Зовнішні (екзогенні) процеси та їх рельєфоутворююча роль. Основні рельєфоутворюючі процеси та фактори рельєфоутворення

ЛІТОСФЕРА. ГЛУБИННЕ БУДОВА ЗЕМЛІ

Методи вивчення внутрішньої будови Землі:

1. Метод глибокого та надглибокого буріння

1765 р. – глибина 180 м

у Росії 1869 р. – 446 м Кольська надглибока свердловина

1870 - 1300 м 1984 - 12066 м

США 1974 р. - 9583 м

Метод глибинного сейсмічного зондування – заснований на спостереженні за коливальними рухами, спричиненими землетрусом. Оскільки Земля неоднорідна, шлях коливань хвиль та його швидкість який завжди однакові.

На підставі результатів досліджень учений Мохоровичич запропонував три шари Землі: земна кора, мантія, ядро.

Ядророзташований у центрі Землі, його радіус близько 3500 км. t ядра досягає 10000°С. » складається із сплавів заліза та нікелю. Зовнішнє ядро ​​Землі (радіус 2200 км) і знаходиться у рідкому (розплавленому) стані. Внутрішнє ядро ​​піддається колосальному тиску. Речовини, які його складають, перебувають у твердому стані.

Мантіяоточує ядро ​​і становить 83% обсягу планети. Нижня її межа розташовується на глибині 2900 км. Складається з Mg, FeO, SiO2. Має два шари. 1 – верхній шар (верхня мантія) – переважно тверді речовини, т.к. незважаючи на високу температуру, має великий тиск. 2 – внутрішній шар (нижня мантія). Зовнішній шар мантії на глибині 100-200 км (астеносфера) є напіврідкою масою. (Магма- це розплавлена ​​речовина земних надр – суміш хімічних сполук та елементів, у тому числі газів). Нею, як у маслі, повільно переміщається ділянки кори. Верхня мантія є зоною ядерних реакцій, які дають велику кількість енергії, що розігріває землю зсередини. На межі мантії та земної кори виникають умови утворення корисних копалин.

Земна кора -Зовнішня оболонка літосфери. Від мантії земну кору відокремлює. кордон Мохоровичича, Що характеризується різким наростанням швидкостей сейсмічних хвиль Оскільки процеси, що відбуваються у верхній частині мантії, впливають на рух речовини в земній корі, їх об'єднують під загальною назвою літосфера(Кам'яна оболонка). Потужність літосфери коливається від 50 до 200 км.

Порівняно з мантією та ядром земна кора – дуже тонкий, жорсткий та крихкий шар, у складі якого виявлено близько 90 хімічних елементів. 98 % маси земної кори посідає кисень, алюміній, залізо, кальцій, натрій, калій і магній.

Будова земної кори

Товщина материкової кори до 70 км. у горах, 30-40 – під рівнинами. Складається із 3 шарів.

Товщина кори під океанами 5-10 км. Складається із 2 шарів.

РЕЛЬЄФ. ПРОЦЕСИ РЕЛЬЄФОУТВОРЕННЯ У ЛІТОСФЕРІ

Під рельєфомрозуміють сукупність нерівностей земної поверхні (сукупність елементів зовнішнього вигляду літосфери).

Протягом мільярда років існування Землі утворилися зниження та підвищення.

Зниження + вода à Світовий океан (Тихий, Атлантичний, Індійський, Північний Льодовитий)

Підвищення утворили материки (6) à Євразія, Африка, Австралія, Антарктида, Північна Америка, Південна Америка.

У північній півкулі – 39% суші, у південній півкулі – 19% суші

Подібні риси материків:

Висота ~1000 м;

Середня частина зайнята зниженням;

Гори розташовані на околицях материків;

Найбільш високі гори близько 30-40˚ північної та південної широт.

Рельєфоутворення- Це сукупність всіх процесів, що призводять до зміни структури та зовнішнього вигляду земної поверхні.

Головні фактори рельєфоутворення:

1. Енергія Сонця;

2. Внутрішня енергія Землі.

3. Дія космічних сил.

Під їх впливом відбуваються зовнішні та внутрішні процеси рельєфоутворення.

Під зовнішніми процесами розуміють дію таких чинників, як температура повітря, вітровий рух, рух вод, льодовиків, діяльність живих організмів, сили тяжіння. Всі ці процеси призводять до руйнування та зміни гірських порід, вирівнювання земної поверхні, згладжування рельєфу.

Руйнування гірських порід під дією фізичних, хімічних та біологічних процесів називається вивітрюванням.

1. Фізичне вивітрювання.

1.1.Вивітрювання - видування гірських порід

Вітер переносить пісок (особливо у пустелі) і з силою вдаряє його об породу. Пісчинки в першу чергу руйнують м'яку породу, що призводить до утворення тріщин та заглиблень у вигляді сот. Тверді породи, що залишилися, набувають химерних форм (хитаються стовпи, гриби) і під дією вітру розгойдуються і падають вниз.

1.2. Вивітрювання під впливом різниці температур.

Гірські породи за температури розширюються, при охолодженні стискаються. Однак нагрівання та охолодження поверхневих та внутрішніх частин відбувається нерівномірно. Внаслідок різниці температур на поверхні утворюються тріщини. За тривалості цього процесу гірська порода руйнується.

1.3. Вивітрювання під впливом води.

У дрібні тріщини гірської породи потрапляє вода. Крім того, вода є розчинником та поступово руйнує гірську породу.

2. Хімічний вивітрювання.

3. Біологічне вивітрювання.

Відбувається під впливом живих організмів: бактерій, рослин, тварин, діяльності. У тріщинах порід з піском і пилом потрапляють насіння рослин, коріння яких руйнує породу як механічно, так і хімічним шляхом, оскільки коріння виділяють кислоти.

Значення вивітрювання:

1. формується рельєф поверхні;

2. утворюється пухкий покрив, званий корою. На ній формується ґрунтовий шар.

