Каждое изменение всегда требует определённых усилий. Любые перемены не произойдут без какого-либо влияния. И очевидный тому пример - наша родная планета, формировавшаяся под действием различных факторов на протяжении миллиардов лет. Важно и то, что постоянные процессы изменения Земли - это результат не только лишь внешних сил, но и внутренних, тех, которые скрыты глубоко в недрах геосферы.
И если уж через два-три десятка лет облик нашей планеты вполне может измениться до неузнаваемости, то явно не будет лишним понимать те процессы, влияние которых к этому привело.
Перемены изнутри
Возвышенности и впадины, неровности и шероховатости, а также многие другие особенности рельефа суши - всё это постоянно обновляется, рушится и формируется мощными внутренними силами. Чаще всего их проявление остаётся вне поля нашего зрения. Однако даже прямо в этот момент Земля плавно подвергается тем или иным изменениям, которые в долгосрочной перспективе станут гораздо значительнее.
Ещё со времён бытности древних римлян и греков были замечены поднятия и оседания различных участков литосферы, вызывающие все изменения в очертаниях морей, суши и океанов. Многолетние научные исследования с применением различных технологий и приборов целиком это подтверждают.
Рост горных массивов
Медленное перемещение отдельных участков земной коры постепенно приводит к их наложению друг на друга. Сталкиваясь в горизонтальном движении, их толщи изгибаются, мнутся и трансформируются в складки разных масштабов и крутизны. Всего наука выделяет два типа горообразовательных движений (орогенеза):
- Выгибание пластов - образует как выпуклые складки (горные хребты), так и вогнутые (впадины в горных массивах). Именно от этого и произошло название складчатых гор, которые с течением времени постепенно разрушаются, оставляя за собой лишь основание. На нём и формируются равнины.
- Разрыв пластов - толщи горных пород могут не только лишь сминаться в складки, но и подвергаться разломам. Таким образом образуются складчато-глыбовые (или просто глыбовые) горы: скиды, грабены, горсты и прочие их составляющие возникают при вертикальном смещении (поднятие вверх/опускание вниз) участков земной коры относительно друг друга.
Но внутренняя сила Земли способна не только лишь сминать равнины в горы и рушить былые очертания возвышенностей. Движения также порождают землетрясения и извержения вулканов, которые нередко сопровождаются чудовищной разрухой и человеческими смертями.
Дыхание из-под недр
Трудно даже представить, что привычное для каждого человека понятие «вулкан» в древние времена имело куда более грозный оттенок. Поначалу истинную причину такого явления по обычаю связывали с немилостью богов. Извергаемые из недр потоки магмы считали суровым наказанием свыше за провинности смертных. Катастрофические потери вследствие извержений вулканов известны ещё с самого рассвета нашей эры. Таким образом, к примеру, величественный римский город Помпеи был стёрт с лица планеты Земля. Сила планеты в тот момент проявилась сокрушительной мощью широко известного ныне вулкана Везувий. Кстати, авторство этого термина исторически закреплено за древними римлянами. Так они именовали своего бога огня.
Довольно часто извержения сопровождаются землетрясениями. Но наибольшую опасность для всего живого представляют именно выбросы из недр Земли. Высвобождение газов из магмы происходит крайне быстро, поэтому мощные взрывы впоследствии - обыденное явление.
По типу действия вулканы делятся на несколько типов:
- Действующие - те, о последнем извержении которых имеются документальные сведения. Наиболее известные среди них: Везувий (Италия), Попокатепетль (Мексика), Этна (Испания).
- Потенциально действующие - извергаются крайне редко (раз в несколько тысяч лет).
- Потухшие - такой статус имеют вулканы, о последних извержениях которых документальных свидетельств не сохранилось.
Влияние землетрясений
Сдвиги горных пород часто провоцируют быстрые и сильные колебания земной коры. Чаще всего это происходит в районе высоких гор - эти области по сей день непрерывно продолжают формироваться.
Место зарождения сдвигов в глубинах земной коры называется гипоцентром (очагом). От него распространяются волны, которые и создают колебания. Точка на поверхности земли, прямо под которой располагается очаг - эпицентр. В этом месте наблюдаются наиболее сильные толчки. По мере дальнейшего удаления от этой точки они плавно угасают.
Наука сейсмология, изучающая явление землетрясений, выделяет три основных вида землетрясений:
- Тектонические - основной горообразующий фактор. Возникает в результате столкновений океанических и материковых платформ.
- Вулканические - возникают в результате потоков раскалённой лавы и газов из-под земных недр. Обычно они довольно слабые, хотя и могут продолжаться несколько недель. Чаще всего являются предвестниками извержений вулкана, что чревато куда более серьёзными последствиями.
