Введение

Рельеф имеет очень большое влияние на особенности климата, распределение поверхностных вод, растительности, животного мира и почвенного покрова. При освоении новых территорий рельеф является одним из первых объектов, наряду с другими, которые должны изучаться. Знание форм и характера рельефа необходимо при постройке разных видов путей сообщения, при освоении сельскохозяйственных угодий, при планировании и строительстве населенных пунктов и др. Изучение процессов рельефообразования, особенно грозных катастрофических явлений, представляет актуальную задачу современной геоморфологии.

Актуальность же данной курсовой работы обусловлена постоянным контактом человека с окружающей его средой.

Целью служит рассмотрение эрозионно-аккумулятивных процессов рельефообразования и их классификации.

Задачами являются изучение каждого из рельефообразующих процессов отдельно и подробное изучение экзогенных процессов рельефообразования, как самых опасных и распространенных.

Рельефообразующие процессы

Главным исходным положением современной геоморфологии является аксиома: рельеф формируется и развивается в результате взаимодействия эндогенных и экзогенных сил и процессов. Этот тезис является одновременно наиболее общим определением генезиса рельефа Земли вообще, но в то же время он слишком общий и должен быть детализирован. На рисунке 1 показаны основные рельефообразующие процессы. В дальнейшем я рассмотрю их подробней.

Рис.1 Виды рельефообразующих процессов(Чекрыжова Екатерина)

Эндогенные процессы

Они включают магматизм и тектонические движения. Под их действием созданы материки, впадины океанов и морей, образуются горы, равнины, вулканы, лавовые покровы, различной формы интрузии (лакколиты, дайки и др.). Тектонические движения и деформации земной коры распределяют положительные и отрицательные формы на поверхности Земли. Под действием малоамплитудных движений отдельные участки платформ испытывают опускания или поднятия, иногда сменяющие друг друга во времени. Интенсивные движения действуют в более узких зонах, приводя к горообразованию.

Основными факторами эндогенных процессов являются тепловая и гравитационная энергия Земли. Одним из источников тепловой энергии является распад радиоактивных веществ, который сопровождается выделением тепла. Другим фактором эндогенных процессов является гравитационная энергия. Под действием силы тяжести происходит перемещение вещества во внутренних и внешних оболочках Земли, в том числе подъем и растекание легких масс магмы, и опускание тяжелых. Разнонаправленные потоки магмы, вызванные совокупным действием тепла и гравитации, воздействуют на верхние слои земной коры, вызывая их вертикальные и горизонтальные движения и деформации. Тектонические движения вызываются не только внутренними факторами -- тепловой и гравитационной энергией -- но и внешними. Так, во время четвертичных оледенений под давлением мощных толщ ледниковых покровов земная кора прогибалась, а после таяния этих покровов и снятия нагрузки испытывала подъем, который обеспечивался течением магмы на уровне астеносферы и, возможно, более высоких слоев литосферы. Аналогичные процессы связаны с колебаниями уровней океанов и морей.

Большое значение в развитии эндогенных процессов, в частности тектонических движений, имеет ротация ("от лат. rotation -- круговращение). Изменение ротационного режима Земли (прежде всего скорости вращения) ведет к изменению ряда ее параметров -- фигуры, наклона земной оси и др., что вызывает глобальное распределение напряжения и сил, действующих на разных глубинных уровнях Земли. Это приводит к изменению направленности и скорости конвективных потоков во внутренних и внешних сферах Земли, к деформациям земной коры и ее рельефа. Уменьшение скорости вращения внешних оболочек Земли относительно внутренних вызывает дрейф материковых плит на запад. Кроме того, в результате неодинаковой скорости вращения Северного и Южного полушарий Земли происходит как бы «скручивание» Северного полушария относительно Южного, что ведет к их деформации и образованию разломов, в том числе серии крупных широтных разломов, пересекающих дно океанов и уходящих на континенты. Примерами могут служить гигантские разломы Атлантического и Тихого океанов. На рис.2 показаны некоторые из разломов Тихого и Атлантического океанов. Ротация обусловливает развитие систем трещин горных пород, выраженных и в рельефе.

Рис.2

Тектонические движения и деформации земной коры, имеющие рельефообразующее значение, вызываются также гравитационным воздействием Луны. Вызванная последней, приливная волна в твердой оболочке со скоростью 1700 км/ч дважды в сутки поднимает и опускает каждую точку земной поверхности. Наибольшая амплитуда такого движения (до 50 см) наблюдается в экваториальном поясе. Этот процесс «расшатывает» горные породы, ведет к развитию в них трещиноватости.

Рельеф Земли представляет результат постоянно протекающего антагонистического взаимодействия эндогенных и экзогенных про­цессов и в силу этого находится в состоянии постоянного преобра­зования. Эндогенные процессы - тектонические движения земной коры и вулканизм - играют при этом ведущую роль. Они создают главнейшие неровности земной поверхности, подвергающиеся за­тем разрушающему воздействию внешних сил - воды, ветра, льда, которые, подчиняясь законам гравитации, стремятся уничто­жить, выровнять возникшие поднятия, заполняя впадины продук­тами разрушения. Действие этих экзогенных процессов ведет в общем к выравниванию земной поверхности. Однако в результате постоянного возобновления эндогенных процессов неровности в рельефе Земли возникают вновь и вновь. Но и влияние внешних процессов осуществляется противоречиво, так как они ведут пер­воначально к расчленению земной поверхности и лишь потом к ее нивелировке.

Развитие экзогенных рельефообразующих процессов имеет важ­нейшее значение. Оно выражается не только в разрушении зем­ной поверхности, но и в формировании континентальных осадоч­ных образований, которые, отлагаясь на поверхности, образуют формы ее рельефа, что обусловливает теснейшую связь развития рельефа с образованием осадочного покрова.

Эндогенные процессы. Главнейшую роль в формировании ре­льефа Земли играют процессы образования земной коры и текто­нические движения. С ними связаны наиболее крупные формы земной поверхности. Тектонические движения ведут к вертикаль­ным и горизонтальным перемещениям обширных частей коры, к образованию крупных складок, выражающихся в рельефе, к глы­бовым перемещениям по разрывам, к растяжению коры - рифтогенезу. Важное значение для образования рельефа имеет колеба­тельный характер движений земной коры - чередование подня­тий и опусканий, а также неравномерное их проявление в про­странстве и времени.