Внутрішні процесиобумовлені рухом речовини мантії. Народжують гороутворення, ведуть до утворення потужних піднятий або улоговин. Їхньою причиною багато в чому є внутрішня енергія Землі.

Рухи земної кори називають тектонічними.

Тектонічні рухи

Стійкі ділянки земної кори називаються платформами (Східноєвропейська, Сибірська).

На околицях платформ є найбільш рухливі, активні ділянки, звані геосинкліналі, на яких відбуваються тектонічні рухи: освіта гір, землетруси, діяльність вулканів.

Форми поверхні суші

Внаслідок тектонічних рухів змінюється рельєф поверхні, утворюючи різні її форми.

Пагорб- невелика височина висотою 10-200 м, округлої форми, з пологими схилами і слабовираженою підошвою.

Пагорби, що злилися між собою, утворюють піднесення.

Гори- набагато вище пагорбів, мають ті ж частини, але схили крутіші, іноді прямовисні.

Високі гори мають гострі вершини, вкриті льодовиками. Гори, що злилися, утворюють гірські хребти, гірські ланцюги.

За часом утворення гори поділяються на:

1. молоді (високі, з льодовиками – Кордильєри; Альпи; Гімалаї; Кавказ);
2. старі (зруйновані, згладжені вершини - Урал, Скандинавські гори).

Рівнини– великі плоскі або слабко хвилясті ділянки, такі як Західно-Сибірська рівнина, Прикаспійська рівнина, Східноєвропейська рівнина (горбиста).

По висоті рівнини поділяються на:

низовини –рівнини, висота яких не перевищує 200 м над рівнем моря;

височини- Поверхні з висотою 200-500 м (наприклад, Середньоруська височина, Приволзька височина);

Рельєфоутворюючі процеси - переміщення речовини та енергії в земній корі та на земній поверхні, що викликають утворення, видозміну та руйнування форм рельєфу.
Залежно від джерела енергії рельєфоутворюючі процеси поділяються на ендогенні та екзогенні. І ті й інші формують рельєф завжди спільно, але у освіті окремих типів рельєфу переважають чи одні, чи інші процеси.

Зовнішні рельєфоутворюючі процеси

Екзогенні сили, що збуджуються енергією сонячних променів і силою тяжіння, з одного боку, руйнують форми, створені ендогенними силами, з іншого - створюють нові форми. У цьому вся процесі виділяють:

1) руйнування гірських порід (вивітрювання – воно не створює форми рельєфу, а готує матеріал)

2) видалення зруйнованого матеріалу, зазвичай це знесення вниз схилом (денудація)

3) перевідкладення (акумуляція) матеріалу, що зноситься. Якщо при цьому формується практично рівна поверхня, говорять про пенепленізацію.

Найважливішими агентами прояву зовнішніх сил є повітря та вода. Розрізняють фізичне, хімічне та біогенне вивітрювання.

Фізичне вивітрювання відбувається через неоднакове розширення та стиснення частинок гірських порід при коливаннях температури. Особливо інтенсивно воно у перехідні сезони та в районах з континентальним кліматом, великими добовими амплітудами температур – на нагір'ях Сахари або в горах Сибіру, ​​при цьому часто формуються цілі кам'яні річки – куруми. Якщо тріщини порід проникає вода, а потім, застигаючи і розширюючись, збільшує ці тріщини, говорять про морозне вивітрювання.

Хімічне вивітрювання - це руйнування гірських порід і мінералів під дією воді, породах і грунтах активних речовин (кисню, вуглекислоти, солей, кислот, лугів та ін.), що містяться в повітрі, в результаті хімічних реакцій. Для хімічного вивітрювання, навпаки, сприятливі вологі та теплі умови, характерні для приморських районів, вологих тропіків та субтропіків.

Біогенне вивітрювання часто зводиться до хімічного та фізичного впливу на гірські породи організмів.

Зазвичай спостерігається одночасно кілька видів вивітрювання, і коли говорять про фізичне чи хімічне вивітрювання це не означає, що інші сили при цьому не беруть участь - просто назва дається за провідним фактором.

Вода - "скульптор лику земного" і один з найпотужніших агентів перебудови рельєфу. Поточні води впливають на рельєф, руйнуючи гірські породи. Тимчасові та постійні водні потоки, річки та струмки мільйони років "вгризаються" в земну поверхню, розмивають її (ерозія), переміщують та перевідкладають змиті частинки. Якби не відбувалося постійного підняття земної кори, вистачило б лише 200 млн. років, щоб вода змила всі ділянки, що виступають над морем, і вся поверхня нашої планети представляла б єдиний безмежний океан. Найбільш поширеними ерозійними формами рельєфу є форми лінійної ерозії: річкові долини, яри та балки.

Яри ​​та балки утворені тимчасовими водотоками, що виникають після танення снігу або випадання злив. Між собою вони відрізняються тим, що яри - це зростаючі, що врізаються в пухкі породи, вузькі крутосхильні вибоїни, а балки - мають широке днище і припинили свій розвиток улоговини, зайняті луками або лісами.

Найрізноманітніші форми рельєфу створюють річки. У річкових долинах виділяють такі форми: корінний берег (у його будові не беруть участь річкові наноси), заплаву (частина долини, що затоплюється в паводки або повені), тераси (колишні заплави, що піднялися над урізом внаслідок зниження базису ерозії), стариці , що відокремилися в результаті меандрування від колишнього русла)

Крім природних факторів (наявності ухилів поверхні, ґрунтів, що легко розмиваються, рясних опадів і т. д.), утворенню ерозійних форм сприяє нераціональна діяльність людини - суцільна вирубка лісів і розорювання схилів.

Окрім води важливим фактором екзогенних сил є вітер. Зазвичай він має меншу, ніж вода силою, але працюючи з пухким матеріалом може творити дива. Форми, створені вітром, називаються еоловими. Вони переважають у посушливих районах, чи там, де посушливі умови були у минулому (реліктові еолові форми). Це бархани (піщані пагорби серповидної форми) та дюни (пагорби овальної форми), обточені скелі.