- Обвальные - возникают в результате обрушения верхних слоёв земли, покрывающих собою пустоты.
Сила землетрясений определяется по десятибалльной шкале Рихтера с помощью сейсмологических приборов. И чем больше амплитуда волны, возникающая на земной поверхности, тем ощутимее будет урон. Наиболее слабые землетрясения, измеряющиеся в 1-4 балла, можно проигнорировать. Они регистрируются лишь специальными чувствительными сейсмологическими приборами. Для людей они проявляются максимум в виде дрожащих стёкол или слегка перемещающихся предметов. В большинстве же своём они полностью незаметны на глаз.
В свою очередь, колебания в 5-7 баллов вполне могут повлечь различные повреждения, хоть и незначительные. Более сильные землетрясения уже представляют серьёзную угрозу, оставляя после себя разрушенные здания, практически полностью уничтоженную инфраструктуру и человеческие потери.
Ежегодно сейсмологи регистрируют порядка 500 тысяч колебаний земной коры. К счастью, лишь пятая часть из этого числа действительно ощущается людьми и лишь 1000 из них приносят реальный ущерб.
Подробнее о том, что воздействует на наш общий дом извне
Непрерывно меняя рельеф планеты, внутренняя сила Земли не остаётся единственным формирующим элементом. Непосредственное участие в этом процессе принимают и многочисленные внешние факторы.
Разрушая многочисленные неровности и заполняя подземные впадины, они привносят ощутимый вклад в процесс непрерывного изменения поверхности Земли. Стоит обратить внимание, что помимо текучих вод, опустошительных ветров и действия гравитации, непосредственным образом на свою же планету воздействуем и мы.
Изменённые ветром
Разрушение и преобразование горных пород в основном происходит под воздействием выветривания. Оно не создаёт новые рельефные формы, но разрушает твёрдые материалы до рыхлого состояния.
На открытых пространствах, где нет лесов и иных препятствий, песчаные и глиняные частицы при помощи ветров могут перемещаться на значительные расстояния. Впоследствии их скопления образуют эоловые формы рельефа (термин происходит от имени древнегреческого бога Эола - повелителя ветров).
Пример - песчаные холмы. Барханы в пустынях создаются исключительно при воздействии ветра. В некоторых случаях их высота достигает сотни метров.
Таким же образом могут скапливаться осадочные горные отложения, состоящие из пылеватых частиц. Они имеют серовато-жёлтый цвет и называются лёссами.
Следует помнить, что, двигаясь с большой скоростью, различные частицы не только лишь скапливаются в новые образования, но и постепенно разрушают встречающийся на своём пути рельеф.
Выветривание горных пород бывает четырёх видов:
- Химическое - заключается в химических реакциях между минералами и внешней средой (вода, кислород, углекислый газ). В результате горные породы подвергаются разрушению, их химическая составляющая терпит изменения с дальнейшим образованием новых минералов и соединений.
- Физическое - вызывает механический распад горных пород под влиянием целого ряда факторов. В первую очередь физическое выветривание происходит при значительном колебании температур в течение суток. Ветра, наряду с землетрясением, извержением вулканов и селевыми потоками аналогично являются факторами физического выветривания.
- Биологическое - осуществляется при участии живых организмов, деятельность которых приводит к созданию качественно нового образования - почвы. Влияние животных и растений проявляется в механических процессах: дробление горных пород корнями и копытами, рытьё нор и т. д. Особенно масштабная роль в биологическом выветривании принадлежит микроорганизмам.
- Радиационное, или же солнечное выветривание. Характерным примером разрушения пород при подобном воздействии - Наряду с этим радиационное выветривание влияет ещё и на ранее перечисленные три вида.
Все эти типы выветриваний нередко проявляются комбинированно, сочетаясь в тех или иных вариациях. Однако различные климатические условия также влияют на чьё-либо преобладание. К примеру, в местах с сухим климатом и в высокогорных районах зачастую встречается физическое выветривание. А для областей с холодным климатом, где температуры часто колеблются до 0 градусов Цельсия, характерно не только лишь выветривание морозом, но и органическое вкупе с химическим.
Гравитационное воздействие
Ни один перечень внешних сил нашей планеты не окажется полным, если не упомянуть о фундаментальном взаимодействии всех материальных тел - это гравитационная сила Земли.
Разрушенные многочисленными природными и искусственными факторами, горные породы всегда подвержены перемещению с возвышенных участков почвы на более низкие. Так порождаются обвалы, осыпи, случаются и сели с оползнями. Гравитационная сила Земли с первого взгляда может казаться чем-то незримым на фоне мощных и опасных проявлений других внешних факторов. Однако же всё их воздействие на рельеф нашей планеты попросту бы нивелировалось без всемирного тяготения.
