Геологічні процеси - це процеси, що змінюють склад, структуру, рельєф і глибинну будову земної кори. Геологічним процесам, за невеликим винятком, властиві масштабність і більша тривалість (до сотень мільйонів років); Порівняно з ними існування людства – дуже короткий епізод у житті Землі. У зв'язку з цим переважна більшість геологічних процесів безпосередньо недоступне спостереження. Судити про них можна лише за результатами їхнього впливу на ті чи інші геологічні об'єкти – гірські породи, геологічні структури, типи рельєфу континентів та дна океанів. Велике значення мають спостереження над сучасними геологічними процесами, які, згідно з принципом актуалізму, можна використовувати як моделі, що дозволяють пізнавати процеси та події минулого, враховуючи їх мінливість. В даний час геолог може спостерігати різні стадії тих самих геологічних процесів, що істотно полегшує їх вивчення.
Усі геологічні процеси, які у надрах Землі та її поверхні, поділяються на ендогенніі екзогенні. Ендогенні геологічні процеси відбуваються з допомогою внутрішньої енергії Землі. Згідно з сучасними уявленнями (Сорохтін, Ушаков, 1991), головним планетарним джерелом цієї енергії є гравітаційна диференціація земної речовини. (Компоненти з підвищеною питомою вагою під дією сил гравітації прагнуть центру Землі, тоді як легші концентруються біля поверхні). Внаслідок цього процесу у центрі планети виділилося щільне залізо-нікелеве ядро, а мантії виникли конвективні течії. Другим джерелом енергії є енергія радіоактивного розпаду речовини. На її частку припадає лише 12 % енергії, що йде на тектонічне розвиток Землі, але в частку гравітаційної диференціації – 82 %. Деякі автори вважають, що головним джерелом енергії ендогенних процесів є взаємодія зовнішнього ядра Землі, що знаходиться в розплавленому стані, внутрішнім ядромта мантією. До ендогенних процесів відносяться тектонічні, магматичні, пневматоліто-гідротермальні та метаморфічні.
Тектонічними називаються процеси, під впливом яких формуються тектонічні структури земної кори - гірничо-скло-дчасті пояси, прогини, западини, глибинні розломи і т.д. Вертикальні та горизонтальні рухи земної кори також відносяться до тектонічних процесів.
Магматичні процеси (магматизм) – це сукупність усіх геологічних процесів, що з діяльністю магми та її похідних. Магма- Вогненно-рідка розплавлена маса, що утворюється в земній корі або верхній мантії і перетворюється при застиганні на магматичні гірські породи. За походженням магматизм ділиться на інтрузивний та ефузивний. Термін «інтрузивний магматизм» поєднує процеси формування та розкристалізації магми на глибині з утворенням інтрузивних тіл. Ефузивний магматизм (вулканізм) – сукупність процесів та явищ, пов'язаних із переміщенням магми з глибини на поверхню з утворенням вулканічних споруд.
У особливу групу виділяють гідротермальні процеси.Це процеси утворення мінералів внаслідок відкладення їх у тріщинах чи порах гірських порід із гідротермальних розчинів. Гідротерми –рідкі гарячі водні розчини, що циркулюють у земній корі та беруть участь у процесах переміщення та відкладення мінеральних речовин. Гідротерми часто більш менш збагачені газами; якщо вміст газів велике, такі розчини називаються пневматолито-гидротермальными. В даний час багато дослідників вважають, що гідротерми утворюються при змішуванні підземних водглибокої циркуляції та ювенільних вод, що утворюються при згущенні водяної пари магми. Гідротерми рухаються тріщинами і порожнечами в гірських породах у бік зниженого тиску – до земної поверхні. Як слабкі розчини кислот або лугів, гідротерми характеризуються високою хімічною активністю. В результаті взаємодії гідротерм з породами, що вміщають, утворюються мінерали гідротермального походження.
Метаморфізм –комплекс ендогенних процесів, що зумовлюють зміни у структурі, мінеральному та хімічному складі гірських порід в умовах високого тиску та температури; плавлення порід у своїй немає. Головними факторами метаморфізму є температура, тиск (гідростатичний та односторонній) та флюїди. Метаморфічні зміни полягають у розпаді початкових мінералів, у молекулярному перегрупуванні та утворенні нових мінералів, більш стійких у даних умовах середовища. Метаморфізм піддаються всі типи гірських порід; породи, що утворюються при цьому, називаються метаморфічними.
Екзогенні процеси – Геологічні процеси, що відбуваються за рахунок зовнішніх джерел енергії, переважно Сонця. Вони відбуваються на поверхні Землі і в верхніх частинах літосфери (в зоні дії факторів гіпергенезаабо вивітрювання). До екзогенних процесів відносяться: 1) механічне дроблення гірських порід до мінеральних зерен, що складають їх, в основному під впливом добового перепаду температури повітря і за рахунок морозного вивітрювання. Цей процес називається фізичним вивітрюванням; 2) хімічна взаємодія мінеральних зерен з водою, киснем, вуглекислим газом та органічними сполуками, що призводить до утворення нових мінералів – хімічневивітрювання; 3) процес переміщення продуктів вивітрювання (так званийперенесення ) під впливом сили тяжкості, у вигляді рухомих води, льодовиків і вітру у сфері осадконакопичення (океанічні западини, моря, річки, озера, зниження рельєфу); 4)накопичення
товщ опадів та перетворення їх за рахунок ущільнення та зневоднення в осадові гірські породи. У цих процесів утворюються родовища осадових корисних копалин. Різноманітність форм взаємодії екзогенних та ендогенних процесів обумовлює різноманітність структур земної кори та рельєфу її поверхні. Ендогенні та екзогенні процеси знаходяться між собою в нерозривному зв'язку. По суті ці процеси антагоністичні, але водночас нероздільні, і цей комплекс процесів можна умовно назватигеологічною формою руху матерії Вона також уОстаннім часом
включає діяльність людини. Протягомостаннього сторіччя спостерігається зростання ролі техногенного (антропогенного) фактора у складі загального комплексу геологічних процесів.- Сукупність геоморфологічних процесів, викликаних виробничою діяльністю людини. За спрямованістю діяльність людини поділяється на сільськогосподарську, експлуатацію родовищ корисних копалин, зведення різних споруд, оборонну та інші. Результатом техногенезу є техногенний рельєф. Межі техносфери постійно розширюються. Так, все зростають глибини буріння на нафту та газ на суші та шельфі. Заповнення водосховищ у гірських сейсмічно небезпечних районах викликає у деяких випадках штучні землетруси. Видобуток корисних копалин супроводжується видачею на денну поверхню величезних обсягів «порожніх» порід, у результаті створюється «місячний» ландшафт (наприклад, у районі м.р. Прокоп'євська, Кисельовська, Ленінськ-Кузнецького та інших міст Кузбасу). Відвали шахт та інших виробництв, сміттєзвалища створюють нові форми техногенного рельєфу, захоплюючи все більшу частину сільськогосподарських угідь. Рекультивація цих земель проводиться дуже повільно.