Горный рельеф на поверхности Земли отвечает тектонически активным областям поднятий, зонам высокой подвижности земной коры. Крупнейшие равнины соответствуют тектонически стабиль­ным областям - материковым и океаническим платформам. В ито­ге основой распределения типов рельефа на земной поверхности является тектоническая зональность рельефа, обусловленная историко-геологическим развитием земной коры, и прежде всего историей новейших неоген-четвертичных движений.

Тесно связан с тектоникой вулканизм. Вулканические процессы проявляются не повсеместно, однако местами они играют в обра­зовании рельефа решающую роль.

Экзогенные процессы образуют обычно более мелкие формы, осложняющие строение эндогенных форм. Однако для практиче­ской геоморфологии экзогенный рельеф имеет особое значение - и вследствие его значения для практики и потому, что он отража­ет развитие более крупных форм. Поэтому пристальное внимание уделяется внешне как будто бы второстепенным экзогенным про­цессам. Последние подразделяются на три группы геологических процессов - выветривания, денудации и аккумуляции.

Выветривание - процесс разрушения и преобразования по­верхностного слоя горных пород под воздействием термодинами­ческой и физико-химической обстановки поверхности суши. Оно приводит к разрыхлению внешнего слоя горных пород, подготав­ливая их к перемещению под действием внешних сил.

Денудация (лат. denudatio - обнажение) - это совокупность процессов удаления продуктов выветривания и непосредственного разрушения горных пород агентами денудации. Денудация, вскры­вая коренные породы, обусловливает дальнейшее развитие вывет­ривания. Ее (важнейшее последствие - разрушение (деструк­ция) земной поверхности и образование денудационного, или выработанного рельефа. С другой стороны, переме­щая массы обломочного материала, денудационные процессы сме­няются его отложением, как только для этого создаются подходя­щие условия. Отложение продуктов разрушения называется акку­муляцией. При этом, с одной стороны, возникают отложения, их особые генетические типы, с другой стороны, образу­ются аккумулятивные формы рельефа. Таким об­разом, денудация и аккумуляция всегда представляют собой две 10стороны единого экзогенного процесса, хотя нередко они и обозна­чаются разными терминами.

Денудационно-аккумулятивные процессы различаются как по характеру сил и агентов, вызывающих перемещение минеральных масс, так и по характеру деятельности этих агентов. Сюда отно­сятся: 1. Группа гравитационных процессов - смещение мине­ральных масс по склонам под непосредственным влиянием силы тяжести. 2. Делювиальный процесс - плоскостной смыв тонкими безрусловыми струями воды. 3. Флювиальный процесс - деятель­ность русловых водных потоков. 4. Ледниковый (гляциальный) процесс - деятельность движущихся ледников. 5. Флювиогляциальный процесс - деятельность талых ледниковых вод. 6. Кар­стовый процесс - вынос химически растворенного вещества под­земными водами. 7. Суффозия - вынос подземными водами механически взвешенных частиц. 8. Волноприбойный процесс - деятельность волноприбоя по берегам морей и озер. 9. Ветровой (эоловый) процесс-деятельность ветра. 10. Антропогенный или техногенный процесс - перемещение минеральных масс техниче­скими средствами.

Кроме того, специфическими процессами разрушения горных пород, сопровождающими многие денудационные процессы, явля­ются корразия - механическое действие влекомых водой, льдом или ветром минеральных частиц, и коррозия - частичное раство­рение вещества на поверхности горных пород.

Большое разнообразие экзогенных процессов в значительной мере обусловливает огромное разнообразие форм рельефа на Зем­ле. Однако не только рельефообразующие процессы определяют облик рельефа. Результаты действия экзогенных процессов зави­сят от целого ряда других геологических, географических и иных факторов.

Геологические и географические факторы рельефообразования

Эти факторы рельефообразования сами не создают форм ре­льефа, но существенно влияют на его образование. Они опреде­ляют обстановку, в которой протекают процессы, интенсивность их проявления и самый комплекс экзогенных процессов. К этим факторам относятся тектонические движения, геологическое строе­ние местности, климатические условия, растительность, горные и равнинные условия. Важную роль играет время - щительность и стадийность процессов, изменение условий во времени. Все воз­растающая роль принадлежит народнохозяйственной деятельности человека.

Тектонические движения обуславливают изменение высоты и уклонов земной поверхности, вызывая тем самым изменение об­становки и хода внешних процессов. Они интенсивно влияют на деятельность водных потоков и ледников, на ход склоновых про­цессов. Резкие тектонические подвижки, выражающиеся землетрясениями, приводят к катастрофическим проявлениям гравитацион­ных процессов - горных обвалов, оползней.

С ролью тектонического фактора связано и распределение на Земле гор и равнин, которые сами по себе оказывают большое влияние на ход внешних процессов и вырабатываемый ими рельеф. Резко различна, например, морфология речных долин горных и равнинных стран.

Влияние геологического строения. Земная кора чрезвычайно неоднородна по своему строению. Слагающие ее горные породы сильно различаются по своей устойчивости против процессов вы­ветривания и денудации. Помимо собственных свойств горных пород, их устойчивость в очень большой степени зависит от форм и условий залегания. Влияют характер чередования и мощность слоев, величина геологических тел, их форма и тектонические ди­слокации. Разрывы, мелкие складки, зоны повышенной трещиноватости очень ослабляют сопротивляемость горных пород. В ос­лабленных зонах, как и на выходах слабых, неустойчивых пород процессы разрушения развиваются быстрее, и здесь возни­кают разнообразные углубления в рельефе. Прочные горные по­роды, высокой противоденудационной устойчивости, напротив, разрушаются медленнее, образуя различные выступы. Явление это носит название селективной, или избирательной денудации. Вслед­ствие этого даже при действии какого-либо одного экзогенного процесса возникает чрезвычайно большое разнообразие скульп­турных форм.

Эффект селективной денудации приводит к формированию большой группы форм структурного и структурно-обусловленного рельефа (рис. 1).