Разберёмся детальнее с тем, какое воздействие оказывает гравитация. В условиях нашей планеты вес любого материального тела равно Земли. В классической механике это взаимодействие описывает всем известный со школьной скамьи ньютоновский закон всемирного тяготения. Согласно ему, F тяжести равна произведению m на g, где m - масса объекта, а g - ускорение (всегда равное 10). При этом сила тяжести влияет на все тела, расположенные как непосредственно на ней, так и вблизи неё. В случае если на тело воздействует исключительно гравитационное притяжение (а все остальные силы взаимно уравновешены), оно подвергается свободному падению. Но при всей своей идеальности такие условия, где силы, действующие на тело у поверхности Земли, по сути, нивелированы, характерны для вакуума. В повседневной реальности сталкиваться приходиться совсем с иной ситуацией. К примеру, на падающий объект в воздухе воздействует и величина сопротивления воздуха. И хоть всё равно сила притяжения Земли окажется значительно сильнее, этот полёт уже не будет действительно свободным по определению.
Интересно, что воздействие притяжения существует не только в условиях нашей планеты, но и на уровне нашей Солнечной системы в целом. Например, что сильнее притягивает Луну? Земля или Солнце? Не обладая учёной степенью в области астрономии, многие наверняка будут удивлены ответом.
Потому что сила притяжения спутника Землей уступает солнечной примерно в 2.5 раза! Резонно будет задуматься, как небесное светило не отрывает Луну от нашей планеты с настолько сильным воздействием? Ведь в этом плане величина, которой равна Земли по отношению к спутнику, значительно уступает таковой для Солнца. К счастью, наука способна ответить и на этот вопрос.
Теоретическая космонавтика для таких случаев использует несколько понятий:
- Сфера действия тела M1 - окружающее пространство вокруг объекта M1, в пределах которого движется объект m;
- Тело m - объект, свободно движущийся в сфере действия объекта M1;
- Тело M2 - объект, оказывающий возмущающее воздействие на это движение.
Казалось бы - решающей должна быть гравитационная сила. Земля притягивает Луну гораздо слабее Солнца, однако есть и другой аспект, который и оказывает итоговое влияние.
Вся суть сводится к тому, что M2 стремится разорвать гравитационную связь между объектами m и M1 путём наделения их разными ускорениями. Величина этого параметра напрямую зависит от расстояния объектов до M2. Однако разность между предаваемых телом M2 ускорений на m и M1 будет меньше, чем разница ускорений m и M1 непосредственно в поле тяготения последнего. Этот нюанс и есть причина того, почему M2 не способно оторвать m от M1.
Представим аналогичную ситуацию с Землёй (M1), Солнцем (M2) и Луной (m). Разность тех ускорений, которое создаёт Солнце по отношению к Луне и Земле, в 90 раз меньше того среднего ускорения, которые характерны для Луны по отношению к сфере действия Земли (её диаметр - 1 млн км, расстояние между Луной и Землёй - 0,38 млн километров). Решающую роль играет не то, с какой силой Земля притягивает Луну, а большая разность ускорений между ними. Благодаря этому Солнце способно лишь деформировать орбиту Луны, но никак не оторвать её от нашей планеты.
Пойдём ещё дальше: воздействие гравитации в разной степени характерно и для остальных объектов нашей Солнечной системы. Какое именно оно оказывает влияние, учитывая то, что сила тяжести на Земле значительно отличается от показателей других планет?
Это повлияет не только на перемещение горных пород и образование новых форм рельефа, но и на их вес. Обязательно отметим, что этот параметр определяется величиной силы притяжения. Она прямо пропорциональна массе рассматриваемой планеты и обратно пропорционально квадрату её же радиуса.
Не будь наша Земля сплюснутой у полюсов и вытянутой в районе Экватора, вес любого тела на всей поверхности планеты был бы одинаковым. Но мы не живём на идеальном шарике, а экваториальный радиус длиннее полярного примерно на 21 км. Оттого вес одного и того же предмета будет тяжелее на полюсах и легче всего на экваторе. Но даже в этих двух точках сила тяжести на Земле отличается незначительно. Мизерную разницу в весе одного и того же объекта можно измерить только с помощью пружинных весов.
И совсем иная ситуация сложится в условиях других планет. Для наглядности обратим внимание на Марс. Масса красной планеты в 9.31 раз меньше земной, а радиус - в 1.88 раз меньше. Первый фактор, соответственно, должен уменьшить силу тяжести на Марсе в сравнении с нашей планетой в 9.31 раз. В то же время второй фактор увеличивает её в 3.53 раза (1.88 в квадрате). В итоге сила притяжения на Марсе составляет примерно треть от земной (3.53: 9.31 = 0.38). Соответственно, горная порода с массой на Земле в 100 кг будет весить на Марсе ровно 38 кг.
