Skandynawskie). Przykłady gór Azji uformowanych w tej orogenezie to: południowo- wschodnie Appalachy, oraz Góry Jabłonowe, czy Góry Australii. Przykładami kaledonid w Polsce są Góry Świętokrzyski.

• orogeneza hercyńska- (lub waryscyjska) był to okres intensywnych ruchów górotwórczych zachodzących w paleozoiku, pomiędzy późnym sylurem a końcem permu.( 345-230 mln lat temu). Orogeneza hercyńska składała się z kilku faz, które nie odbywały się na całej kuli ziemskiej jednocześnie. W wyniku tej orogenezy powstały łańcuchy górskie hercynidów. Fałdowaniu się gór towarzyszyły intensywne zjawiska magmowe. Powstały wówczas w Polsce m.in. granity Karkonoszy, Przedgórza Sudeckiego i towarzyszące im złoża kruszcowe. Podczas tej orogenezy w Europie powstały góry Harz, Ardeny, Ural, Wogezy, Schwarzwald, Masyw Czeski, Masyw Centralny, a na świecie: Góry Przylądkowe, Ałtaj, środkowa część Gór Wododziałowych.

• orogeneza alpejska- były to potężne ruchy górotwórcze, które rozpoczęły się w górnej kredzie,(230mln lat temu) w największym nasileniu wystąpiły w trzeciorzędzie, a na niektórych obszarach (na przykład obszarach okołopacyficznych). Fałdowania alpejskie trwają do dziś. Według innych poglądów do orogenezy alpejskiej zalicza się też ruchy górotwórcze, które odbywały się na przełomie triasu i jury oraz jury i kredy (kimeryjskie fazy orogeniczne). Ruchy górotwórcze orogenezy alpejskiej wiązały się ściśle z rozpadem Pangei, likwidacją Oceanu Tetydy oraz rozszerzaniem się Oceanu Indyjskiego i Atlantyku. W wyniku ruchów alpejskich zostały sfałdowane, wypiętrzone i poprzecinane licznymi intruzjami magmowymi masy skalne nagromadzone na pograniczach płyt litosferycznych, tworząc łańcuchy górskie zwane alpidami. Procesom powstawania łańcuchów górskich towarzyszył w wielu miejscach metamorfizm, plutonizm i wulkanizm, który w wielu łańcuchach alpejskich jest nadal czynny. Obszary objęte fałdowaniami alpejskimi są nadal aktywne tektonicznie, o czym świadczą liczne i silne trzęsienia ziemi. Przykłady gór wypiętrzonych podczas orogenezy alpejskiej to Karpaty, Sudety, Alpy, Apeniny, Kaukaz, Taurus, Himalaje, Andy, Atlas, czy Kordyliery.