Под структурным рельефом следует понимать рельеф, непо­средственно отражающий формы геологических тел. В возникно­вении его большую роль играют мощные толщи устойчивых пород, образующих так называемые бронирующие слои, задерживающие денудацию. На горизонтально-залегающих породах с верхним устойчивым к денудации пластом образуется бронированный ре­льеф слоевых плато (см. рис. 1, А) типа плато Усть-Урт. В рай­онах полого-моноклинального залегания слоев препарировка де-нудацией устойчивых пластов приводит к образованию рельефа асимметричных гряд или куэст (см. рис. 1, Б); примером могут служить куэсты второй гряды Крымских гор. При более крутом (свыше 25°) падении моноклинальных пластов образуются моно­клинальные гребни (см. рис. 1,В). Мелкие формы структурного рельефа представлены слоевыми уступами и структурными терра­сами на склонах (см. рис. I, Г), антиклинальными сводами, отпрепарированными денудацией дайками.

Структурно-обусловленный рельеф отражает структуру зем­ной коры не прямо, а косвенно. К этому типу рельефа относятся приразрывные долины (см. рис. 1, Д), возвышенности на массивах гранитов (см. рис. 1, Е) и другие. Кроме того, выделяется литогенетический рельеф, представляющий обычно более мелкие фор

мы, характерные для определенных типов горных пород. Таковы, например, останцы-истуканы эоценовых известняков Бахчисарая.

Важнейшим фактором рельефообразования является климат. Климатические условия обусловливают проявление тех или иных экзогенных процессов, их интенсивность и выражение в рельефе. Важнейшие внешние процессы, такие как выветривание, деятельность льда, ветра, водных потоков, тесно связаны с климатом. Поэтому в разных климатических условиях возникают разные формы рельефа. Крупнейшие изменения климата Земли в прошлом, его резкие похолодания вели к накоплению колоссальных масс воды на суше в виде ледников и тем самым вызывали общие эвстатические понижения уровня океана, что также влияло на развитие рельефа. От климата зависит и характер растительности, сильно влияющий на рельефообразование. Густой дерновой по­кров препятствует плоскостному смыву, уменьшает поступление обломочного материала в реки и озера. Леса задерживают раз­витие оврагов, разрушение склонов.

В самых общих чертах климат зависит от количества тепла, получаемого поверхностью Земли от солнца, т. е. от широты

местности и высоты ее над уровнем моря. В связи с этим в распределении климата наблюдается широтная и вертикальная зональность, находящая свое отражение в рельефе. Поэтому и в распространении экзогенных форм рельефа наблюдается слож­ная климатическая зональность.

Важнейшими типами климата являются гумидный, нивальный, полярный и аридный.

Гумидный климат характеризуется резким превышением коли­чества выпадающих атмосферных осадков над испарением и про­сачиванием, что обеспечивает постоянный сток поверхностных вод. Характерны господство химического и органического выветрива­ния, большая роль в развитии рельефа водных потоков и плоско­стного смыва, богатое развитие растительности (лесов), задержи­вающей денудацию. Распространены флювиальные формы релье­фа - речные долины и овраги. Гумидный климат приурочен к средним и экваториальным широтам.

Нивальный климат отличается выпадением атмосферных осад­ков в твердой фазе в виде снега, накопление которого ведет к образованию ледников. Господствуют физическое выветривание и ледниковый процесс. Нивальный климат приурочен к приполярным областям. В связи с вертикальной зональностью он развит также в горных странах.

Полярный климат характеризуется большой сухостью и низ­кими температурами зимы, что при слабом развитии снежного покрова ведет к возникновению в е ч ной мерзлоты. Преоб­ладает физическое выветривание, в особенности морозное, и спепифические мерзлотные и гравитационные процессы (см. главы III и IV). Полярный климат типичен для Северной Азии и Восточной Сибири.

Аридный климат отличается резким дефицитом влаги, поэтому сток воды возникает крайне редко. Растительность развита слабо. Господствуют физическое выветривание и ветровой процесс, соз­дающий характерный эоловый рельеф пустынь. Аридный климат приурочен к тропическим поясам, однако в пределах крупных кон­тинентов значительно смещается в умеренные широты (Тибет, Монголия).

Большое геоморфологическое значение имеет переходный семиаридный климат, отличающийся периодическим выпаде­нием ливневых дождей, обусловливающих существенную роль различных видов стока воды. Это климат засушливых степей, саванн.

Широтная зональность климата нарушается вертикальной зо­нальностью, обусловленной высотностью рельефа. Климатическая зональность осложняется также распределением суши и моря. В историческом развитии Земли климатические зоны неоднократ­но смещались, в связи с чем наблюдается совмещение различных климатических типов рельефа в одной области. Так, например, в Северной Европе широко развиты формы рельефа, созданные четвертичными ледниками, тогда как в настоящее время - это

зона гумидного климата, где господствуют флювиальные про­цессы.

Большое количество факторов и процессов рельефообразования, разнообразие их сочетаний, существенно меняющееся во вре­мени и в пространстве,- обусловливают то богатство и разнооб­разие форм рельефа, которое присуще Земле.

Условные знаки -графические обозначения, при помощи которых на картах(планах) показывают местоположение объектов и явлений, а также их качественные и количественные характеристики.

Картографические условные знаки.

Условные знаки должны быть :

хорошоразличимыми между собой, наглядными и выразительными, т. е. по возможности напоминать рисунком или цветом объекты местности, которые он изображают;
содержательными, т. е. давать по возможности полную количественную и качественную характеристику изображаемых объектов;
стандартными , т. е. по возможности одинаковыми по начертанию для топографических карт и планов разных масштабов;
экономичными , т. е. занимать на карте минимальное место, простыми для вычерчивания, удобными для их полиграфического воспроизведения, легкими для запоминания.
Начертание и размеры условных знаков приводятся в специальных таблицах условных знаков, которые являются обязательными для всех организаций, создающих топографические карты и планы. Например, «Условные знаки для топографической карты масштаба 1:10000»
Классификация условных знаков. Условные знаки делятся на следующие виды: масштабные, внемасштабные, линейные и пояснительныё.
Масштабные знаки - картографические условные знаки, применяемые для изображения объектов, выражающихся в масштабе карты. Границы таких предметов местности показывают, как правило, точечным пунктиром, а площадь внутри границ обозначается соответствующими условными знаками, называемыми площадными.