Отже, господарська діяльність людини стала нині невід'ємною частиною всіх сучасних геологічних процесів.
Екзогенними (від грец. éxo - поза, зовні) називають геологічні процеси, які обумовлені зовнішніми стосовно Землі джерелами енергії: сонячною радіацією та гравітаційним полем. Вони протікають на поверхні земної кулі або у приповерхневій зоні літосфери. До них відносяться гіпергенез (вивітрювання), ерозія, абразія, седиментогенез та ін.
Протилежні екзогенним процесам ендогенні (від грец. éndon - усередині) геологічні процеси пов'язані з енергією, що виникає в надрах твердої частини земної кулі. Головними джерелами ендогенних процесів вважаються тепло та гравітаційна диференціація речовини за щільністю із зануренням важчих складових елементів. До ендогенних процесів відносяться вулканізм, сейсмічність, метаморфізм та ін.
Використання уявлень про екзогенні та ендогенні процеси, що яскраво ілюструють динаміку процесів у кам'яній оболонці у боротьбі протилежностей, підтверджує справедливість висловлювання Ж. Бодрійяра, що «Будь-яка унітарна система, якщо вона хоче вижити, має набути бінарної регуляції». Якщо є опозиція, існування симулякра, т. е. уявлення, приховує, що його немає, можливо.
У моделі реального світуприроди, що окреслюється законами природознавства, які мають винятків, бінарність пояснень неприпустима. Наприклад, дві людини тримають у руці по каменю. Один із них заявляє, що коли опустить камінь, той полетить до Місяця. Це його думка. Інший каже, що камінь впадевниз. Сперечатись їм, хто з них правий, не потрібно. Є закон всесвітнього тяжіння, яким у 100% випадків камінь впаде вниз.
Відповідно до другого початку термодинаміки нагріте тіло на контакті з холодним у 100% випадків охолоне, нагріваючи холодне.
Якщо реально спостерігається будова літосфери з аморфного базальту, нижче глини, потім зцементованої глини - аргіліту, дрібнокристалічного сланцю, середньокристалічного гнейсу і великокристалічного кордону, то перекристалізація речовини з глибиною зі збільшенням розміру кристалів однозначно свідчить про не поступ. У інакшена глибині були б аморфні гірські породи, що змінюються до поверхні все більш кришталевими утвореннями.
Звідси, глибинної теплової енергії немає, отже, і ендогенних геологічних процесів. Якщо немає ендогенних процесів, то втрачає сенс виділення та протилежних їм екзогенних геологічних процесів.
А що є? У кам'яній оболонці земної кулі, як і в атмосфері, гідросфері та біосфері, взаємопов'язаних між собою, складових єдину системупланети Земля, відбувається кругообіг енергії та речовини, викликаний надходженням сонячної радіаціїта наявністю енергії гравітаційного поля. Цей кругообіг енергії та речовини в літосфері і складає систему геологічних процесів.
Кругообіг енергії складається з трьох ланок. 1. Початкова ланка – накопичення речовиною енергії. 2. Проміжна ланка – звільнення накопиченої енергії. 3. Заключна ланка – видалення звільненої теплової енергії.
Кругообіг речовини також складається з трьох ланок. 1. Початкова ланка – перемішування різних речовиніз усередненням хімічного складу. 2. Проміжна ланка – поділ усередненої речовини на дві частини різного хімічного складу. 3. Заключна ланка - видалення однієї частини, яка поглинула тепло, що виділилося і стала розущільненою, легкою.
Суть початкової ланки круговороту енергії речовини в літосфері в поглинанні гірськими породами на поверхні суші сонячної радіації, що надходить, що призводить до руйнування їх до глини та уламків (процес гіпергенезу). Продукти руйнування накопичують величезну кількість сонячної радіації як потенційної вільної поверхневої, внутрішньої, геохімічної енергії. Під впливом сили тяжкості продукти гіпергенезу зносяться в знижені ділянки, перемішуючись, усереднюючи свій хімічний склад. Зрештою, глина і піски зносяться на дно морів, де накопичуються шарами (процес седиментогенезу). Формується шарувата оболонка літосфери, близько 80% якої посідає глину. Хімічний склад глини = (граніт + базальт)/2.
на проміжній ланцікругообігу шари глини занурюються в надра, перекриваючись новими шарами. Зростаючий літостатичний тиск (маси вищих шарів) призводить до відтискання з глини води з розчиненими солями та газами, здавлювання глинистих мінералів, зменшення відстаней між їх атомами. Це викликає перекристалізацію глинистої маси до кристалічних сланців, гнейсів та гранітів. При перекристалізації потенційна енергія (акумульована сонячна) перетворюється на кінетичну теплову, що виділяється з кристалічного граніту і поглинається водно-силікатним розчином базальтового складу, що у порах між кристалами граніту.
На заключну ланку кругообігу припадає видалення нагрітого базальтового розчину на поверхню літосфери, де називають його лавою. Вулканізм - заключна ланка кругообігу енергії та речовини в літосфері, суть якого у видаленні нагрітого базальтового розчину, що утворився при перекристалізації глини в граніт.
Теплова енергія, що утворюється при перекристалізації глини, піднімаючись на поверхню літосфери, створює для людини ілюзію надходження глибинної (ендогенної) енергії. Насправді це звільнена сонячна енергія, перетворена на теплову. Як тільки теплова енергія виникає під час перекристалізації, вона відразу ж видаляє вгору, тому на глибині немає ендогенної енергії (ендогенних процесів).
Таким чином, уявлення про екзогенні та ендогенні процеси являє собою симулякр.
Ноотик - кругообіг енергії та речовини в літосфері, викликаний надходженням сонячної енергіїта наявністю гравітаційного поля.
Уявлення про екзогенні та ендогенні процеси в геології є результатом сприйняття світу кам'яної оболонки земної кулі таким, яким її бачить (хоче бачити) людина. Це і визначило дедуктивний та фрагментарний спосіб мислення геологів.
Але світ природи не створений людиною, і який він, невідомо. Для пізнання його необхідно застосовувати індуктивний та системний спосіб мислення, що й реалізовано в моделі круговороту енергії та речовини у літосфері, як системі геологічних процесів.
1. ЕКЗОГЕННІ ТА ЕНДОГЕННІ ПРОЦЕСИ
Екзогенні процеси - геологічні процеси, що відбуваються на поверхні Землі та у верхніх частинах земної кори (вивітрювання, ерозія, діяльність льодовиків та ін); обумовлені головним чином енергією сонячної радіації, силою тяжкості та життєдіяльністю організмів.
Ерозія (від латів. erosio – роз'їдання) – руйнування гірських порід та ґрунтів поверхневими водними потокамиі вітром, що включає відрив і винесення уламків матеріалу і що супроводжується їх відкладенням.