Внутрішні рельєфоутворюючі процеси

Гори, рівнини та височини відрізняються висотою, характером залягання гірських порід, часом та способом утворення. У створенні брали участь і внутрішні і зовнішні сили Землі. Усі сучасні рельєфоутворюючі чинники поділяються на дві групи: внутрішні (ендогенні) та зовнішні (екзогенні).

Енергетичною основою внутрішніх рельєфоутворюючих процесів є енергія, що йде з глибин землі – ротаційна, радіоактивний розпад та енергія геохімічних акумуляторів. Ротаційна енергія пов'язана зі звільненням енергії при уповільненні обертання Землі навколо своєї осі через вплив тертя (частки секунд за тисячоліття). Енергія геохімічних акумуляторів - це енергія Сонця, що накопичилася за багато тисячоліть у гірських породах, яка вивільняється при зануренні порід у внутрішні шари.

Екзогенні (зовнішні сили) називаються так тому, що основне джерело їхньої енергії знаходяться поза Землею - це енергія, що безпосередньо надходить від Сонця. Для прояву дії екзогенних сил мають бути задіяні нерівності земної поверхні, що створюють різницю потенціалів та можливість переміщення частинок під дією сили тяжіння.

Внутрішні сили прагнуть до створення нерівностей, а зовнішні - до вирівнювання цих нерівностей.

Внутрішні сили створюють структуру (основу) рельєфу, а зовнішні сили виступають у ролі скульптора, обробляючи" створені внутрішніми силами нерівності. Тому ендогенні сили іноді називають первинними, а зовнішні - вторинними. Але це не означає, що зовнішні сили слабші за внутрішні. За геологічну історію результати прояви цих сил можна порівняти.

Процеси, що відбуваються всередині Землі, ми можемо спостерігати в тектонічних рухах, землетрусах і вулканізмі. Тектонічними рухами називають всю сукупність горизонтальних та вертикальних рухів літосфери. Вони супроводжуються виникненням розломів та складок земної кори.

Довгий час у науці панувала "платформно-геосинклінальна" концепція розвитку рельєфу Землі. Суть її полягає у виділенні спокійних та рухливих ділянок земної кори, платформ та геосинкліналей. Передбачається, що еволюція структури земної кори йде від геосинкліналей до платформ. У розвитку геосинкліналей розрізняють два великі етапи.
Перший (основний за тривалістю) етап занурення з морським режимом, накопиченням потужної (до 15-20 км) товщі осадових та вулканічних гірських порід, виливом лав, метаморфізмом, а згодом зі складчастістю. Другий етап (менший за тривалістю) - складкоутворення та розриви при загальному піднятті (гороутворення), внаслідок чого утворюються гори. Гори згодом руйнуються під впливом екзогенних сил.

Останні десятиліття більшість вчених дотримується іншої гіпотези - гіпотези літосферних плит. Літосферні плити - це великі ділянки земної кори, що рухаються астеносферою зі швидкістю 2-5 см/рік. Розрізняють материкові та океанічні плити, при їх взаємодії тонший край океанічної плити занурюється під край континентальної плити. В результаті утворюються гори, глибоководні жолоби, острівні дуги (наприклад, Курильський жолоб та Курильські острови, Атакамський жолоб та гори Анди). При зіткненні континентальних плит утворюються гори (наприклад, Гімалаї під час зіткнення Індо-Австралійської та Євразійської плит). Переміщення плит можуть викликатись конвективними рухами речовини мантії. У місцях підйому цієї речовини утворюються розломи, і плити починають рухатися. Магма, що впроваджується по розломах, застигає і нарощує краї плит, що розходяться - так утворюються серединно-океанічні хребти, що простяглися по дну всіх океанів і утворили єдину систему протяжністю 60 000 км. Висота їх досягає 3 км, а ширина тим більше, чим більша швидкість розсування.

Кількість літосферних плит непостійно - вони з'єднуються і поділяються на частини при утворенні рифтів, великих лінійних тектонічних структур типу глибоких ущелин в осьовій частині серединно-океанічних хребтів. Вважають, що в палеозої, наприклад, сучасні південні материки являли собою один материк – Гондвану, північні – Лавразію, а ще раніше існував єдиний суперматерик – Пангея та один океан.

Поряд із повільними горизонтальними рухами в літосфері відбуваються і вертикальні. При зіткненні плит або зміни навантаження на поверхню, наприклад, внаслідок танення великих льодовикових покривів відбувається підняття (Скандинавський півострів досі відчуває підняття). Такі коливання називаються гляціоізостатичні.

Тектонічні рухи земної кори неоген-четвертичного часу називаються неотектонічними. Ці рухи виявлялися і проявляються з різною інтенсивністю практично всюди Землі.

Тектонічні рухи супроводжуються землетрусами 1 (поштовхами та швидкими коливаннями земної поверхні) та вулканізмом (впровадженням магми в земну кору та виливанням її на поверхню).

Землетруси характеризуються глибиною вогнища (місця усунення в літосфері, від якого сейсмічні хвилі поширюються на всі боки) і силою землетрусу, що оцінюється за ступенем викликаних ним руйнувань у балах за шкалою Ріхтера (від 1 до 12). Найбільшої сили землетрусу досягають безпосередньо над осередком – в епіцентрі. У вулканах виділяють магматичний осередок і канал чи тріщини, якими піднімається лава.

Більшість землетрусів і вулканів, що діють, приурочено до околиць літосферних плит - так званих сейсмічним поясам. Один із них опоясує по периметру Тихий океан, інший простягається через Середню Азію від Атлантичного океану до Тихого.

Рельєфоутворюючі процеси

Рельєфце сукупність нерівностей земної поверхні різного масштабу, які називаються формами рельєфу.

Рельєф формується внаслідок дії на літосферу внутрішніх (ендогенних)та зовнішніх (екзогенних)процесів.