Внемасштабные знаки - картографические условные знаки, применяемые для изображения объектов, площади которых не выражаются в масштабе карты или плана, а сами объекты имеют важное значение или служат в качестве ориентиров и поэтому должны быть изображены на карте.

Чем мельче масштаб карты, тем больше объектов изображается на ней внемасштабными знаками. Местоположение объектов местности, изображенных на карте внемасштабными знаками, соответствует определенной точке на этих условных знаках.

Линейные знаки - картографические условные знаки, применяемые для изображения объектов линейного характера, длина которых выражается в масштабе карты, а ширина - внемасштабна. Так, например, линейными знаками изображаются линии связи и электропередач, нефте- и газопроводов, железные и другие дороги на картах мелких масштабов и т. д. Местоположению этих объектов на местности соответствует геометрическая ось знака.

Для придания карте большей наглядности и читаемости при изображении ее элементов пользуются различными цветами: элементы гидрографии и заболоченные участки показывают синим цветом; лесные массивы и сады зеленым; огнеупорные здания, шоссейные дороги - красным; не огнеупорные здания и улучшенные грунтовые дороги - оранжевым цветом; рельеф изображают коричневым цветом.
В дополнение к условным знакам – даются пояснительные подписи, которые поясняют вид или род изображенных на картах и планах объектов, а также дают их количественные и качественные характеристики.
Указывают также географические названия- собственные имена изображенных на карте географических объектов. К ним относятся названия населенных. пунктов, рек, озер, урочищ, перевалов и т. д.
Зарамочное оформление карты . Зарамочное оформление карты состоит из совокупности данных, облегчающих пользование картой и помещаемых за внешней рамкой карты.
Так, над северной частью внешней рамки посередине рамки пишется номенклатура листа карты, правее в скобках указывается название наиболее крупного населенного пункта, изображенного на этом листе карты. Около северо-восточного угла над внешней рамкой указывается гриф карты. Под южной частью внешней рамки, посередине, указывается численный масштаб, под ним - линейный масштаб, высота сечения рельефа горизонталями и система высот. Западнее масштаба дается схема взаимного расположения меридианов с указанием магнитного склонения и сближения меридианов. Восточнее масштаба строится график заложений.

В геологии и географии основные движущие силы того или иного процесса принято называть его «факторами». Факторы, непосредственно влияющие на формирование неровностей земной поверхности – ее рельеф, условно могут быть объединены в группу рельефообразующих .

Характеристика генетических взаимосвязей.

Процессы, влияющие на формирование твердой оболочки Земли по своему положению относительно ее поверхности подразделяются на эндогенные и экзогенные .

Эндогенные процессы протекают в условиях высоких температур и давлений. Гравитационное поле Земли и силы вращения могут влиять на форму планеты, вызывать вертикальные и горизонтальные перемещения фрагментов литосферы разной плотности, процессы диапиризма и т.д.

Для рельефообразования наибольшее значение имеют механические движения литосферы, магматизм и метаморфизм. Один из важнейших результатов - формирование первичных неровностей твердой поверхности Земли - тектонически обусловленных поднятий и впадин.

Эндогенные процессы - обычно формируют наиболее крупные формы земной поверхности. Это:

Эндогенные факторы.

Под эндогенными рельефообразующими факторами понимаются процессы, обусловленные внутренним развитием литосферы и создающие неровности земной поверхности в условиях приповерхностного гравитационного поля Земли и под воздействием ее движений в пространстве.

Структурные формы, выраженные в рельефе - полигенные образования, т.к. всегда в различной степени искажены экзогеннми процессами.

Источники энергии эндогенных процессов подразделяются на:

Внешние (космические) ;

Внутренние (земные): 1) потенциальная энергия массы Земли и создаваемого ею гравитационного поля; 2) энергия движения Земли; 3) энергия, выделяемая Землей в процессе развития планетарной материи.

По своему воздействию на земную поверхность эндогенные факторы могут быть подразделены на статические и динамические .

Динамические, или активные, эндогенные факторы - общие и частные движения земной коры. Динамика определяется направлением, скоростью и неравномерностью движений в пространстве и времени.

К основным статическим, или пассивным, эндогенным факторам относятся: литолого-стратиграфические условия и глубина денудационного среза.

Деформация пород – структурная форма (СФ) является как статическим, так и динамическим факторам. Если денудации подвергается неразвивающаяся (мертвая) СФ, то она играет роль пассивного фактора - в рельефе препарируются ее отдельные части. Если СФ живая и выражена в рельефе в результате активного развития складки (блока), то ее рельефообразующее значение - активное, отражающее новейшие движения земной коры.

Выражение в рельефе неразвивающейся СФ определяется различными сочетаниями трех параметров:

1) типом тектонических деформаций;

2) устойчивостью пород, ее слагающих, и последовательностью их чередования;

3) глубиной денудационного среза в современную эпоху.

Морфологическое выражение развивающейся СФ зависит от:

А – статических факторов – глубина денудационного среза, структурные и литолого-стратиграфические условия;

Б – комплекса динамических параметров - тип развивающейся деформации и характеристика ее механических перемещений.

Наиболее распространены мозаичные СФ - поднятия и впадины, включающие отмершие деформации.

Структурные формы при различном характере общих тектонических движений

Мертвые тектонические деформации только в условиях общего поднятия могут кратковременно создавать неровности земной поверхности. Они зависят от устойчивости пород процессам денудации, структурных особенностей и глубины денудационного среза.

Развивающиеся СФ получают выражение в рельефе только при преобладании скорости вертикальных тектонических движений над нивелирующими экзогенными процессами. Большое значение имеет общий характер движений, особенно при несовпадении знаков общих и частных вертикальных перемещений.

Статические рельефообразующие факторы.

Глубина денудационного среза, сформировавшегося к современной эпохе в значительной степени определяет структурные и литолого-стратиграфические условия.