Часто, особливо в зарубіжної літератури, під ерозією розуміють будь-яку руйнівну діяльність геологічних сил, таких, як морський прибій, льодовики, гравітація; у разі ерозія виступає синонімом денудації. Для них, однак, існують і спеціальні терміни: абразія (хвильова ерозія), екзарація (льодовикова ерозія), гравітаційні процеси, Соліфлюкція і т. д. Такий же термін (дефляція) використовується паралельно з поняттям вітрова ерозія, але останнє набагато більш поширене.
За швидкістю розвитку ерозію ділять на нормальну та прискорену. Нормальна має місце завжди за наявності скільки-небудь вираженого стоку, протікає повільніше ґрунтоутворення і не призводить до помітних змін рівня та форми земної поверхні. Прискорена йде швидше за ґрунтоутворення, призводить до деградації ґрунтів і супроводжується помітною зміною рельєфу. З причин виділяють природну та антропогенну ерозію. Слід зазначити, що антропогенна ерозія який завжди прискорена, і навпаки.
Робота льодовиків - рельєфоутворююча діяльність гірських і покривних льодовиків, що полягає в захопленні частинок гірських порід льодовиком, що рухається, переносі і відкладення їх при таненні льоду.
Ендогенні процесиЕндогенні процеси – геологічні процеси, пов'язані з енергією, що у надрах твердої Землі. До ендогенних процесів відносяться тектонічні процеси, магматизм, метаморфізм, сейсмічна активність
Тектонічні процеси – утворення розломів та складок.
Магматизм – термін, що поєднує ефузивні (вулканізм) та інтрузивні (плутонізм) процеси у розвитку складчастих та платформних областей. Під магматизмом розуміють сукупність всіх геологічних процесів, рушійною силою яких є магма та її похідні.
Магматизм є проявом глибинної активності Землі; він тісно пов'язаний з її розвитком, тепловою історією та тектонічною еволюцією.
Виділяють магматизм:
геосинклінальний
платформний
океанічний
магматизм областей активізації
По глибині прояву:
абісальний
гіпобісальний
поверхневий
За складом магми:
ультраосновний
Основний
кислий
лужний
У сучасну геологічну епоху магматизм особливо розвинений у межах Тихоокеанського геосинклінального поясу, серединно-океанічних хребтів, рифових зон Африки та Середземномор'я та ін. З магматизмом пов'язана освіта великої кількостірізноманітних родовищ корисних копалин.
Сейсмічна активність – це кількісна міра сейсмічного режиму, що визначається середнім числом вогнищ землетрусів у деякому діапазоні енергетичної величини, які виникають на території, що розглядається, за певний час спостереження.
2. ЗЕМЛЕТРЯСИ
геологічний земний кора епейрогенічний
Найбільш чітко дію внутрішніх сил Землі виявляється у явищі землетрусів, під якими розуміються струси земної кори, викликані зміщеннями гірських порід надрах Землі.
Землетрус – явище досить поширене. Воно спостерігається на багатьох ділянках материків, а також на дні океанів та морів (в останньому випадку говорять про «моретрус»). Кількість землетрусів на земній кулі досягає кількох сотень тисяч на рік, тобто в середньому відбувається одне два землетруси на хвилину. Сила землетрусу різна: більшість їх уловлюється лише високочутливими приладами -сейсмографами, інші відчуваються людиною безпосередньо. Кількість останніх досягає двох-трьох тисяч на рік, причому розподіляються вони дуже нерівномірно – в одних районах такі сильні землетрусидуже часті, а в інших надзвичайно рідкісні або практично відсутні.
Землетруси можна поділити на ендогенні, пов'язані з процесами, що відбуваються в глибині Землі, та екзогенні, що залежать від процесів, що відбуваються поблизу поверхні Землі.
До зндогенних землетрусів відносяться вулканічні землетруси, викликані процесами виверження вулканів, і тектонічні, зумовлені переміщенням речовини в глибоких надрахЗемлі.
До екзогенних землетрусів відносяться землетруси, що відбуваються в результаті підземних обвалів, пов'язаних з карстовими та деякими іншими явищами, вибухогазів тощо. Екзогенні землетруси можуть викликатися також процесами, що відбуваються на поверхні Землі: обвалами скель, ударами метеоритів, падінням води з великої висотита іншими явищами, а також факторами, пов'язаними з діяльністю людини (штучними вибухами, роботою машин тощо).
Генетично землетруси можна класифікувати так:. Природні
Ендогенні: а) тектонічні; б) вулканічні. Екзогенні: а) карстово-обвальні, б) атмосферні; в) від ударів хвиль, водоспадів тощо.
а) від вибухів, б) від артилерійської стрілянини, в) від штучного обвалення гірських порід, г) від транспорту тощо.
У курсі геології розглядаються лише землетруси, пов'язані з ендогенними процесами.
У тих випадках, коли сильні землетруси відбуваються в густонаселених районах, вони завдають величезної шкоди людині. З лих, завданих людині, землетруси що неспроможні зрівнятися з жодним іншим явищем природи. Так наприклад, у Японії під час землетрусу 1 вересня 1923 р., що тривав лише кілька секунд, було повністю знищено 128 266 будинків і 126 233 частково зруйновано, загинуло близько 800 суден, було вбито і зникли безвісти 142 807 осіб. Понад 100 тис. осіб отримали поранення.
Описати явище землетрусу надзвичайно важко, оскільки весь процес триває всього кілька секунд або хвилин, і людина не встигає сприйняти все різноманіття змін, що відбуваються за цей час у природі. Увага фіксується зазвичай тільки на колосальних руйнуваннях, які з'являються в результаті землетрусу.
Ось як описує М. Горький землетрус, що стався в Італії в 1908 р., очевидцем якого він був: «Земля глухо гуділа, стогнала, горбилася під ногами і хвилювалася, утворюючи глибокі тріщини – начебто в глибині прокинувся і повертається століттями, що дрімав … Здригнувшись і похитуючись, будівлі нахилялися, по їхніх білих стінах, як блискавки, зміїлися тріщини і стіни розсипалися, засинаючи вузькі вулиціі людей серед них... Підземний гул, гуркіт каменів, вереск дерева заглушають крики про допомогу, крики божевілля. Земля хвилюється, як море, скидаючи з грудей свої палаци, халупи, храми, казарми, в'язниці, школи, кожним здриганням знищуючи сотні та тисячі жінок, дітей, багатих та бідних. ».
Внаслідок цього землетрусу було зруйновано м. Мессіна та низку інших населених пунктів.
Загальна послідовність всіх явищ під час землетрусу була вивчена І. В. Мушкетовим під час найбільшого із середньоазіатських Алма-Атинського землетрусу 1887 р.