Згідно з сучасними уявленнями, літосфера складається з жорстких рухомих плит, що переміщаються пластичною мантією. Межі між плитами бувають трьох типів: океанічні хребти (вздовж яких на поверхню піднімається речовина мантії та формується нове морське дно), жолоби (вздовж яких крайові частини плит руйнуються, опускаючись у мантію) та трансформні розлами (що утворюються внаслідок ковзання однієї плити вздовж іншої) . Так, кордон між Африканською та Американською плитами проходить по океанічному хребту, між Антарктичною та Американською плитами – за скаргою, а між Тихоокеанською та Американською плитами – за трансформними розломами. У другій половині XX ст., розгорнулися обширні дослідження дна Світового океану, в результаті яких з'явилися нові уявлення про розвиток океанів і материків, засновані на поглядах німецького вченого, першої половини XX ст. А. Вегенера.

В основу нової теорії літосферних плитпокладено уявлення, що вся літосфера розділена вузькими активними зонами - глибинними розломами - на окремі жорсткі плити, що плавають у пластичному шарі верхньої мантії.

Внутрішні (ендогенні) процеси.Внутрішні геологічні процеси зумовлюють різні тектонічні рухи,тобто вертикальні та горизонтальні переміщення окремих ділянок земної кори. З ними пов'язано утворення найбільш значних нерівностей земної поверхні, її безперервну зміну. Джерелом внутрішніх процесів є тепло, що утворюється при радіоактивному розпаді елементів, що входять до складу ядра Землі.

Рух плит призводить до змін конфігурації материків та океанів та їх положення на поверхні Землі. Передбачається, що 500-200 млн років тому всі материки були об'єднані в один, так звану Пангею (у перекладі з грецької «вся Земля»). У наступні 70 млн років Пангея розкололася на два материки: Лавразію, що включала Північну Америку та Євразію (без Індійського та Аравійського субконтинентів) та Гондвану (вся інша суша). Наступне пересування плит призвело до зближення Північної та Південної Америки, поділу Австралії та Антарктиди, переміщення Аравійського та Індійського субконтинентів до Євразії, причому в зоні зіткнення Євразії з останнім виникли найвищі гори на планеті (Гімалаї). Сьогодні існує шість материків: Євразія (53,4 млн км2), Африка (30,3 млн км2), Північна Америка (24,2 млн км2), Південна Америка (18,2 млн км2), Австралія (7). ,7 млн ​​км 2) та Антарктида (14 млн км 2).

За переважним напрямком виділяють два типи тектонічних рухів: вертикальніі горизонтальні.Обидва типи рухів можуть проходити як самостійно, і у взаємозв'язку друг з одним. Часто один тип руху породжує інший. Виявляються вони у переміщенні великих блоків земної кори у вертикальному чи горизонтальному напрямах, а й у освіті складчастих і розривних порушень різного масштабу.

Складки- хвилеподібні вигини пластів земної кори, створені спільною дією вертикальних та горизонтальних рухів у земній корі. Складка, пласти якої вигнуті догори, називається антиклінальною складкою, або антикліналлю.Складка, пласти якої прогнуті донизу, прийнято називати синклінальною складкою, або синкліналлю.Синкліналі та антикліналі – дві основні форми складок. Невеликі та відносно прості за будовою складки виражаються в рельєфі невисокими компактними хребтами (наприклад, Сунженський хребет північного схилу Великого Кавказу).

Найбільші і складніші за будовою складчасті структури представлені в рельєфі великими гірськими хребтами і поділяють їх зниженнями (Головний і Бічний хребти Великого Кавказу). Ще більші складчасті споруди, що складаються з безлічі антикліналей і синкліналей, утворюють мегаформи рельєфу типу гірської країни, наприклад гори Кавказу, Уралу і т. д. Ці гори називають складчастими.

Розривні порушення (розломи)- це різні порушення суцільності гірських порід, які часто супроводжуються переміщенням розірваних частин щодо один одного. Найпростішим видом розривів є поодинокі більш менш глибокі тріщини. Найбільші розривні порушення, що поширюються на значну довжину і ширину, називають глибинними розломами.

Враховуючи залежність від того, як переміщалися розірвані блоки у вертикальному напрямку, виділяють скиданняі насуви(Рис. 7.6).

Мал. 7.6. а - скидання; б- насув

Сукупності скидів та насувів становлять жменіі грабени(Мал. 7.7).

Враховуючи залежність від розмірів вони утворюють окремі гірські хребти (наприклад, столові гори в Європі) або гірські системи та країни (наприклад, Алтай, Тянь-Шань).

У цих горах поряд з грабенами та горстами зустрічаються і складчасті масиви, у зв'язку з цим їх слід відносити до складчасто-глибовимгорам.

У разі, коли переміщення блоків гірських порід було не тільки у вертикальному напрямку, а й у горизонтальному, утворюються зрушення.

У зонах розсування літосферних плит - зонах серединно-океанічних хребтів- Народжується нова океанічна земна кора. У зонах зіткнення літосферних плит - зонах острівнихдуг і сполучених із нею глибоководних жолобів - відбувається «піднирування» однієї плити (частіше з океанічної земної корою) під іншу (частіше з материковим чи перехідним типом земної кори). В результаті такого «піднирування» край плити прогинається і утворюється глибоководний жолоб. Яскравим прикладом таких дуг є Курильські та Японські острови, поруч із якими розташовуються відповідні глибоководні жолоби.

Межі літосферних плит як у місцях їх розриву, і у місцях зіткнення - це рухомі ділянки земної кори,на яких знаходиться більшість діючих вулканів, де часті землетруси. Ці ділянки, що є областями нової складчастості, утворюють сейсмічні пояси Землі.

Чим далі від меж рухомих ділянок до центру плити, тим стійкішими стають ділянки земної кори. Москва, наприклад, знаходиться у центрі Євразійської плити, і її територія вважається цілком стійкою.

Вулканізм- Сукупність процесів і явищ, викликаних використанням магми в земну кору і виливанням її на поверхню.

З глибинних магматичних вогнищ викидаються на землю лава, гарячі гази, пари води та уламки гірських порід.

Враховуючи залежність від умов і шляхів проникнення магми на поверхню розрізняють три типи вулканічних вивержень.