Учитывая, какая сила тяжести Земле присуща, её можно сопоставить в один ряд между Ураном с Венерой (притяжение которых меньше земного в 0.9 раз) и Нептуном с Юпитером (их притяжение больше нашего в 1.14 и 2.3 раза соответственно). Наименьшим воздействием гравитации отметился Плутон - в 15.5 раза меньше земных условий. А вот наиболее сильное притяжение зафиксировано на Солнце. Оно превышает наше в 28 раз. Иными словами, тело весом в 70 кг на Земле там бы потяжелело приблизительно до 2 тонн.
Под лежачий пласт вода протечёт
Ещё один важнейший созидатель и единовременно разрушитель рельефов - движущаяся вода. Её потоки своим движением образуют широкие речные долины, каньоны и ущелья. Однако даже малые её количества при неспешном передвижении способны формировать овражно-балочный рельеф на месте равнин.
Пробивать свой путь через любые препятствия - не единственная сторона влияния течений. Эта внешняя сила также выступает в роли транспортировщика обломков горных пород. Так формируются различные рельефные образования (к примеру, плоские равнины и наросты вдоль рек).
Особенным образом влияние текучих вод сказывается на легкорастворимых породах (известняк, мел, гипс, каменная соль), расположенных близко к суше. Реки постепенно убирают их со своего пути, устремляясь в глубину земных недр. Такое явление называется карстом, в результате него образуются новые формы рельефа. Пещеры и воронки, пропасти и подземные водоёмы - всё это итог длительной и мощной деятельности водных масс.
Фактор льда
Наряду с проточными водами, ледники принимают не меньшее участие в разрушении, транспортировке и отложению горных пород. Создавая тем самым новые формы рельефа, они сглаживают скалы, образуют мореные холмы, гряды и котловины. Последние нередко заполняются водой, превращаясь в ледниковые озёра.
Разрушение горных пород посредством ледников называется экзарацией (ледниковой эрозией). При проникновении в долины рек, лёд подвергает их ложе и стенки сильному давлению. Рыхлые частицы сдираются, часть из них вмерзают и тем самым способствуют расширению стенок глубины дна. В итоге речные долины приобретают форму с наименьшим сопротивлением для продвижения льдов - корытообразный профиль. Либо же, согласно их научному наименованию, ледниковые троги.
Таяние ледников способствует созданию зандр - равнинных образований, состоящих из скопившихся в замороженной воде частичек песка.
Мы и есть внешняя сила Земли
Учитывая внутренние силы, действующие на Землю, и внешние факторы, самое время упомянуть и о нас с вами - тех, кто уже не первый десяток лет привносит колоссальные изменения в жизнь планеты.
Все формы рельефа, созданные человеком, называются антропогенными (от греческого anthropos — человек, genesisum — происхождение, и латинского factor — дело). В наши дни львиная доля этого типа деятельности осуществляется при использовании современной техники. Причём новые разработки, исследования и внушительная финансовая поддержка от частных/государственных источников обеспечивают её стремительное развитие. А это, в свою очередь, постоянно стимулирует наращивание темпов антропогенного влияния человека.
Особенно подвергаются изменениям равнины. Эта местность всегда была приоритетной для заселения, постройки домов и инфраструктуры. Более того, совершенно обыденной стала практика сооружения насыпей и искусственного выравнивания рельефа.
Изменяется окружающая среда и с целью добычи полезных ископаемых. При помощи техники люди выкапывают огромные карьеры, бурят шахты, делают насыпи на местах отвалов пустой породы.
Часто масштабы деятельности человека сопоставимы и с влиянием природных процессов. К примеру, современные технические достижения дают нам возможность создавать огромные каналы. Причём за гораздо более сжатые сроки, если сравнивать с аналогичным формированием речных долин течением воды.
Процессы разрушения рельефа, именуемые эрозией, значительно усугубляются человеческой деятельностью. В первую очередь негативному влиянию подвергается почва. Этому способствует распашка склонов, повальная вырубка лесных массивов, неумеренный выпас скотины, прокладка дорожного покрытия. Ещё больше эрозию усугубляют растущие темпы строительства (особенно это касается возведения жилых домов, для которых требуются такие дополнительные работы, как, например, заземление, при котором измеряется сила сопротивления земли).