27 травня 1887 р. увечері, як писали очевидці, ніяких ознак землетрусу не було, але домашні тварини поводилися неспокійно, не приймали корми, рвалися з прив'язі і т.п. поштовх. Струс тривав трохи більше секунди. Через кілька хвилин гул відновився, він нагадував глухий дзвін потужних численних дзвонів або гуркіт важкої артилерії, що проїжджала. За гулом почулися сильні нищівні удари: у будинках сипалася штукатурка, вилітали шибки, руйнувалися печі, падали стіни і стелі: вулиці наповнилися сірим пилом. Найбільше постраждали масивні кам'яні споруди. Біля будинків, розташованих по меридіану, вивалювалися північні та південні стіни, тоді як західні та східні зберігалися. У першу хвилину здавалося, що міста більше не існує, що зруйновано всі будинки без винятку. Удари та струси, але менш сильні, тривали протягом усього дня. Багато пошкоджених, але раніше устоявшихся будинків, падали від цих слабших поштовхів.
У горах утворилися обвали та тріщини, якими місцями на поверхню вийшли потоки підземної води. Глинистий грунт на схилах гір, і до того вже сильно змочений дощами, почав повзти, захаращуючи русла річок. Підхоплена потоками вся ця маса землі, щебеню, валунів у вигляді густих селевих потоків прямувала до підніжжя гір. Один із таких потоків протягнувся на 10 км при ширині 0,5 км.
Руйнування в самому р. Алма-Ата були величезні: з 1800 будинків вціліли поодинокі будинки, але кількість людських жертв була відносно невелика (332 особи).
Численні спостереження показали, що в будинках спочатку (на якусь частку секунди раніше) розвалювалися південні стіни, а потім уже північні, що дзвони в Покровській церкві (у північній частині міста) вдарили за кілька секунд після руйнувань, що сталися у південній частині міста. Усе це свідчило, що центр землетрусу перебував на південь від міста.
Більшість тріщин у будинках було нахилено також на південь або точніше на південний схід (170 °) під кутом 40-60 °. Аналізуючи напрям тріщин, І. У. Мушкетов дійшов висновку, що джерело хвиль землетрусу розташовувався глибині 10- 12 км п в 15 км на південь від р. Алма-Ата.
Глибинний центр, або осередок землетрусу, називається гіпоцентром. У плані він окреслюється як округла чи овальна площа.
Область, що лежить на поверхні Землі над гіпоцентром носить назву епіцентру. Вона характеризується максимальними руйнуваннями, причому багато предметів тут зміщуються вертикально (підстрибують), і тріщини в будинках розташовуються дуже круто, майже вертикально.
Площа епіцентру Алма-Атинського землетрусу визначалася в 288 км (36 * 8 км), а область, де землетрус був найбільш сильним, охопила площу в 6000 км . Така область отримала назву плейстосейстової («плейсто» – найбільший та «сейстос» – струсоне).
Алма-Атинський землетрус тривав не один день: слідом за поштовхами 28 травня 1887 р. протягом більше двох років відбувалися поштовхи меншої сили с. інтервалами спочатку кілька годин, а потім днів. Всього за два роки було понад 600 ударів, які все більше слабшають.
В історії Землі описані землетруси з ще великою кількістюпоштовхів. Так, наприклад, 1870 р. у провінції Фокіда в Греції почалися поштовхи, які тривали протягом трьох років. У перші три дні поштовхи йшли через 3 хвилини, протягом перших п'яти місяців сталося близько 500 тис. поштовхів, з них 300 мали руйнівну силу і йшли один за одним із середнім інтервалом у 25 секунд. За три роки загалом сталося понад 750 тис. ударів.
Таким чином, землетрус відбувається не в результаті одноразового акта, що відбувається на глибині, але внаслідок якогось процесу руху матерії, що тривало розвивається, у внутрішніх частинах земної кулі.
За початковим великим поштовхом слід ланцюг дрібніших поштовхів, і цей період можна назвати періодом землетрусу. Усі поштовхи одного періоду виходять із загального гіпоцентру, який іноді в процесі розвитку може зміщуватися, у зв'язку з чим зміщується епіцентр.
Це добре видно на ряді прикладів кавказьких землетрусів, а також землетрусу в районі м. Ашхабада, який стався 6 жовтня 1948 р. Основний поштовх був на 1 годину 12 хвилин без попередніх поштовхів і тривав 8-10 секунд. За цей час у місті та навколишніх селищах сталися величезні руйнування. Одноповерхові будинки з цегли-сирцю розсипалися, і дахи накрили ці купи цегли, домашнього начиння тощо. У більш міцно збудованих будинків вилетіли окремі стіни, розвалилися труби та печі. Цікаво відзначити, що будівлі круглої форми (елеватор, мечеть, собор та ін.) протистояли поштовх краще, ніж звичайні чотирикутні будівлі.
Епіцентр землетрусу розташовувався за 25 км. на південний схід від Ашгабада, в районі радгоспу «Карагаудан». Епіцентральна область виявилася витягнутою у північно-західному напрямку. Гіпоцентр розташовувався на глибині 15-20 км. Довжина плейстосейстової області досягала 80 км, а ширина-10 км. Період Ашхабадського землетрусу був тривалий і складався з безлічі (понад 1000) поштовхів, епіцентри яких розташовувалися на північний захід від головного в межах вузької смуги, розташованої в передгір'ях Копет-Дага
Гіпоцентри всіх цих повторних поштовхів перебували на тій самій малій глибині (близько 20-30 км), як і гіпоцентр основного поштовху.
Гіпоцентри землетрусів можуть розташовуватися не тільки під поверхнею материків, а й під дном морів та океанів. При моретрусах руйнування приморських міст теж дуже значними і супроводжуються людськими жертвами.
Найсильніший землетрус стався 1775 р. у Португалії. Плейстосейстова область цього землетрусу охопила величезну площу; епіцентр розташовувався під дном Біскайської затоки поблизу столиці Португалії м. Лісабона, що найбільше постраждав.
Перший поштовх стався вдень 1 листопада та супроводжувався страшним гуркотом. За свідченням очевидців, земля на цілий лікоть піднімалася вгору, то опускалася. Вдома падали зі страшним тріском. Величезний монастир на горі так сильно гойдався з боку на бік, що щохвилини погрожував звалитися. Поштовхи тривали 8 хвилин. За кілька годин землетрус відновився.
Мармурова набережна провалилася і пішла під воду. У водяну воронку, що утворилася, були захоплені люди і кораблі, що стояли біля берега. Після землетрусу глибина затоки на місці набережної досягала 200 м-коду.
Море спочатку землетрусу відступило, але потім величезна хвиля заввишки 26 м обрушилася на берег і затопила узбережжя на ширину до 15 км. Таких хвиль, що прямували одна за одною, було три. Те, що вціліло від землетрусу, було змито і забрано в море. Лише у гавані Лісабона було знищено чи пошкоджено понад 300 суден.