Выделяются денудационные срезы 4-х типов:

I – в неуплотненных недислоцированных молодых отложениях (формируются слабохолмистые поверхности водоразделов, ограниченные склонами речных долин);

II – в уплотненных недислоцированных осадочных породах с отдельными бронирующими пластами (рельеф плато и куэст);

III – в уплотненных дислоцированных осадочных породах (возвышенности, тождественные бронированным сводам и крыльям);

IV – в магматических и метаморфических породах фундамента (разнообразные формы скалистых возвышенностей и ущелистых долин).

ЛИТОСФЕРА. ГЛУБИННОЕ СТРОЕНИЕ ЗЕМЛИ

Методы изучения внутреннего строения Земли:

1. Метод глубокого и сверхглубокого бурения

1765 г. – глубина 180 м

в России 1869 г. – 446 м Кольская сверхглубокая скважина

1870 г. – 1300 м 1984 г. - 12066 м

США 1974 г. – 9583 м

Метод глубинного сейсмического зондирования – основан на наблюдении за колебательными движениями, вызванными землетрясением. Так как Земля неоднородна, то путь колебаний волн и их скорость не всегда одинаковы.

На основании результатов исследований ученый Мохоровичич предложил 3 слоя Земли: земная кора, мантия, ядро.

Ядро расположено в центре Земли, его радиус около 3500 км. t ядра достигает 10000°С. » состоит из сплавов железа и никеля. Внешнее ядро Земли (радиус 2200 км) и находится в жидком (расплавленном) состоянии. Внутреннее ядро подвержено колоссальному давлению. Вещества, слагающие его, находятся в твердом состоянии.

Мантия окружает ядро и составляет 83% от объема планеты. Нижняя ее граница располагается на глубине 2900 км. Состоит из Mg, FeO, SiO 2 . Имеет два слоя. 1 – верхний слой (верхняя мантия) – в основном твердые вещества, т.к. несмотря на высокую температуру, обладает большим давлением. 2 – внутренний слой (нижняя мантия). Внешний слой мантии на глубине 100-200 км (астеносфера) представляет собой полужидкую массу(магма - это расплавленное вещество земных недр - смесь химических соединений и элементов, в том числе газов). По ней, как по маслу, медленно перемещается участки коры. Верхняя мантия является зоной ядерных реакций, которые дают большое количество энергии, разогревающей землю изнутри. На границе мантии и земной коры возникают условия образования полезных ископаемых.

Земная кора - внешняя оболочка литосферы. От мантии земную кору отделяет граница Мохоровичича , характеризующаяся резким нарастанием скоростей сейсмических волн. Поскольку процессы, происходящие в самой верхней части мантии, влияют на движения вещества в земной коре, их объединяют под общим названием литосфера (каменная оболочка). Мощность литосферы колеблется от 50 до 200 км.

По сравнению с мантией и ядром земная кора - очень тонкий, жесткий и хрупкий слой, в составе которого обнаружено около 90 химических элементов. 98 % массы земной коры приходится на кислород, алюминий, железо, кальций, натрий, калий и магний.

Строение земной коры

Толщина материковой коры до 70 км в горах, 30-40 – под равнинами. Состоит из 3 слоев.

Толщина коры под океанами 5-10 км. Состоит из 2 слоев.

РЕЛЬЕФ. ПРОЦЕССЫ РЕЛЬЕФООБРАЗОВАНИЯ В ЛИТОСФЕРЕ

Под рельефом понимают совокупность неровностей земной поверхности (совокупность элементов внешнего вида литосферы).

В течение миллиарда лет существования Земли образовались понижения и повышения.

Понижения + вода à Мировой океан (Тихий, Атлантический, Индийский, Северный Ледовитый)

Повышения образовали материки (6) à Евразия, Африка, Австралия, Антарктида, Северная Америка, Южная Америка.

В северном полушарии – 39% суши, в южном полушарии – 19% суши

Сходные черты материков:

Высота ~1000 м;

Средняя часть занята понижением;

Горы расположены по окраинам материков;

Наиболее высокие горы около 30-40˚ северной и южной широт.

Рельефообразование – это совокупность всех процессов, приводящих к изменению структуры и внешнего вида земной поверхности.

Главные факторы рельефообразования:

1. Энергия Солнца;

2. Внутренняя энергия Земли.

3. Действие космических сил.

Под их влиянием происходят внешние и внутренние процессы рельефообразования.

Под внешними процессами понимают действие таких факторов как температура воздуха, ветровое движение, движение вод, ледников, деятельности живых организмов, силы тяжести. Все эти процессы приводят к разрушению и изменению горных пород, к выравниванию земной поверхности, к сглаживанию рельефа.

Разрушение горных пород под действием физических, химических и биологических процессов называется выветриванием .

1. Физическое выветривание.

1.1.Выветривание – выдувание горных пород

Ветер переносит песок (особенно в пустыне) и с силой ударяет его о породу. Песчинки в первую очередь разрушают мягкую породу, что приводит к образованию трещин и углублениям в виде «сот». Оставшиеся твердые породы приобретают причудливые формы (качающиеся столбы, грибы) и под действием ветра раскачиваются и падают вниз.

1.2. Выветривание под действием разности температур.

Горные породы при температуре расширяются, при охлаждении сжимаются. Однако нагревание и охлаждение поверхностных и внутренних частей происходит неравномерно. Вследствие разности температур на поверхности образуются трещины. При продолжительности этого процесса горная порода разрушается.

1.3. Выветривание под влиянием воды.

В мелкие трещины горной породы попадает вода. Кроме того, вода является растворителем и постепенно разрушает горную породу.

2. Химическое выветривание.

3 .Биологическое выветривание.

Происходит под воздействием живых организмов: бактерий, растений, животных, деятельности человека. В трещинах пород с песком и пылью попадают семена растений, корни которых разрушают породу как механически, так и химическим путем, так как корни выделяют кислоты.

Значение выветривания:

1. формируется рельеф поверхности;

2. образуется рыхлый покров, называемый корой. На ней формируется почвенный слой.

Внутренние процессы обусловлены движением вещества мантии. Рождают горообразование, ведут к образованию мощных поднятий или котловин. Их причиной во многом является внутренняя энергия Земли.

Движения земной коры называют тектоническими.

Тектонические движения

Устойчивые участки земной коры называются платформами (Восточно-Европейская, Сибирская).