Последнее столетие отметилось эрозией примерно трети всех мировых обрабатываемых угодий. Наиболее масштабно эти процессы протекали на крупных земледельческих площадях России, США, Китая и Индии. К счастью, проблема эрозии земли активно решается на международном уровне. Однако же основной вклад в уменьшение губительного влияния на почву и воссоздание ранее уничтоженных участков привнесут научные исследования, новые технологии и грамотные методы их применения человеком.
С давних времён гранит был олицетворением стойкости, прочности. Выражение «стойкий как гранит» можно было в равной степени отнести к волевому, несгибаемому человеку, дружбе или какому-нибудь сооружению. Однако даже гранит рассыпается в мелкий щебень, крошку и песок, если его длительное время подвергать воздействию перепада температур, активных кислот, замерзающей и оттаивающей воды. Ничто не вечно на нашей Земле, и всё изменяется, включая самые крепкие горные породы.
С первыми лучами солнца высоко в горах начинают таять снег и лёд. Капли воды, сливаясь в тоненькие ручейки, текут по склонам, образуя ручьи и, наконец, горные реки. Вода проникает в мельчайшие трещины и углубления горной породы. Ночью температура падает на несколько градусов ниже нуля, и вода в трещинах превращается в лёд, увеличиваясь в объёме на 9%, раздвигая стенки трещины, расширяя и углубляя ее. Так продолжается день за днём, год за годом.
Постепенно трещина разовьётся настолько, что отделит кусок горной породы от основного массива, и тот скатится вниз по склону. Этот процесс, идущий постоянно и приводящий к медленному, но верному разрушению горных пород, называется выветриванием. Как видим, это отнюдь не работа ветра, а разрушение горных пород в самой поверхностной зоне земной коры под влиянием разных причин. Эту зону иногда называют зоной гипергенеза (от греч. «гипер» — «над», «сверху» и «генезис» — «рождение», «происхождение»).
Конечно, выветривание — не только действие расширяющейся при замерзании воды, а совокупность многих факторов: колебаний температуры; химического воздействия различных газов и кислот, растворённых в воде; воздействия органических веществ, образующихся при жизнедеятельности растений и животных и при их разложении после смерти; расклинивающие действия корней кустарников и деревьев. Иногда эти факторы действуют вместе, иногда по отдельности, но решающее значение имеют резкая смена температуры и водный режим. Поэтому в зависимости от преобладания тех или иных факторов выделяют физическое, химическое и биогенное выветривание.
Физическое выветривание
Для чего на стыках рельсов делается зазор в несколько сантиметров? Чтобы при нагревании в жаркую летнюю погоду, когда рельсы расширятся и удлинятся, железнодорожный путь не искривился. Стальные и железные мосты тоже расширяются в жару, поэтому в их конструкциях также предусмотрены зазоры.
В пустынях, где днём невозможно притронуться к камню — такой он горячий, — ночью температура резко падает. Горные породы, как и рельсы, подвергаются то нагреванию, то охлаждению и соответственно расширению и сжатию. Но в отличие от рельсов горные породы, например граниты и базальты, состоят из разных минералов, которые обладают различным цветом, строением и, что самое главное, различной теплопроводностью. За счёт разного расширения в этих минералах возникают большие напряжения, неоднократное действие которых приводит в конце концов к ослаблению связей между минералами, и порода рассыпается, как говорят, в труху, превращаясь в дресв^ — скопление мелких обломков, щебня, грубого песка.
Подобное температурное выветривание особенно эффективно в магматических и метаморфических породах, состоящих из разнообразных по своим свойствам минералов, которые имеют различную теплопроводность. Эти минералы, то расширяясь, то сжимаясь, «раскачивают» прочные связи между собой, и, наконец, утратив их совсем, порода рассыпается, превращаясь в щебень и грубый песок.
В пустынных районах Сирии несколько тысячелетий назад происходили излияния базальтовых лав. В наши дни пейзаж этих мест поражает своей мрачностью: вокруг лишь бесконечный хаос грубых чёрных обломков базальтов, образовавшихся на лавовых потоках за счёт температурного выветривания. Температурное выветривание особенно активно происходит в областях с жарким континентальным климатом — в пустынных районах, где очень велики суточные перепады температуры.
Различные породы разрушаются с разной скоростью. Так, Великие пирамиды в Гизе, недалеко от Каира (Египет), сложенные из глыб желтоватых песчаников, ежегодно теряют 0,2 мм своего наружного слоя, что приводит к накоплению осыпей (например, у подножия пирамиды Хуфу образуются осыпи объёмом 50 м3 в год).
Скорость выветривания известняков составляет 2—3 см в год, а гранит разрушается намного медленнее. На гранитных блоках, высеченных в Асуане 5400 лет назад, в результате выветривания образовался рыхлый слой толщиной 5—10 мм. А блоки известняка, из которых примерно 250 лет назад построена крепость Кременец на Украине, за это время успели разрушиться почти на 25 см, и рыхлый материал был унесён дождями и ветром.