Хвилі Лісабонського землетрусу пройшли через весь Атлантичний океан: у Кадікса їх висота досягала 20 м, на Африканському узбережжі, біля берегів Танжера і Марокко - 6 м, на островах Фуншал і Мадера - до 5 м. Хвилі перетнули Атлантичний океан і відчувалися біля берегів Америки на о-вах Мартініка, Барбадос, Антигуа та інших. При Лісабонському землетрусу загинуло понад 60 тис. людина.
Подібні хвилі часто виникають при моретрусах, вони називаються цуцнами. Швидкість поширення цих хвиль коливається від 20 до 300 м/сек залежно від глибини океану; висота хвиль досягає 30 м-коду.
Осушення берега перед цунамі зазвичай триває кілька хвилин і у виняткових випадках досягає годинника. Виникають цунамі лише за тих моретрусах, коли відбувається провал чи підняття певної ділянки дна.
Поява цунамі та хвиль відливу пояснюється так. В епіцентральній ділянці через деформацію дна утворюється хвиля тиску, що поширюється вгору. Море в цьому місці тільки сильно спучується, на поверхні утворюються короткочасні течії, що розходяться у всіх напрямках, або «закипає» з підкиданням води на висоту до 0,3м. Усе це супроводжується гулом. Потім хвиля тиску перетворюється на поверхні хвилі цунамі, що розбігаються в різних напрямках. Відливи перед цунамі пояснюються тим, що спочатку вода спрямовується в підводний провал, з якого виштовхується в епіцентральну область.
У разі коли епіцентри припадають на густонаселені райони, землетруси приносять величезні лиха. Особливо руйнівними були землетруси Японії, де за 1500 років зафіксовано 233 великі землетруси з кількістю поштовхів, що перевищує 2 млн. дол.
Великі лиха завдають землетрусу в Китаї. Під час катастрофи 16 грудня 1920 р. у районі Кансу загинуло понад 200 тис. осіб, причому головною причиноюзагибелі були обвали житла, викопаного в долі. Землетруси виняткової сили відбувалися в Америці. Під час землетрусу в районі Ріобамба в 1797 р. загинуло 40 тис. осіб і було зруйновано 80% будівель. У 1812 р. місто Каракас (Венесуела) було зруйноване повністю протягом 15 секунд. Неодноразово майже повністю руйнувався м. Консепсіон в Чилі, сильно постраждав м. Сан-Франциско в 1906 р. У Європі найбільші руйнування спостерігалися після землетрусу в Сицилії, де в 1693 р. було знищено 50 селищ і загинуло понад 60 тис. осіб.
На території СРСР найбільш руйнівними були землетруси на півдні Середньої Азії, Криму (1927 р.) та на Кавказі. Особливо часто страждав від землетрусів м. Шемаха у Закавказзі. Він руйнувався в 1669, 1679, 1828, 1856, 1859, 1872, 1902. До 1859 р. місто Шемаха було губернським центром Східного Закавказзя, але через землетрус столицю довелося перенести до Баку. На рис. 173 показано розміщення епіцентрів Шемахінських землетрусів. Так само, як і в Туркменії, вони розташовуються вздовж певної лінії, витягнутої у північно-західному напрямку.
При землетрусах відбуваються істотні зміни на поверхні Землі, що виражаються в утворенні тріщин, провалів, складок, піднятті окремих ділянок на суші, в утворенні островів на морі тощо. опливин і селевих потоків у горах, появі нових джерел, припиненню старих, утворенню грязьових сопок, газових викидівта ін Порушення, що утворюються після землетрусів називаються постсейсмічними.
явища. пов'язані із землетрусами як на поверхні Землі, так і в її надрах, називаються сейсмічними явищами. Наука, що вивчає сейсмічні явища, називається сейсмологією.
3. ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ МІНЕРАЛІВ
Хоча головні характеристики мінералів (хімічний склад та внутрішня кристалічна структура) встановлюються на основі хімічних аналізівта рентгеноструктурного методу, побічно вони відбиваються у властивостях, які легко спостерігаються чи вимірюються. Для діагностики більшості мінералів достатньо визначити їхній блиск, колір, спайність, твердість, щільність.
Блиск (металевий, напівметалевий і неметалевий – алмазний, скляний, жирний, восковий, шовковистий, перламутровий та ін) обумовлений кількістю відбивається від поверхні мінералу світла і залежить від його показника заломлення. За прозорістю мінерали поділяються на прозорі, напівпрозорі, що просвічують у тонких уламках та непрозорі. Кількісне визначення світлозаломлення та світловідбиття можливе лише під мікроскопом. Деякі непрозорі мінерали сильно відбивають світло і мають металевий блиск. Це характерно для рудних мінералів, наприклад, галеніту (мінерал свинцю), халькопіриту та борніту (мінерали міді), аргентиту та акантиту (мінерали срібла). Більшість мінералів поглинають або пропускають значну частину падаючого на них світла і мають неметалевий блиск. Деякі мінерали мають блиск, перехідний від металевого до неметалевого, який називається напівметалевим.
Мінерали з неметалевим блиском зазвичай світло-забарвлені, деякі з них прозорі. Часто бувають прозорими кварц, гіпс та світла слюда. Інші мінерали (наприклад, молочно-білий кварц), що пропускають світло, але крізь які не можна чітко розрізнити предмети, називають прозорими. Мінерали, що містять метали, відрізняються від інших світлопропускання. Якщо світло проходить крізь мінерал, хоча б у найтонших краях зерен, то воно, як правило, нерудне; якщо ж світло не минає, то воно – рудне. Бувають, втім, і винятки: наприклад, світлозабарвлений сфалерит (мінерал цинку) чи кіновар (мінерал ртуті) нерідко прозорі чи просвічують.
Мінерали розрізняються за якісними характеристиками неметалевого блиску. Глина має тьмяний землистий блиск. Кварц на гранях кристалів або на поверхнях зламу – скляний, тальк, що поділяється на тонкі листочки по площинах спайності – перламутровий. Яскравий, блискучий, як у алмазу, блиск називається алмазним.
Коли світло падає на мінерал з неметалевим блиском, він частково відбивається від поверхні мінералу, а частково заломлюється цьому кордоні. Кожна речовина характеризується певним показником заломлення. Оскільки цей показник може бути виміряний з високою точністю, він є дуже корисною діагностичною ознакою мінералів.
Характер блиску залежить від показника заломлення, а обидва вони – від хімічного складу та кристалічної структуримінералу. У загальному випадкупрозорі мінерали, що містять атоми важких металів, відрізняються сильним блиском та високим показником заломлення. До цієї групи належать такі поширені мінерали, як англезит (сульфат свинцю), каситерит (оксид олова) та титаніт, або сфен (силікат кальцію та титану). Мінерали, що складаються з відносно легких елементів, можуть мати сильний блиск і високий показник заломлення, якщо їх атоми щільно упаковані і утримуються сильними. хімічними зв'язками. Яскравим прикладом є алмаз, що складається лише з одного легкого елемента вуглецю. У меншій мірі це справедливо і для мінералу корунду (Al2O3), прозорі кольорові різновиди якого – рубін та сапфіри – є дорогоцінним камінням. Хоча корунд складається з легких атомів алюмінію та кисню, вони так міцно пов'язані між собою, що мінерал має досить сильний блиск і відносно високий показник заломлення.