Площі виверженняпризвели до утворення великих лавових плато. Найбільші з них – це плато Декан на півострові Індостан та Колумбійське плато.

Тріщинні виверженнявідбуваються по тріщинам іноді великий протяжності. Сьогодні вулканізм цього типу проявляється в Ісландії та на дні океанів у районі серединних океанічних хребтів.

Виверження центрального типупов'язані з певними ділянками, як правило, на перетині двох розломів, і відбуваються за порівняно вузьким каналом, який прийнято називати жерлом.Це найпоширеніший тип. Вулкани, що утворюються при таких виверженнях, називаються шаруватими,або стратовулканами.Вони мають вигляд конусоподібної гори, на вершині якої знаходиться чашоподібне поглиблення - кратер.

Приклади таких вулканів: Кіліманджаро в Африці, Ключевська сопка, Фудзіяма, Етна, Гекла у Євразії.

Тихоокеанське «вогняне кільце».Близько двох третин вулканів Землі зосереджено островах і берегах моря. Найпотужніші виверження вулканів та землетрусу мали місце саме в даному регіоні: Сан-Франциско (1906), Токіо (1923), Чилі (1960), Мехіко (1985).

Острів Сахалін, півострів Камчатка та Курильські острови, що знаходяться на сході нашої країни, - ланки цього кільця.

Всього на Камчатці налічується 130 згаслих вулканів та 36 діючих. Найбільший вулкан – Ключевська сопка. На Курильських островах 39 вулканів. Для цих місць характерні руйнівні землетруси, а для навколишніх морів – моретруси, тайфуни, вулкани та цунамі.

Цунаміу перекладі з японської - «хвиля в бухті». Це хвилі гігантських розмірів, породжені виверженнями підводних вулканів, землетрусом чи моретрусом. У відкритому океані майже непомітні для суден. Але коли шлях цунамі перегороджує материк та острови, хвиля обрушується на сушу з висоти, що сягає 20 метрів.

Гарячі джерелаі гейзеритеж пов'язані з вулканізмом. На Камчатці в знаменитій Долині гейзерів діє 22 великих гейзери.

Землетруситакож є проявом ендогенних земних процесів і являють собою раптові підземні удари, струси і зміщення пластів і блоків земної кори.

На сейсмічних станціях вчені досліджують ці грізні явища природи, користуючись спеціальними приладами, шукають способи прогнозування. Один із таких приладів - сейсмограф- був винайдений на початку XX ст. російським вченим Б. В. Голіцин. Назва приладу походить від грецьких слів seismos- «Коливання», graphs- «Їжу». Воно відбиває його призначення – записувати коливання Землі.

Землетрусибувають різної сили. Вчені домовилися визначати цю силу за міжнародною 12-бальною шкалою Меркаллі та 9-бальною шкалою Ріхтера з урахуванням впливу землетрусу на людину та ступеня пошкодження будівель та змін рельєфу Землі (табл. 7.2).

Таблиця 7.2

Рельєфоутворюючі процеси - поняття та види. Класифікація та особливості категорії "Рельєфоутворюючі процеси" 2017, 2018.

Земна поверхня піддається активному впливу різноманітних природних та антропогенних процесів. Провідну роль цьому комплексі грають геоморфологічні (рельєфообразующие) процеси, відповідальні зміни основи ландшафту - рельєфу. Найважливіше значення має оцінка дії цих процесів протягом останніх 150-200 років, що визначає сучасні тенденції розвитку природного середовища.

Рельєфоутворення (геоморфогенез) поділяється на ендогенні та екзогенні процеси. Ендогенні процеси діють у внутрішніх та використовують енергію, накопичену в її надрах. Серед них виділяються тектонічні, зумовлені деформацією твердої речовини земної кори, і магматичні, пов'язані з рухом речовини в рідкому та газоподібному стані та викликають вулканічні явища. Ендогенні процеси діють протягом багатьох мільйонів років і формують головним чином великі нерівності рельєфу (гори, западини тощо). Швидкість їх, зазвичай, невелика (міліметри, сантиметри на рік). Виняток становлять і різкі зрушення по розломах, що викликають сейсмічні явища.

Екзогенні процеси є зовнішніми (стосовно «твердої Землі») впливами, які викликаються енергією, що надходить головним чином від Сонця, а також гравітацією та обертанням Землі навколо власної осі. Залежно від характеру перебігу вони поділяються на флювіальні, гравітаційні, кріогенні, гляціальні, нивальні, берегові (прибережно-хвильові), біогенні, карстові та еолові. Особливий рід становлять антропогенні процеси, пов'язані з господарською діяльністю людини. Це найбільш динамічні процеси рельєфоутворення, роль яких у глобальному геоморфогенезі за останні 150–200 років різко зросла.

Флювіальні процеси зумовлені діяльністю водних потоків. На території Росії вони діють практично повсюдно, активно формуючи русла, заплави та дельти численних річок. Діяльність тимчасових водотоків призводить до утворення ярів, промоїн, вибоїн, борозен (ерозійні процеси), конусів виносу. Потоки дощових та талих вод еродують ґрунт на схилах і викликають накопичення змитого матеріалу (делювію) біля їхнього підніжжя.

Гравітаційні процеси типові для гірських регіонів, але поширені також на крутих берегах річок, озер, водосховищ і морів, що підмиваються. Їх основними різновидами є зсуви, осипи, обвали, крип (повільний масовий рух пухкого ґрунту вниз схилами). При взаємодії з нівацією або кріогенезом виникають куруми (рухливі скупчення великих брил на схилах), соліфлюкція (перебіг відталих ґрунтів в районах вічної мерзлоти).
Кріогенні процеси пов'язані з сезонним відтаванням та замерзанням ґрунтів у районах поширення вічної мерзлоти, яка широко розвинена у Сибіру, ​​на Далекому Сході та півночі Європейської частини Росії. Вони проявляються у розтріскуванні та деформації гірських порід, пученні грунтів, термокарсті (витаюванні підземних льодів), термоерозії (утворенні ярів у мерзлих товщах) та термоабразії (руйнуванні крижаних берегів).