Иногда выветривание приводит к своеобразному шелушению, или десквамации (от лат. desquama-ге — «снимать чешую»), — отслаиванию тонких пластинок от поверхности обнажения горных пород. В результате неправильные по форме глыбы со временем превращаются в почти правильные шары, напоминающие каменные пушечные ядра. В Восточной Сибири, в долине реки Нижняя Тунгуска, на пластовых базальтовых интрузиях — силлах — такие шары разбросаны в огромном количестве. Их даже принимали за валуны, обкатанные рекой.
Разрушающее действие на горные породы в пустыне оказывают кристаллики солей, образующиеся при испарении воды в тончайших трещинках и увеличивающие давление на их стенки. Капиллярные трещинки под действием этого давления расширяются, и монолитность породы нарушается.
В полярных областях расклинивающее воздействие замерзающей воды на горные породы особенно велико. Чем больше в породе пор, способных заполняться водой, тем быстрее она разрушается. В высокогорных областях скалистые вершины, как правило, разбиты многочисленными трещинами, а их подножия скрыты шлейфом осыпей, которые сформировались за счёт выветривания.
Поскольку прочность и монолитность даже у одной и той же горной породы разная, то одни её участки поддаются выветриванию быстрее, чем другие. Такое избирательное выветривание приводит к образованию углублений, ямок, ниш, и горные породы приобретают ячеистый облик. Так, например, в Крыму, в окрестностях Бахчисарая, в песчанистых известняках верхнемеловой эпохи наблюдается неравномерное окремнение (т.е. замещение кремнезёмом). Более плотные, окремнённые участки горных пород выступают, а более рыхлые выветриваются быстрее и образуют небольшие углубления — ячеи.
Благодаря избирательному выветриванию появляются разнообразные «чудеса природы» в виде арок, ворот и т.д., особенно в пластах песчаников, — например, знаменитая гора Кольцо около Кисловодска на Северном Кавказе, которой любовался Михаил Юрьевич Лермонтов.
На склоне горы Демерджи в Крыму находится заповедник с каменными «истуканами» — огромными столбами высотой в десятки метров, образованными в конгломератах (т.е. сцементированных галечниках) верхней юрьь Неравномерная цементация конгломератов в результате избирательного выветривания привела к формированию разнообразных колонн, «грибов», * идолов» и других причудливых форм рельефа.
Для многих районов Кавказа и других гор очень характерны так называемые «истуканы» — пирамидальные столбы, увенчанные крупными камнями, даже целыми глыбами размером 5—10 м и более. Эти глыбы предохраняют от выветривания и размыва нижележащие отложения (образующие столб) и похожи на шляпки гигантских грибов.
На северном склоне Эльбруса около знаменитых горячих источников Джилысу есть овраг, называемый Кала-кулак, что по-балкарски означает «овраг замков». «Замки» представлены огромными столбами, сложенными относительно рыхлыми вулканическими туфами. Эти столбы увенчаны крупными глыбами лав, раньше слагавшими морену — ледниковые отложения, возраст которых 50 тыс. лет. Морена впоследствии разрушилась, а часть глыб сыграла роль «шляпки» гриба, предохранившей «ножку» от размыва. Такие же «пирамиды» есть и в долинах рек Чегем, Терек и в других местах Северного Кавказа.
Необходимо напомнить, что и современная хозяйственная деятельность человека также усиливает процессы физического выветривания. Когда при вспашке сдирается дёрн на миллионах гектаров, вырубаются леса, кустарники, осушаются болота, прокладываются дороги, туннели, роются гигантские карьеры, всё это нарушает природное равновесие. Эрозия (разрушение пород водными потоками) и выветривание начинают происходить быстрее.
Внутренние (эндогенные) процессы проявляются при взаимодействии внутренних сил Земли на твердую оболочку. Они обусловлены той энергией, которая накапливается в недрах Земли: радиоактивное тепло, выделяющееся в результате распада радиоактивных элементов, энергия гравитационного уплотнения и сжатия вещества Земли и, возможно, ротационная энергия, связанная с вращением Земли вокруг оси.
К эндогенным процессам относятся тектонические движения земной коры, магматизм, метаморфизм и землетрясения.
Тектоническими движениями называют перемещения вещества земной коры под влиянием процессов, происходящих в недрах Земли (в мантии, глубоких и верхних частях земной коры). Они в течение длительного времени создают основные формы земной поверхности - горы и впадины. Выделяют два типа тектонических движений: складко- и разрывообразовательные, в том числе и колебательные. Колебательные движения - наиболее распространенная форма тектонических движений. Это медленные вековые поднятия и опускания, которые постоянно испытывает земная кора.