На окраинах платформ находятся наиболее подвижные, активные участки, называемые геосинклинали, на которых происходят тектонические движения: образование гор, землетрясения, деятельность вулканов.

Формы поверхности суши

В результате тектонических движений изменяется рельеф поверхности, образуя различные ее формы.

Холм – небольшая возвышенность высотой 10-200 м, округлой формы, с пологими склонами и слабовыраженной подошвой.

Слившиеся между собой холмы образуют возвышения.

Горы – намного выше холмов, имеют те же части, но склоны более крутые, иногда отвесные.

Высокие горы имеют остроконечные вершины, покрытые ледниками. Слившиеся горы образуют горные хребты, горные цепи.

По времени образования горы делятся на:

1. молодые (высокие, с ледниками – Кордильеры; Альпы; Гималаи; Кавказ);
2. старые (разрушенные, сглаженные вершины – Урал, Скандинавские горы).

Равнины – обширные плоские или слабо волнистые участки, такие как Западно-Сибирская равнина, Прикаспийская равнина, Восточно-Европейская равнина (холмистая).

По высоте равнины делятся на:

низменности – равнины, высота которых не превышает 200 м над уровнем моря;

возвышенности – поверхности с высотой 200-500 м (например, Среднерусская возвышенность, Приволжская возвышенность);

отдельные хребты и межгорные впадины – в горах, возвышенности и низменности – на равнинах. Мезоформы занимают квадратные километры и их первые десятки. Это овраги, балки, моренные

холмы, барханы и др.

Микроформы – карстовые воронки, прирусловые валы на пойме и др.Наноформы – кочки, эрозионные борозды, песчаная рябь на барханах и др.

Планетарные и крупные формы рельефа образовались за счет внутренних сил Земли. Средние – мезоформы – и мелкие формы обязаны действию экзогенных процессов: работе поверхностных текучих вод, растворяющей деятельности воды, ледников, ветра и др. К экзогенным процессам относится и разнообразная, все возрастающая хозяйственная деятельность человека.

Академик И.П. Герасимов, возглавлявший с 1951 по 1985 г. Институт географии Академии наук

СССР, и Ю.А. Мещеряков предложили принцип разделения всех форм рельефа Земли на три категории, различающиеся по порядку величины (размерам) и происхождению с учетом возраста рельефа (начала его формирования).

Геотектуры (греч.ge – Земля, лат.tectura – покрытие) – самые крупные формы рельефа Земли, обусловленные планетарными геофизическими и космическими процессами. К геотектурам первого ранга относятся материковые выступы и океанические впадины, к геотектурам второго ранга – крупнейшие мегаформы: равнинно-платформенные области и горные системы разного генезиса на суше, океанические котловины и срединно-океанические хребты в океане и переходные зоны между материками и океанами. Формирование современных геотектур началось на рубеже палеозоя и мезозоя и совпадает с геоморфологическим этапом развития Земли.

Морфоструктуры (греч.morphe – форма, лат.structura – строение) – крупные формы рельефа – мегаформы и макроформы, которые возникли в результате взаимодействия эндогенных и экзогенных процессов при ведущей, активной роли внутренних процессов – тектонических движений; в их строении четко отражаются геологические структуры. Формирование морфоструктур соответствует неотектоническому этапу развития Земли.

Морфоскульптуры (греч.morphe – форма, лат.sculptura – ваяние, резьба) – это сравнительно мелкие (мезо-, микро- и т. д.) формы рельефа, обязанные своим происхождением прежде всего экзогенным процессам, которые тесно связаны с современными и прошлыми климатическими условиями. Возраст морфоскульптур большей частью ограничен рамками четвертичного периода.

В генетическом отношении (не по величине!) геотектуры и морфоструктуры характеризуются относительной общностью и объединяются в категорию морфотектонического рельефа, т. е. рельефа, обусловленного активной ролью эндогенного фактора. Обобщенная классификация форм морфотектонического рельефа (морфоструктур) по их структуре, генезису и морфологии приведена на схеме 1. Морфотектонический рельеф может быть противопоставленморфоскульптурному (морфоклиматическому) рельефу, возникшему в основном под воздействием экзогенных процессов, подчиненных закону климатической зональности.

Сочетания форм рельефа, сходные по внешнему облику, внутреннему строению, происхождению и условиям развития, закономерно повторяющиеся на определенной территории, образуют морфогенетические типы рельефа (например, холмистые моренные равнины, увалистые долиннобалочные эрозионные равнины, плоские зандровые равнины и пр.).

На подробных геоморфологических картах изображаются либо отдельные формы рельефа, либо морфогенетические типы рельефа, причем на цветном фоне последних значками отмечаются типичные формы рельефа. На мелкомасштабных картах морфоструктура показывается цветным фоном, а морфоскульптура – штриховкой и значками (например, в Физико-географическом атласе мира).

2.2. Рельефообразующие процессы

Исходным положением геоморфологии является представление о том, что рельеф формируется в результате взаимодействия эндогенных и экзогенных процессов. Источником энергии внутренних процессов является энергия, образующаяся в недрах Земли и за счет химико-плотностной гравитационной дифференциации вещества, распада радиоактивных элементов, и при замедлении вращения Земли (ротационная энергия). Движущей силой эндогенных процессов является большой круговорот вещества в мантии и литосфере, в результате чего в них происходит разогрев и последующее охлаждение вещества. Это неизбежно сопровождается изменением его объема и возникающими в связи с этим напряжениями, которые, в свою очередь, приводят к различным горизонтальным и вертикальным перемещениям земной коры и литосферы в целом. Такие

перемещения называются тектоническими движениями. С ними связаны нарушения в условиях залегания пластов горных пород и формирование основных черт современного рельефа Земли, отраженных в геотектурах и морфоструктурах. К эндогенным процессам относится имагматизм, связанный как с первичным разогревом вещества мантии и коры, так и с температурными колебаниями в земной коре, возникающими за счет трения слоев при тектонических движениях.