Деякі блиски (жирний, восковий, матовий, шовковистий та ін) залежать від стану поверхні мінералу або від будови мінерального агрегату; смоляний блиск характерний багатьом аморфних речовин (зокрема мінералів, містять радіоактивні елементи уран чи торий).
Колір-простий і зручний діагностичний ознака. Як приклади можна навести латунно-жовтий пірит (FeS2), свинцево-сірий галеніт (PbS) і сріблясто-білий арсенопірит (FeAsS2). В інших рудних мінералів з металевим або напівметалевим блиском характерний колір може бути замаскований грою світла в тонкій поверхневій плівці (втеченістю). Це властиво більшості мінералів міді, особливо борніту, який називають «павлиною рудою» через його райдужну синьо-зелену втечу, що швидко виникає на свіжому зламі. Однак інші мідні мінерали пофарбовані в добре всім знайомі кольори: малахіт - зелений, азурит - синій.
Деякі неметалеві мінерали безпомилково впізнаються за кольором, зумовленим головним хімічним елементом (жовтому – сірки та чорному – темно-сірому – графіту та ін.). Багато неметалевих мінералів складаються з елементів, які забезпечують їм специфічної забарвлення, але вони відомі пофарбовані різновиду, колір яких зумовлений присутністю домішок хімічних елементіву малих кількостях, не порівнянних з інтенсивністю забарвлення, що викликається ними. Такі елементи називають хромофор; їх іони відрізняються вибірковим поглинанням світла. Наприклад, густо-фіолетовий аметист зобов'язаний своїм забарвленням мізерної домішки заліза в кварці, а густий зелений колір смарагду пов'язаний з невеликим вмістом хрому в берилі. Забарвлення зазвичай безбарвних мінералів може з'являтися внаслідок дефектів кристалічної структури (зумовлених незаповненими позиціями атомів у ґратах чи входженням) сторонніх іонів), які можуть спричинити селективне поглинання деяких довжин хвиль у спектрі білого світла. Тоді мінерали забарвлюються у додаткові кольори. Рубіни, сапфіри та олександрити завдячують своїм забарвленням саме таким світловим ефектам.
Безбарвні мінерали можуть бути забарвлені механічними включеннями. Так, тонка розсіяна вкрапленість гематиту надає кварцу червоного кольору, хлориту – зеленого. Молочний кварц замутнений газово-рідкими включеннями. Хоча колір мінералів - одна з найлегше визначуваних властивостей при діагностиці мінералів, його треба використовувати з обережністю, оскільки він залежить від багатьох факторів.
Незважаючи на мінливість забарвлення багатьох мінералів, колір порошку мінералу дуже постійний, тому є важливою діагностичною ознакою. Зазвичай колір порошку мінералу встановлюють за межею (т.зв. «колірною рисою»), яку залишає мінерал, якщо їм провести по неглазурованій фарфоровій платівці (бісквіту). Наприклад, мінерал флюорит буває пофарбований у різні кольориале риса в нього завжди біла.
Спайність - дуже досконала, досконала, середня (ясна), недосконала (незрозуміла) і дуже недосконала - виявляється у здатності мінералів розколюватися за певними напрямками. Злам (рівний ступінчастий, нерівний, занозистий, раковистий та ін) характеризують поверхні розколу мінералу, що стався не за спайністю. Наприклад, кварц і турмалін, поверхня зламу яких нагадує скол скла, мають раковистий злам. В інших мінералів злам може бути описаний як шорсткий, нерівний або занозистий. Для багатьох мінералів характеристикою є не злам, а спайність. Це означає, що вони розколюються по гладким площинамбезпосередньо пов'язаним з їх кристалічною структурою. Сили зв'язку між площинами кристалічних ґрат можуть бути різними залежно від кристалографічного напрямку. Якщо в якихось напрямках вони набагато більше, ніж в інших, то мінерал розколюватиметься поперек найслабшого зв'язку. Оскільки спайність завжди паралельна атомним площинам, може бути позначена із зазначенням кристалографічних напрямів. Наприклад, галіт (NaCl) має спайність кубом, тобто. три взаємоперпендикулярні напрямки можливого розколу. Спайність характеризується також легкістю прояви і якістю спайної поверхні, що виникає. Слюда має дуже досконалу спайність щодо одного напрямі, тобто. легко розщеплюється на дуже тонкі листочки з гладкою блискучою поверхнею. У топаза спайність вчинена в одному напрямку. Мінерали можуть мати два, три, чотири або шість напрямків спайності, за якими вони однаково легко розколюються, або кілька напрямів спайності різного ступеня. У деяких мінералів спайність взагалі відсутня. Оскільки спайність як прояв внутрішньої структури мінералів є їхньою незмінною властивістю, вона є важливою діагностичною ознакою.
Твердість – опір, який мінерал чинить при дряпанні. Твердість залежить від кристалічної структури: чим міцніше пов'язані між собою атоми у структурі мінералу, тим складніше його подряпати. Тальк і графіт - м'які пластинчасті мінерали, побудовані з шарів атомів, пов'язаних між собою слабкими силами. Вони жирні на дотик: при терті об шкіру руки відбувається зісковзування окремих тонких шарів. Найтвердіший мінерал – алмаз, у якому атоми вуглецю так міцно пов'язані, що його можна подряпати лише іншим алмазом. На початку 19 ст. австрійський мінералог Ф.Моос розташував 10 мінералів у порядку зростання їхньої твердості. З того часу вони застосовуються як зразки відносної твердості мінералів, т.зв. шкала Моосу (табл. 1)
ШКАЛА ТВЕРДОСТІ МООСУ
Щільність і маса атомів хімічних елементів змінюється від водню (найлегший) до урану (найважчий). За інших рівних умов маса речовини, що складається з важких атомів, більша, ніж у речовини, що складається з легких атомів. Наприклад, два карбонати - арагоніт і церуссит - мають подібну внутрішню структуру, але до складу арагоніту входять легкі атоми кальцію, а до складу церусситу - важкі атоми свинцю. В результаті маса церусситу перевищує масу арагоніту того ж обсягу. Маса одиниці об'єму мінералу залежить також від густини упаковки атомів. Кальцит, як і арагоніт, є карбонат кальцію, але в кальциті атоми упаковані менш щільно, тому він має меншу масу одиниці об'єму, ніж арагоніт. Відносна маса, або щільність, залежить від хімічного складу та внутрішньої структури. Щільність - це відношення маси речовини до маси того ж об'єму води при 4 ° С. Так, якщо маса мінералу становить 4 г, а маса того ж об'єму води - 1 г, то щільність мінералу дорівнює 4. У мінералогії прийнято виражати щільність в г/ см3.