Вековые колебательные движения имеют большое значение в жизни человечества. Постепенное повышение уровня суши изменяет топографические, гидрологические, геохимические условия почвообразования, приводит к усилению процессов эрозии, выщелачивания, появлению новых форм рельефа. Опускание суши ведет к накоплению механических, химических, биогенных осадков, заболачиванию местности.
Движения земной коры (как медленные, так и относительно быстрые) играют определенную роль в формировании современного рельефа земной поверхности и приводят к разделению поверхности на две качественно различные области - геосинклинали и платформы.
Геосинклинали, платформы, складчатые зоны, океанические впадины и рифы относят к основным структурным элементам земной коры. Наиболее распространенные типы гор обычно приурочены к геосинклиналям, а главные типы равнин связаны чаще всего с платформами.
Вековые колебательные движения коры Земли называются эпейрогеническими и горообразованием, или орогенезом. При эпейрогенезе поднимаются или опускаются некоторые территории суши и морского дна, расширяются границы морей, и это явление называется трансгрессией. При поднятии суши море отступает, что называется регрессией. Такое поднятие или опускание суши измеряется несколькими миллиметрами в год (реже сантиметров), но эти процессы охватывают значительные территории. Например, в данный период установлено поднятие территории в Эстонии, Латвии, Литве, Белоруссии, а также на Скандинавском полуострове и в других регионах. Опускание суши наблюдается возле Сухуми, на северном побережье Черного моря, в понижениях р. Кубани. На Украине заметно некоторое поднятие и на территории Полесья.
Горообразование, как и эпейрогенез, характеризуется медленным перемещением отдельных участков земной коры . Однако существует и различие, заключающееся в том, что при горообразовательных движениях коры Земли нарушается залегание наслоений пластов разных пород. Пласты при этом или выгибаются или разрываются, меняя свое положение. При таком нарушении пластов изменяется рельеф больших или меньших по площади территорий, образуются даже складчатые горы, например
Карпаты, Альпы, Гималаи. При выгибании пластов образуются складки, при разрывах и перемещениях - скиды, горсты и грабены.
Вулканизмом в широком понимании называются все те явления, которые образуются при поднятии магмы в коре Земли или при извержении лавы на земную поверхность. Вулканизм бывает надземным и подземным.
Вулкан имеет канал, кратер, конус. При извержении он выбрасывает на поверхность газы, твердые продукты и жидкую массу - лаву. Если лава выливается через кратер (отверстие) вулкана, то в результате охлаждения образуются породы, которые называются излившимися, или эффузивными. Это - липарит, трахит, андезит, диабаз, базальт. Если магма не вылилась на поверхность и выкристаллизовалась на некоторой глубине, образовавшиеся породы называются глубинными, или интрузивными. К ним принадлежат гранит, сиенит, диарит, габбро и другие.
Как излившиеся, так и глубинные породы называются первичными кристаллическими породами .
В зависимости от формы на поверхности Земли различают несколько типов вулканов: везувийские, гавайские, вулканы типа Маор и др. Кроме того, все вулканы в зависимости от их действия разделяют на действующие и недействующие.
Причиной вулканизма считают горообразовательные процессы, в результате которых уменьшается давление пород коры Земли на расплавленную магму в ее недрах при разрывах наиболее тонкой земной коры.
Землетрясения - это движения земной коры, которые вызываются толчками разной силы под действием внутренних сил. Они происходят при нарушении равновесия в земной коре, вследствие чего в массе коры возникает некоторое напряжение, проявляющееся в механических толчках, разрывах и трении. Эти толчки передаются по пластам пород на поверхность Земли. Действие землетрясений имеет некоторую связь не только с вулканизмом, но и с горообразованием и тектоническими процессами.
ВНЕШНИЕ СИЛЫ ЗЕМЛИ
Деятельность внешних сил в целом ведет к разрушению горных пород, слагающих земную поверхность, и сносу продуктов разрушения с высоких мест на более низкие. Этот процесс называется денудацией. Снесённый материал накапливается в низких местах - долинах, котловинах, впадинах. Этот процесс называется аккумуляцией. Разрушение горных пород вблизи под действием разных факторов - выветривание подготавливает материал для перемещения.
Особенно велика роль воды, попавшей в трещины, почти всегда имеющиеся в горных породах. Замерзая, она расширяет, раздвигает края трещины; оттаивая, вытекает из неё, унося с собой разрушенные частицы.