Гляціальні процеси обумовлені руйнівною (екзарація), що транспортує та акумулює діяльністю льодовиків у гірських та полярних областях. В результаті екзарації утворюється альпінотипний рельєф (чіпки, кари, карлінги), гляціальна акумуляція формує морені комплекси.

Нивальні процеси обумовлені руйнівною дією снігу на підстилаючі гірські породи в полярних, субполярних і високогірних областях, що призводить до утворення на схилах ніш, автомобілів, цирків. Цьому сприяє поперемінне промерзання та відтавання порід та посилене морозне вивітрювання.

Біогенні процеси виявляються головним чином на заболочених ділянках, яких багато в Західному Сибіру, ​​на півночі Європейської частини Росії, в районах на сході країни. Тут йде активне накопичення торфу, яке виражається у формуванні пологових опуклих міжріч та кочкуватого мікрорельєфу.

Района поширення розчинних гірських порід (вапняки, доломіти, гіпс, кам'яна сіль) властиві карстові процеси. Тут виникають і продовжують розвиватися різні форми поверхневого карсту (воронки, карри, полья тощо) та глибинного (печери, прірви). Нерідко вони супроводжуються провалами, які мають катастрофічні наслідки.
Еолові процеси поширені спорадично, головним чином, у місцях скупчення великих піщаних масивів, що знаходяться в умовах аридного чи субаридного клімату. Там формуються або продовжують розвиватися створені в попередні епохи оксамитові гряди та дюни. У південних посушливих періодично має місце дефляція (видування) верхнього родючого шару.

Берегові процеси. Діяльність хвиль на берегах морів, озер, водоймищ змінює поперечний профіль берегової зони та конфігурацію берегової лінії. На берегах Білого і суттєву роль у формуванні берегів грають також припливно-відливні процеси. Внаслідок руйнування (абразія) на берегах виникають уступи (кліф) та скельні площі біля їхнього підніжжя (бенч). Акумулююча діяльність хвиль призводить до формування пляжів, берегових барів, підводних валів, кіс, пересипів та інших форм.

На дні океану відбувається акумуляція речовини, що надходить із суші, перерозподіл і розмив відкладень течіями, серед яких найбільшу роль відіграють каламутні потоки, що концентруються в підводних каньйонах. У східному секторі Арктики важливе значення має термоабразія льодових відкладень, якими складається дно.

Антропогенні геоморфологічні процеси надзвичайно різноманітні за характером та інтенсивністю прояву. Насамперед привертає увагу перепланування рельєфу на урбанізованих територіях, у районах промислового та транспортного будівництва. Видобуток супроводжується утворенням різної величини негативних форм рельєфу (кар'єри) та позитивних (відвали, терикони). Деякі з них досягають кількох кілометрів у поперечнику при відносній глибині (висоті) у кілька сотень метрів.

Зональність екзогенних процесів виявляється у поясному розташуванні різних різновидів цих процесів. У горах намічається вертикальна поясність геоморфогенезу, особливо яскраво виражена у південних високогірних областях (Кавказ, Алтай). У нижньому поясі цих гірських регіонів, як правило, переважають флювіальні процеси (ерозія, площинний змив, селева та акумуляція). У середньому поясі істотне значення набувають гравітаційні та частково нівально-кріогенні процеси. У верхньому, високогірно-альпійському поясі панують нівально-гляціальні процеси.

У більшості середньогір'їв і низькогір'їв Сибіру та Далекого Сходу, а також на півночі Уралу і в , які знаходяться в області поширення багаторічномерзлих порід, висотна поясність виражена не так чітко. Вони переважають кріогенні і нивальні процеси, і лише місцями у вершинному поясі до них додаються гляціальні і гравітаційні.

Зональність екзоморфогенезу на рівнинах підпорядкована глобальним кліматичним закономірностям, тому вона має широтний характер. Арктичний пояс знаходиться у владі нівально-гляціальних та нівально-кріогенних процесів. У зоні тундри на рівнинах переважає кріогенний морфогенез. Зона тайги, де переважно поширені мерзлі грунти, також підпадає під вплив кріогенезу, хоча в ній істотне значення набувають і флювіальні процеси. У зонах змішаних та широколистяних лісів, як правило, переважають флювіальні процеси. У степовій та лісостеповій зонах, крім флювіальних процесів, інтенсивно розвинена антропогенно зумовлена ​​ерозія та періодично проявляється дефляція. Найбільшого поширення набули еолові процеси, з підлеглим значенням ерозійних.

Рельєф формується внаслідок взаємодії ендогенних та екзогенних процесів. Крім того, існує ряд факторів, які безпосередньо не беруть участь у формуванні рельєфу, але впливають на його утворення, визначаючи “набір” рельєфоутворюючих процесів, ступінь інтенсивності та просторову локалізацію впливу тих чи інших процесів. До таких факторів відносяться: речовий склад порід, що складають земну кору, геологічні структури, створені тектонічними рухами, кліматичні умови, біота і, певною мірою, сам рельєф. Розглянемо ці чинники.

Властивості гірських порід та їх роль у рельєфоутворенні

Відомо, що земна кора складена гірськими породами різного генези та різноманітного хімічного та мінералогічного складу. Ці відмінності знаходять відображення у властивостях порід і, як наслідок цього, у їхній стійкості по відношенню до впливу зовнішніх сил. Розрізняють породи стійкі та не стійкі, податливі та не податливі. У першому випадку зазвичай мають на увазі стійкість порід по відношенню до процесів вивітрювання, у другому - до дії на них текучих вод, вітру та інших екзогенних сил.