Щільність – важлива діагностична ознака мінералів і її неважко виміряти. Спочатку зразок зважується у повітряному середовищі, а потім – у воді. Оскільки на зразок, занурений у воду, діє виштовхувальна сила, спрямована вгору, його вага там менша, ніж у повітрі. Втрата ваги дорівнює вазі витісненої води. Таким чином, густина визначається ставленням маси зразка на повітрі до втрати його ваги у воді.
Піроелектрика. Деякі мінерали, наприклад, турмалін, каламін та ін., при нагріванні або охолодженні електризуються. Це явище можна спостерігати за допомогою запилення мінералу, що охолоджується, сумішшю порошків сірки і сурика. У цьому сірка покриває позитивно заряджені ділянки поверхні мінералу, а сурик – ділянки з негативним зарядом.
Магнітність – це властивість деяких мінералів діяти на магнітну стрілку чи притягуватись магнітом. Для визначення магнітності використовують магнітну стрілку, вміщену на гострому штативі, або магнітне підковування, брусок. Дуже зручно також користуватися магнітною голкою або ножем.
При випробуванні на магнітність можливі три випадки:
а) коли мінерал у природному вигляді(«сам по собі») діє на магнітну стрілку,
б) коли мінерал стає магнітним лише після прожарювання у відновлювальному полум'ї паяльної трубки
в) коли мінерал ні до, ні після прожарювання у відновлювальному полум'ї магнітності не виявляє. Для прожарювання відновлювального полум'я потрібно брати дрібні шматочки завбільшки 2-3 мм.
Свічення. Багато мінералів, що не світяться самі по собі, починають світитися за певних спеціальних умов.
Розрізняють фосфоресценцію, люмінесценцію, термолюмінесценцію та триболюмінесценцію мінералів. Фосфоресценція-здатність мінералу світитися після впливу на нього тими чи іншими променями (вілеміт). Люмінесценція – здатність світитися в момент опромінення (шееліт при опроміненні ультрафіолетовими та катодними променями кальцит та ін.). Термолюмінесценція – свічення при нагріванні (флюорит, апатит).
Триболюмінесценція - світіння в момент дряпання голкою або розколювання (слюди, корунд).
Радіоактивність. Багато мінералів, що містять такі елементи як ніобій, тантал, цирконій, рідкісні землі, уран, торій часто мають досить значну радіоактивність, що легко виявляється навіть побутовими радіометрами, яка може служити важливою діагностичною ознакою.
Для перевірки радіоактивності спочатку вимірюють і записують величину фону, потім мінерал підносять, можливо ближче до детектора приладу. Збільшення показань більш ніж 10-15% може бути показником радіоактивності мінералу.
Електропровідність. Цілий рядмінералів має значну електропровідність, яка дозволяє їх однозначно відрізнити від схожих мінералів. Може перевірятись звичайним побутовим тестером.
ЕПЕЙРОГЕНІЧНІ РУХИ ЗЕМНОЇ КОРИ
Епейрогенічні рухи – повільні вікові підняття і опускання земної кори, які викликають зміни первинного залягання пластів. Ці вертикальні руху мають коливальний характері і оборотні, тобто. підняття може зміниться опусканням. Серед цих рухів розрізняють:
Сучасні, які зафіксовані у пам'яті людини та їх можна виміряти інструментально шляхом проведення повторного нівелювання. Швидкість сучасних коливальних рухівв середньому не перевищує 1-2 см/рік, а в гірських районах вона може досягати 20 см/рік.
Неотектонічні рухи – це рухи за неоген-четвертинний час (25 млн. років). Принципово вони нічим не відрізняються від сучасних. Неотектонічні рухи зафіксовані в сучасному рельєфі та головний методїх вивчення – геоморфологічний. Швидкість їхнього руху на порядок менша, у гірських районах – 1 см/рік; на рівнинах – 1 мм/рік.
Стародавні повільні вертикальні рухи зафіксовані у розрізах осадових порід. Швидкість давніх коливальних рухів за оцінкою вчених менша за 0.001 мм/рік.
Орогенічні рухи відбуваються у двох напрямках – горизонтальному та вертикальному. Перше призводить до зминання порід та утворення складок та насувів, тобто. до скорочення земної поверхні. Вертикальні рухи призводять до підняття області прояву складкоутворення та виникнення нерідко гірських споруд. Орогенічні рухи протікають значно швидше, ніж коливальні.
Вони супроводжуються активними ефузивним та інтрузивним магматизмом, а також метаморфізмом. В останні десятиліття ці рухи пояснюють зіткненням великих літосферних плит, які переміщаються в горизонтальному напрямку астеносферним шаром верхньої мантії.
ТИПИ ТЕКТОНІЧНИХ ПОРУШЕНЬ
Види тектонічних порушень:
а - складчасті (плікативні) форми;
Найчастіше утворення їх пов'язані з ущільненням чи стиском речовини Землі. Складчасті порушення морфологічно поділяються на два основні типи: опуклі та увігнуті. У разі горизонтального зрізу в ядрі опуклої складки розташовуються більш давні віком пласти, але в крилах – молодші. Увігнуті вигини, навпаки, мають у ядрі молодші відкладення. У складках опуклі крила зазвичай нахилені убік від осьової поверхні.
б - розривні (диз'юнктивні) форми
Розривними тектонічними порушеннями називають такі зміни, у яких порушується суцільність (цілісність) гірських порід.
Розривні порушення поділяються на дві групи: розриви без усунення розділених ними порід щодо один одного та розриви зі зміщенням. Перші називаються тектонічними тріщинами, або диаклазами, другі – параклазами
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
1. Білоусов В.В. Нариси історії геології. У витоків науки про Землю (геологія остаточно ХVIII в.). - М., - 1993.
Вернадський В.І. Вибрані праціз історії науки. - М.: Наука, - 1981.
Поварених А.С., Онопрієнко В.І. Мінералогія: минуле, сьогодення, майбутнє. - Київ: Наукова Думка, - 1985.
Сучасні ідеї теоретичної геології. - Л.: Надра, - 1984.
Хаїн В.Є. Основні проблеми сучасної геології (геологія на порозі ХХІ ст.). - М.: Науковий світ, 2003.
Хаїн В.Є., Рябухін А.Г. Історія та методологія геологічних наук. - М.: МДУ, - 1996.
Хеллем А. Великі геологічні суперечки. М: Мир,1985.
Ендогенні – це внутрішні процеси; екзогенні – зовнішні, поверхневі, їм джерело енергії – це енергія Сонця і сила тяжкості (гравітаційне полі Землі).