, перенося песок с места на место, не только расширяет трещины, но и шлифует их, обтачивает поверхности скал, создавая причудливые фигуры. Там, где ветер стихает, в ветровой «тени», например за скалой или за кустарником, песок накапливается. Создаётся новая форма рельефа, которая со временем даст начало бархану - песчаному холму. Такие образования называют эоловыми формами рельефа, по имени древнегреческого бога Эола, повелителя ветров.
Свою лепту в изменение рельефа вносят морские волны и приливы. Они разрушают берега, уносят разрушенный материал и перемещают его на разные расстояния вдоль берега, формируя прибрежные валы и пляжи, постоянно меняют береговую линию.
На поверхности и в их толще перемещаются обломки пород, песок, пыль с окрестных скал и склонов долин. При таянии весь этот материал ложится на земную поверхность. Сама ледяная масса способна оказывать сильное формирующее действие на рельеф. Под её воздействием образуются долины корытообразной формы - троги, остроконечные пики - карлинги, огромные насыпные валы - морены.
В последние столетия человек настолько активно влияет на окружающую природную среду, что сам становится мощной внешней силой. Вредные выбросы в промышленных предприятий приводят к возникновению кислотных дождей.
Буду благодарен, если Вы поделитесь этой статьей в социальных сетях:
Поиск по сайту.
Земли. Медленные поднятия и опускания участков земной поверхности вызывают изменения в очертаниях суши и моря. Движения плит приводят к образованию гор, рождают вулканы и землетрясения.
Движения земной коры
Уже древние греки и римляне, жившие на берегах Средиземного моря, знали, что земная поверхность может испытывать поднятия и опускания. Многолетние наблюдения с помощью современных приборов доказали это. Земная кора действительно движется в вертикальном направлении: где-то медленно опускается, где-то медленно поднимается. Одновременно каждый участок земной коры перемещается в горизонтальном направлении вместе с литосферными плитами.
Образование гор
Горные породы на поверхности медленно двигающихся накапливаются горизонтальными слоями. При столкновении плит толщи пород изгибаются и сминаются в складки разной величины и крутизны. Выпуклые складки образуют горные хребты, а вогнутые складки - межгорные впадины. Именно поэтому многие образовавшиеся при столкновении литосферных плит горы суши называются складчатыми.
Постепенно складчатые горы разрушаются, и от них остаётся только складчатое основание. На этом выровненном основании формируются равнины.
При образовании гор толщи горных пород не только сминаются в складки, но и разрываются, раскалываются разломами. Разделённые разломами на отдельные глыбы участки земной коры смещаются вверх или вниз относительно друг друга. Так возникают сбросы, горсты и грабены. Состоящие из них горы называются складчато-глыбовыми и глыбовыми.
Движение гигантских плит литосферы приводит не только к образованию гор, но и к возникновению землетрясений и , которые часто несут смертельную опасность для людей.
Вулканизм
Вулканизм - это излияние магмы на поверхность суши или дно океанов но трещинам в земной коре или трубообразным каналам - жерлам. На суше магма извергается, как правило, через жерла, вокруг которых вырастают горы конусообразной формы - вулканы.
Изливающаяся магма теряет газы и пары воды и становится лавой. Газы из магмы выделяются очень быстро, поэтому извержения часто сопровождаются мощными взрывами. Они разрушают горные породы, превращая их в обломки, в том числе очень мелкие - вулканический пепел. Извержения разных вулканов неодинаковы. У некоторых они протекают спокойно, при извержении других наблюдаются сильные взрывы с выбросом раскалённых обломков, пепла и газов.
Землетрясения
Землетрясения
это быстрые колебания земной коры, вызванные сдвигами горных пород. Место в глубине земной коры, где происходят эти сдвиги, называется очагом землетрясения. От очага через земную кору распространяются волны, создающие колебания. Место на земной поверхности, располагающееся прямо над очагом землетрясения, называется эпицентром. Здесь подземные толчки бывают самыми сильными, с удалением от эпицентра они ослабевают.
На Земле ежегодно происходит более 100000 небольших и около 100 достаточно сильных землетрясений. Учёные фиксируют землетрясения с помощью специальных приборов - сейсмографов. Для оценки в России а используют 12-балльную шкалу.
Последствия землетрясений и вулканизма
Области, где часто повторяются землетрясения и извержения вулканов, образуют сейсмические пояса. Они совпадают с границами между литосферными плитами. Извержения вулканов, и в особенности сильные землетрясения, сопровождаются разрушениями и человеческими жертвами. Только в период с 2004 по 2011 год в результате землетрясений погибли более полумиллиона человек. Наиболее разрушительными за эти семь лет были землетрясения в Юго-Восточной Азии в 2004 году, на острове Гаити в 2010 году и в в марте 2011 года.
Формирование рельефа Земли
Особенности рельефа Земли