Різні генетичні групи гірських порід по-різному реагують вплив зовнішніх сил. Так, осадові гірські породи є досить стійкими по відношенню до вивітрювання, але багато з них дуже податливі до руйнівної роботи текучих вод і вітру (суд, піски, суглинки, мергелі, галечники та ін), а магматичні та метаморфічні породи виявляються слабко податливими по по відношенню до розмиву текучими водами, але порівняно легко руйнуються під впливом процесів вивітрювання. Пояснюється це тим, що магматичні та метаморфічні породи утворилися у глибині Землі, у певній термодинамічній обстановці та при певному співвідношенні хімічних елементів.

З-поміж кристалічних порід більш стійкі по відношенню, наприклад, до фізичного вивітрювання породи мономінеральні, дрібно-і рівномірно зернисті, світлозабарвлені, з масивною текстурою. Так, граніт – порода полімінеральна – руйнується швидше, ніж кварцит – порода мономінеральна. Крупно-і нерівномірно зернисті граніти з темнішим забарвленням у подібних умовах менш стійкі, ніж світлозабарвлені дрібно-і рівномірно зернисті граніти.

Істотний вплив на інтенсивність процесів фізичного вивітрювання мають такі властивості гірських порід, як теплоємність і теплопровідність. Так, чим менша теплопровідність, тим більші температурні відмінності виникають на сусідніх ділянках породи при її нагріванні та охолодженні і, як наслідок цього, більші внутрішні напруження, які й сприяють більш швидкому її руйнуванню.

Велике морфологічне значення має ступінь проникності гірських порід для дощових та талих вод. Легко проникні породи, поглинаючи воду, сприяють швидкому переведенню поверхневого стоку в підземний. В результаті ділянки, складені легкопроникними породами, характеризуються слабким розвитком ерозійних форм, а схили цих форм внаслідок незначного поверхневого стоку тривалий час можуть зберігати більшу крутість. На ділянках, складених слабопроникними породами, створюються сприятливі умови для виникнення та розвитку ерозійних форм, для викладання їх схилів. Залягання водотривких пластів у основах крутих схилів долин, берегів озер і морів сприяє розвитку зсувних процесів та специфічного рельєфу, властивого районам розвитку зсувів.

Велике морфологічне значення має така властивість гірських порід, як розчинність. До легко- або щодо легкорозчинних порід належать кам'яна сіль, гіпс, вапняки, доломіти. У місцях розвитку цих порід формуються особливі морфологічні комплекси, зумовлені про карстовими процесами.

У рельєфі знаходить свій відбиток і така властивість гірських порід, як просадочність. Цією властивістю, що виражається в зменшенні об'єму породи при її намоканні, володіють леси і лесоподібні суглинки. В результаті просідання в областях поширення цих порід зазвичай утворюються неглибокі негативні форми рельєфу.

Існує ряд інших властивостей, що визначають морфологічне значення порід та ступінь їхньої стійкості до впливу зовнішніх сил. У кінцевому підсумку сукупність фізичних і хімічних властивостей гірських порід призводить до того, що стійкі породи утворюють, зазвичай, позитивні форми рельєфу, менш стійкі - негативні. Слід ще раз наголосити, що відносна стійкість породи залежить не тільки від її властивостей, зумовлених хімічним та мінералогічним складом. Значною мірою вона визначається умовами довкілля. Одна й та сама гірська порода в одних умовах може виступати як стійка, в інших - як податлива. Тому, як слушно зазначає І.С. Щукін, якщо треба врахувати морфологічне значення тих чи інших порід у формуванні рельєфу досліджуваної території, необхідно зважити кожну з властивостей та сукупне їхнє вираження в умовах конкретної фізико-географічної обстановки.

Рельєф та геологічні структури

Гірські породи з характерними їм властивостями перебувають у земної корі у різноманітних умовах залягання й у різних співвідношеннях друг з одним, визначаючи геологічну структуру тієї чи іншої ділянки літосфери. Завдяки вибірковій (селективній) денудації, обумовленій властивостями гірських порід, під впливом екзогенних процесів відбувається препарування геологічних структур. В результаті виникають форми рельєфу, вигляд яких значною мірою визначений структурами. Такі форми рельєфу називають структурними. Таким чином, властивості гірських порід, їхня різна стійкість по відношенню до впливу зовнішніх сил знаходять відображення в рельєфі через геологічні структури. У цьому полягає роль геологічних структур як із найважливіших чинників формування рельєфу.

Вплив геологічних структур на формування рельєфу та їх відображення в рельєфі від місця до місця не залишається однаковим і залежить від співвідношення взаємодії ендогенних та екзогенних процесів, так і від конкретних фізико-географічних умов. Найбільш чітко структурність рельєфу проявляється на територіях, що зазнають тектонічних піднятий (де превалюють процеси денудації), особливо в умовах сухого (аридного) клімату.

Розуміння взаємозв'язків, що існують між рельєфом та геологічними структурами, має велике наукове та прикладне значення. Знаючи, який вплив на вигляд рельєфу ті чи інші геологічні структури у поєднанні з тектонічними рухами, можна скористатися методом від протилежного: за характером рельєфу судити про геологічні структури, напрям і інтенсивність тектонічних рухів окремих ділянок земної кори. Виявлення глибинної будови земної кори геоморфологічними методами останнім часом набуло широкого розвитку на практиці геолого-знімальних та геолого-пошукових робіт. Особливо перспективними геоморфологічні методи виявились при пошуках нафтогазоносних структур. Тому невипадково існує в геоморфології науковий напрям - структурна геоморфологія.

Розуміння взаємозв'язків між геологічними структурами і рельєфом дозволяє як пояснити особливості морфології сучасного рельєфу тих чи інших ділянок земної поверхні, а й визначити подальший напрямок його розвитку, тобто. дає можливість геоморфологічного прогнозу.

Рельєф та клімат

Клімат - один із найважливіших факторів рельєфоутворення. Взаємини між кліматом та рельєфом різноманітні. Клімат обумовлює характер і інтенсивність процесів вивітрювання, він визначає значною мірою характер денудації, оскільки від нього залежать “набір” і рівень інтенсивності діючих екзогенних сил. Як зазначалося вище, в різних кліматичних умовах не залишається постійним і така властивість гірських порід, як їхня стійкість по відношенню до впливу зовнішніх сил. Тому в різних кліматичних умовах виникають різні, часто специфічні форми рельєфу. Відмінності у формах спостерігаються навіть у тому випадку, коли зовнішні сили впливають на однорідні геологічні структури, складені літологічно подібними гірськими породами. Клімат впливає на процеси рельєфоутворення як безпосередньо, так і опосередковано через інші компоненти природного середовища: гідросферу, ґрунтово-рослинний покрив та ін.