До ендогенних процесів відносяться:
Магматизм (від слова магма) – процес, з яким пов'язане народження, рух та перетворення магми на магматичну гірську породу;
Тектоніка (тектонічні рухи) – будь-які механічні рухи земної кори – підняття, опускання, горизонтальні переміщення тощо;
Землетруси є наслідком тектонічних рухів, але зазвичай розглядаються самостійно;
Метаморфізм – процеси, що призводять до зміни складу, будови гірських порід усередині Землі за зміни фізико-хімічних параметрів(Тиск, температура та ін.).
До екзогенних процесів відносяться процеси, що протікають на поверхні або поблизу неї, що змінюють вигляд Землі та пов'язані з діяльністю атмосфери, гідросфери та біосфери:
Вивітрювання (гіпергенез);
Геологічна діяльністьвітру;
Геологічна діяльність текучих вод;
Геологічна діяльність підземних вод;
Геологічна діяльність снігу, льоду, вічної мерзлоти;
Геологічна діяльність морів, озер, боліт;
Геологічна діяльність людини.
Ендогенні процеси створюють нерівності Землі. Найбільші з них створюються тектонічними рухами. При низхідних рухах (опусканні) ділянок земної кори виникають западини великих озер, морів, океанів. При висхідних рухах (піднятті) окремих ділянок земної кори виникають гірські підняття, гірські країнита цілі континенти.
Екзогенні процеси руйнують підняті ділянки земної поверхні і прагнуть заповнити западини, що виникають. Таким чином, рельєф Землі є ареною боротьби ендогенних і екзогенних сил, що ніколи не припиняється, причому прояв, протиборство цих сил неможливі один без одного. Такий нерозривний зв'язок називають діалектичним.
Денудація та пенепелізація
Під денудацією мається на увазі процес руйнування порід на поверхні Землі, що супроводжується видаленням маси, що руйнується. Звичайно денудація призводить до зниження піднятих ділянок рельєфу (рисунок 4).
Малюнок 4 – Схема зниження рельєфу у процесі денудації: 1 – первісна поверхня, 2 – поверхня після денудації
Внаслідок денудації впливу екзогенних процесіві руйнування піддаються нові порції порід, раніше прикриті від впливу вищележачими масами.
На обмежених територіях денудація протікає найчастіше як результат діяльності будь-якого зовнішніх факторів: річкова ерозія, морська абразія і т.д. Великі простори знижуються під сукупним впливом багатьох зовнішніх геодинамічних процесів. Денудація гірських країн протікає тим швидше, чим вони вищі, і може досягати швидкості 5-6 см на рік для найвищих хребтів (Кавказ, Альпи). На рівнинах швидкість денудації набагато менша (частки міліметрів на рік), а місцями змінюється накопиченням опадів. Приблизні розрахунки показують, що гірські країни поступово знижуються, коли денудація переборює тектонічне піднесення, і на їхньому місці можуть виникнути горбисті рівнини – пенеплени, як їх прийнято називати, а необхідний для цього час становить від 20 до 50 млн. років. Ці ж розрахунки показують, що для повного руйнування континентів при допущенні припинення дії тектонічних сил потрібно 200-250 млн років. Руйнуватися континенти можуть рівня океанічних вод. Нижче цього рівня процеси денудації практично припиняються: рівень океану прийнято як межу денудації.
Самостійні – місцеві – рівні денудації можуть існувати на континентах, як правило, це рівень великих безстічних западин (Каспійське, Аральське, Мертве моря).
Плутонізм та вулканізм
Магматизмом називають явища, пов'язані з утворенням, зміною складу та рухом магми з надр Землі до її поверхні.
Магма є природним високотемпературним розплавом, що утворюється у вигляді окремих вогнищ у літосфері і верхній мантії (головним чином, в астеносфері). Основною причиною плавлення речовини та виникнення магматичних вогнищ у літосфері є підвищення температури. Підйом магми і прорив її в горизонти, що лежать вище, відбуваються внаслідок так званої інверсії щільностей, при якій усередині, літосфери з'являються осередки менш щільного, але мобільного розплаву. Таким чином, магматизм - це глибинний процес, зумовлений тепловим і гравітаційним полямиЗемлі.
Залежно від характеру руху магми розрізняють магматизм інтрузивний та ефузивний. При інтрузивному магматизмі (плутонізмі) магма не досягає земної поверхні, а активно впроваджується у породи, що вміщають вищележачі, частково розплавляючи їх, і застигає в тріщинах і порожнинах кори. При ефузивному магматизмі (вулканізмі) магма через канал, що підводить, досягає поверхні Землі, де утворює вулкани. різних типів, і застигає на поверхні. В обох випадках застигання розплаву утворюються магматичні гірські породи. Температури магматичних розплавів, що знаходяться всередині земної кори, судячи з експериментальних даних та результатів вивчення мінерального складумагматичних порід, що знаходяться в межах 700-1100°С. Виміряні температури магм, що вилилися на поверхню, найчастіше коливаються в інтервалі 900-1100°С, зрідка досягаючи 1350°С. Більше висока температураназемних розплавів обумовлена тим, що у них протікають процеси окислення під впливом атмосферного кисню.
З погляду хімічного складу магма представляє складну багатокомпонентну систему, утворену переважно кремнеземом SiO2 і речовинами, хімічно еквівалентними силікатам Al, Na, K, Ca. Переважним компонентом магми є кремнезем. У природі існує кілька типів магм, що відрізняються за хімічного складу. Склад магм залежить від складу матеріалу, за рахунок плавлення якого вони утворюються. Однак при підйомі магми відбувається часткове плавлення і розчинення порід земної кори, що вміщають, або їх асиміляція; у своїй первинний її склад змінюється. Таким чином, склад магм змінюється у процесі як застосування їх у верхні горизонти кори, так і кристалізації. На великих глибинах в магмах у розчиненому стані присутні леткі компоненти - пари води та газів (H2S, H2, CO2, HCl, та ін.) В умовах високих тисківїх зміст може досягати 12%. Вони є хімічно дуже активними, рухомими речовинами і утримуються в магмі завдяки високому зовнішньому тиску.
У процесі підйому магми до поверхні, у міру зниження температур та тисків відбувається розпад системи на дві фази – розплав та гази. Якщо рух магми повільний, її кристалізація починається в процесі підйому, і тоді вона перетворюється на трифазну систему: гази, розплав і кристали мінералів, що плавають у ньому. Подальше охолодження магми призводить до переходу всього розплаву в тверду фазу і утворення магматичної породи. При цьому виділяються леткі компоненти, основна частина яких видаляється по тріщинах, що оточують магматичну камеру або безпосередньо в атмосферу у разі виливу магми на поверхню. У затверділій породі зберігається лише незначна частина газової фази як найдрібніших включень у мінеральних зернах. Таким чином, склад вихідної магми визначає склад головних, породоутворюючих мінералів породи, що сформувалася, але не є строго ідентичним йому щодо змісту летких компонентів.