Экзогенные процессы происходят на поверхности Земли. Почти все они обязаны энергии Солнца (кроме склоновых, обусловленных гравитационной энергией) и происходят с помощью различных агентов рельефообразования – воды, льда, ветра и т. д. Любое проявление экзогенного рельефообразования обязательно происходит на фоне гравитации, которая действует на перемещение материала как непосредственно (на склонах), так и опосредованно, через другие экзогенные процессы. Поэтому гравитацию тоже можно включить в число агентов рельефообразования. В особую группу экзогенных процессов выделяются антропогенные процессы.

2.2.1. Внутренние (эндогенные) процессы и их рельефообразующая роль

Эндогенные процессы заключаются в тектонических движениях имагматизме. Тектонические движения характеризуются различной направленностью и интенсивностью во времени и в пространстве. По направлению относительно поверхности Земли выделяютвертикальные (радиальные) игоризонтальные (тангенциальные)движения, по направленности –обратимые (колебательные) инеобратимые, по скорости проявления –быстрые (землетрясения) имедленные

(вековые), по времени проявления – движения отдаленного геологического прошлого, новейшие

(олигоцен-четвертичные) исовременные. Все типы геотектонических движений взаимосвязаны. Так, разделение тектонических движений на вертикальные и горизонтальные во многом условно.

В природе, как правило, осуществляется переход горизонтальных движений в вертикальные и наоборот, так как один тип дв ижений порождает другой: горизонтальное растяжение приводит к опусканию, горизонтальное сжатие – к смятию пород в складки и их поднятию.

Под вертикальными колебательными движениями земной коры понимают постоянные,

повсеместные, обратимые движения разных масштабов по площади и по амплитуде, не создающие складчатых структур. В зарубежной литературе их называют эпейрогеническими (греч. epeiros – материк, суша,genesis – происхождение). Рельефообразующая роль этих движений огромна. Вертикальные движения высшего порядка лежат в основе формирования планетарных форм рельефа земной поверхности. Они обусловливают морские трансгрессии и регрессии и тем самым контролируют площади суши и океанов и их конфигурацию.

Вертикальные движения более низкого порядка в тектонически спокойных областях (на платформах) образуют синеклизы и антеклизы, которые в случае унаследованного характера этих движений в новейшее время находят прямое отражение в рельефе в виде мега- и макроформ: низменностей и возвышенностей (Среднерусская возвышенность в основном соответствует Воронежской антеклизе, Прикаспийская низменность – Прикаспийской синеклизе).

Медленные вертикальные движения разного знака происходили в геологическом прошлом и продолжаются в настоящее время. Сейчас медленно поднимается Скандинавия, а побережье Северного моря, наоборот, опускается, из-за чего в Голландии, чтобы спастись от трансгрессии, вынуждены возводить дамбы до 15 м высотой. Скорость этих движений достигает нескольких миллиметров в год и фиксируется с помощью наблюдений и инструментальных измерений.

Наряду с вертикальными повсеместно и постоянно существуют и горизонтальные движения, которые играют ведущую роль в развитии и формировании прежде всего крупнейших форм рельефа. Так, с континентальными рифтами и горизонтальными перемещениями блоков литосферы в стороны связано раскрытие океанов и передвижение материков и соответственно изменение их площадей и очертаний. Молодым гигантским расширяющимся грабеном, т. е. рифтом, – будущим океаном, считается впадина Красного моря, борта которого смещаются на несколько миллиметровв год от осевой зоны в разные стороны. Столкновением континентальных плит, сжатием и скучиванием осадочных и вулканических толщ океана Тетис, особенно против Аравийского выступа и Индостанского блока Гондваны, объясняется образование высочайших горных цепей от Кавказа до Гималаев.

На вертикальные и горизонтальные тектонические движения земная кора реагирует деформациями пластов горных пород, приводящими к двум типам дислокаций: складчатым (пликативным) – изгибам слоев без нарушения их сплошности иразрывным (дизъюнктивным), вдоль

которых, как правило, происходит перемещение блоков коры в вертикальном и горизонтальном направлениях. Оба вида дислокаций свойственны подвижным поясам Земли, где образуются горы. Поэтому тектонические движения, приводящие к нарушению первичного горизонтального залегания пород, т. е. к формированию дислокаций, называютсяорогеническими, создающими горы (греч.oros – гора,genesis – происхождение). Складчатые и разрывные дислокации находят проявление в рельефе.

Складчатые дислокации ярко выражены в геосинклиналях и молодых эпигеосинклинальных областях и практически отсутствуют в чехле платформ. Сравнительно простые выпуклые складки – антиклинали обычно образуют невысокие складчатые хребты (Терский, Сунженский хребты на Северном Кавказе), а вогнутые складки – синклинали – межгорные и предгорные впадины.

Более крупные и сложные по внутреннему строению выпуклые складки (антиклинории) выражены в рельефе высокими хребтами, а вогнутые складки (синклинории) – крупными, глубокими межгорными впадинами. Однако, как правило, они имеют более сложную складчато-глыбовую структуру, как, например, Главный и Боковой хребты Кавказа.

Самые крупные и сложные складки образуют эпигеосинклинальные горные страны (Кавказ, Альпы и др.). Их образование сопровождается крупными сводовыми поднятиями большого радиуса, вызванными увеличением мощности земной коры, которая легче океанической и в силу закона изостазии обладает плавучестью.

Разрывные дислокации имеют место не только в пределах складчатых поясов, но и на платформах, как на суше, так и на дне Мирового океана. Так как они сопровождаются вертикальными и горизонтальными перемещениями блоков земной коры, то являются мощным фактором рельефообразования.

Крупнейшими формами рельефа Земли, обусловленными разрывной тектоникой, являются рифты

– глубокие, узкие впадины, ограниченные зонами разломов. Они образуются при растяжении земной коры за счет проседания осевых частей крупных волнообразных вздутий, сформировавшихся, в свою очередь, под влиянием восходящих мантийных потоков. Им свойственно уменьшение мощности земной коры и литосферы в целом, высокая сейсмичность, вулканическая активность, высокий тепловой поток. Рифты есть как на дне океанов, так и на материках.

При вертикальном смещении нескольких блоков земной коры вдоль разломов вверх-вниз на приподнятых участках –горстах образуются глыбовые горы, на опущенных участках –грабенах – котловины. Глубокие грабены заняты озерами.