Прямі та опосередковані зв'язки між кліматом та рельєфом є ​​причиною підпорядкування екзогенного рельєфу певною мірою кліматичної зональності. Цим він відрізняється від ендогенного рельєфу, формування якого підпорядковується зональності. Тому рельєф ендогенного походження називають азональним.

На початку XX ст. німецький вчений А. Пенк зробив спробу класифікувати клімати з їхньої рельєфоутворюючої ролі. Він виділив три основних типи кліматів: 1) нівал'ний (від латів. nivalis – сніжний, холодний), 2) гумідний (від лат. humidus – вологий) та 3) аридний (від лат. aridus – сухий). Згодом ця класифікація була доповнена та деталізована. Нижче наводиться скорочена класифікація кліматів з їхньої ролі у рельєфоутворенні.

Нивальний клімат. У всі сезони року характерні опади у твердому вигляді та у кількості більшій, ніж їх може розтанути та випаруватися протягом короткого та холодного літа. Нагромадження снігу призводить до утворення сніжників та льодовиків. Основними рельєфоутворюючими факторами в умовах нивального клімату є сніг і лід у вигляді льодовиків, що рухаються. У місцях, не вкритих снігом чи льодом, інтенсивно розвиваються процеси фізичного (переважно морозного) вивітрювання. Істотний вплив на рельєфоутворення має вічна (багаторічна) мерзлота. Нивальний клімат характерний для полярних областей (Антарктида, Гренландія, острови Північного Льодовитого океану) та вершинних частин гір, що піднімаються вище за сніговий кордон.

Клімат субарктичного пояса та різко континентальних областей помірного поясу. Субарктичний клімат формується на північних околицях Євразії та Північної Америки. Він характеризується тривалими та суворими зимами, холодним літом, невеликою (менше 300 мм) кількістю опадів. Різко континентальний клімат помірного пояса особливо яскраво виражений у Східному Сибіру. Для нього типові великі сезонні коливання температури, мала хмарність та відносна вологість повітря, невелика (менше 300 мм на рік) кількість опадів, особливо зимових. Кліматичні умови описаних областей сприяють фізичному (морозному) вивітрюванню та виникненню або збереженню утворених тут раніше (за ще більш суворих кліматичних умов) багаторічномерзлих порід (вічної мерзлоти), наявність яких обумовлює ряд специфічних процесів, що створюють своєрідні форми мезо- та мікрорельє.

Гумідний клімат. В областях з гумідним кліматом кількість опадів, що випадають протягом року, більша, ніж може випаруватися і просочитися в грунт. Надлишок атмосферної вологи стікає або у вигляді дрібних струмочків по всій поверхні схилів, викликаючи площинну денудацію, або у вигляді постійних або тимчасових лінійних водотоків (струмків, річок), в результаті діяльності яких утворюються різноманітні ерозійні форми рельєфу - долини річок, балки, яри та ін Ерозійні форми є домінуючими в умовах гумідного клімату. В областях із гумідним кліматом інтенсивно протікають процеси хімічного вивітрювання. За наявності розчинних гірських порід інтенсивно розвиваються карстові процеси.

На земній кулі виділяються три зони гумідного клімату: дві з них розташовуються в помірних широтах Північної та Південної півкуль, третя тяжіє до екваторіального поясу. До цього ж типу клімату (за характером його рельєфоутворюючої ролі) слід віднести мусонні області субтропіків та помірних широт (східні та південно-східні околиці Євразії та Північної Америки).

Аридний клімат характеризується малою кількістю опадів, великою сухістю повітря та високою випаровуваністю, що перевищує у багато разів річну суму опадів, малою хмарністю. Рослинний покрив у цих умовах виявляється сильно розрідженим або зовсім відсутнім, інтенсивно йде фізичне, переважно температурне вивітрювання. геоморфологічний рельєф вивітрювання денудація

Вивчення просторового розміщення генетичних типів рельєфу екзогенного походження та зіставлення їх із сучасними кліматичними умовами відповідних регіонів показує, що охарактеризований вище взаємозв'язок між кліматом та рельєфом у ряді місць порушується. Так, у північній половині Європи широко поширені форми рельєфу, створені діяльністю льодовика, хоча нині ніяких льодовиків тут і розташовується цей регіон у зоні гумідного клімату помірних широт. Ця "невідповідність" пояснюється тим, що в недавньому минулому (в епохи заледенінь) значна частина півночі Європи була покрита льодом і, отже, розташовувалася в зоні нивального клімату. Тут і сформувався збережений до наших днів, але рельєф льодовикового походження, що опинився в невластивих йому тепер кліматичних умовах. Такий рельєф отримав назву реліктового (від латів. relictum - залишок, що залишився). Вивчення цього рельєфу становить великий науковий інтерес. Реліктові форми рельєфу поряд з осадовими гірськими породами та ув'язненими в них залишками рослинних та тваринних організмів дають можливість судити про палеоклімати окремих регіонів та про становище кліматичних зон у ті чи інші етапи історії розвитку Землі. Збереження реліктових форм обумовлена ​​тим, що рельєф змінює свій вигляд у зв'язку зі зміною клімату значно повільніше, ніж це властиво ґрунтовому покриву і особливо рослинному та тваринному світу. Отже, вигляд екзогенного рельєфу низки регіонів земної поверхні визначається як особливостями сучасного клімату, а й клімату минулих геологічних епох.

Існує 3 основних фактори рельєфоутворення, які діють у комплексі, це:

• 1)властивості гірських порід та його роль рельєфообразовании;
• 2) геологічні структури;
• 3) клімат.