Образованию куэстовых гряд ихребтов тоже нередко сопутствуют разломы, по которым один склон блока поднимается в виде уступа, а по разлому закладывается речная долина.

При субгоризонтальных разломах и последующих смещениях пластов в горах один участок земной коры может быть надвинут на другой на десятки километров – это надвиги (шарьяжи). Они выражены в Альпах, Пиренеях, Гималаях и других горных сооружениях.

Разломы нередко определяют очертания береговой линии материков на платформах: так называемый сбросовый тип побережий встречается на севере Кольского полуострова, на полуострове Сомали и других берегах Гондванских материков.

Вдоль разломов, являющихся зонами повышенной трещиноватости пород, как в горах, так и на равнинах почти всегда закладываются речные долины. Этому способствует также концентрация в них поверхностных и подземных вод.

Складчатые и разрывные дислокации пластов, особенно в горах, сопровождаются глубинным

(интрузивным) и поверхностным (эффузивным) магматизмоми землетрясениями,которые тоже отражаются в рельефе.

Интрузивные тела бывают разные по форме и величине. Крупные интрузии, особеннобатолиты, имеющие удлиненную форму, протягиваются на сотни километров (Чилийский батолит в Андах имеет длину свыше 1300 км, батолит в Ко рдильерах Канады – более 2000 км), достигают ширины до 100 км и мощности до 10 км. Батолиты вызывают нарушения в залегании перекрывающих их пород. Эти нарушения могут носить как складчатый, так и разрывной характер. Батолиты, сложенные обычно гранитами, образуют центральные поднятия многих горно-складчатых областей. В результате последующей денудации они нередко оказываются на поверхности, слагая массивные, труднодоступные осевые хребты гор (Сьерра-Невада, Береговой хребет в Канаде).

Интрузии в виде лакколитов куполовидной или караваеобразной формы придают такую же форму перекрывающим их породам и образуют группы или одиночные горы, такие, как, например, горы Железная, Машук, Бештау и другие в районе Пятигорска на Северном Кавказе, гора Аю-Даг в

Крыму. Обнажившимися интрузиями являются Хибинский и соседние с ним массивы высотой более

Пластовые интрузии выражаются в рельефе в виде ступеней. Отпрепарированные (полуглубинные) интрузии и базальтовые эффу-зивы в виде огромных покровов (траппов) широко распространены на плато и плоскогорьях в пределах древних платформ (например, на Среднесибирском плоскогорье).

Своеобразный рельеф создает эффузивный магматизм, иливулканизм. В зависимости от характера выводных отверстий различают площадные, линейные и центральные извержения. Площадные и линейные извержения преобладали в геологическом прошлом. Они образовали ложе океанов, обширные лавовые плато и нагорья (Колумбийское плато, плато Фрезер, Мексиканское и Эфиопское нагорья и др.). В историческое время значительные излияния лав происходили в Исландии, на Гавайских островах, весьма характерны они и для срединно-океанических хребтов.

В современную геологическую эпоху на континентах наиболее распространены извержения центрального типа, когда магма поднимается по узкому каналу, возникающему обычно на пересечении разломов. При этом образуются конусовидные или щитовидные горы – вулканы с воронкообразным расширением наверху, называемымкратером. Форма вулканов зависит от состава магмы, вязкости и быс троты ее застывания. Многие вулканы состоят из рыхлых продуктов извержений, переслаивающихся с застывшей лавой. Это Ключевская Сопка, Фудзияма, Эльбрус, Арарат, Везувий, Кракатау, Чимбарасо и другие вулканы.

У некоторых потухших вулканов имеются крупные циркообразные впадины с крутыми стенками и ровным дном, называемые кальдерами. Они образуются из-за провала вершины вулкана вследствие быстрого опустошения вулканической камеры. Одной из самых больших является кальдера Нгоронгоро западнее горы Килиманджаро в Танзании. Она представляет собою огромную чашу, на дне которой расположены озеро и зеленый луг. Диаметр днища 22 км. Стенки кратера поднимаются на 600–700 м. Здесь находится уникальный заповедник с тысячами диких животных. Этот природный зоопарк называют «Африканский ковчег».

Для мест затухания вулканической деятельности (например, Йеллоустонский национальный парк в США) характерны горячие источники, в том числе периодически фонтанирующие, – гейзеры, выбросы газов из кратеров и трещин, грязевые вулканы, которые свидетельствуют об активных процессах в глубине недр.

К эндогенным процессам относят также землетрясения – внезапные подземные удары, сотрясения

и смещения пластов и блоков земной коры. Очаги землетрясений приурочены к зонам разломов. В большинстве случаев центры землетрясений, т. е. гипоцентры, находятся на глубине первых десятков

километров в земной коре. Однако иногда они располагаются в верхней мантии на глубине до 600– 700 км, например вдоль побережья Тихого океана, в Карибском море и других районах. Возникающие в очаге упругие волны, достигая поверхности, вызывают образование трещин, колебания ее вверх-вниз, смещение в горизонтальном направлении. Наибольшие разрушения наблюдаются вэпицентре землетрясений, расположенном над гипоцентром. Интенсивность землетрясений оценивается по двенадцатибалльной шкале на основании деформации слоев Земли и степени повреждения зданий. Ежегодно на Земле регистрируются сотни тысяч землетрясений, так что мы живем на беспокойной планете. При катастрофических землетрясениях в считанные секунды изменяется рельеф, в горах происходят обвалы и оползни, разрушаются города, гибнут люди. Землетрясения на побережьях и дне океанов вызывают волны – цунами. К числу катастрофических землетрясений последних десятилетий относятся Ашхабадское (1948), Чилийское (1960), Ташкентское (1966), в Китае (1976), в Мехико (1985), Армянское (1988), Японское (1995), Турецкое (1999), Индийское (2001). Извержения вулканов тоже сопровождаются землетрясениями, которые носят ограниченный характер.

В целом эндогенные процессы выполняют конструктивную роль по отношению к рельефу: при тектонических поднятиях любого генезиса поверхность Земли повышается, рельеф испытывает восходящее развитие, отметки его увеличиваются, что способствует накоплению масс в верхней («рельефной») части земной коры. Очевидно, что эндогенные процессы контролируют характер и интенсивность экзогенных процессов.