Б) роль новітніх і сучасних тектонічних рухів у формуванні рельєфу

ЛЕКЦІЯ 2

ТЕМА « ГЕОМОРФОГЕНЕЗ (рельєфоутворення)»

Процеси рельєфоутворення

А) ендогенні і екзогенні процеси

Б) роль новітніх і сучасних тектонічних рухів у формуванні рельєфу

Фактори рельєфоутворення

Процеси рельєфоутворення

А) ендогенні і екзогенні процеси

ГЕОМОРФОГЕНЕЗ — походження форм рельєфу земної поверхні та історія їх розвитку.

Впродовж геологічної історії Земля зазнала цілу низку змін, спричинених різноманітними процесами, як в межах зовнішніх, так і внутрішніх геосфер. Вона змінювалася безперервно і сьогодні змінюється також. Зміни відбувались та відбуваються у її складі, фізичному стані, зовнішньому вигляді, положенні у світовому просторі та у взаємовідношеннях з іншими складовими Сонячної системи.

Важко що-небудь конкретне говорити про зміни, які відбувалися на початковій стадії становлення планети, тобто в догеологічний час, але можна стверджувати, що той період розвитку Землі характеризувався дуже складними процесами конденсації речовини та становлення форми планети як еліпсоїда обертання.

Подальша історія Землі визначається характером взаємовідношень тих сил, які і на сьогоднішній день функціонують у земній кулі та її зовнішніх геосферах, і які у тій чи іншій мірі доступні для вивчення. До таких сил відносяться різного роду енергії:

Енергія рельєфотворчих процесів:

- радіогенна енергія – в основі лежить радіоактивний розпад речовин, які в процесі розпаду виділяють теплову енергію;

- ротаційна енергія – виникає в астеносфері Землі під впливом обертання Землі навколо осі і зміною швидкості цього обертання;

- гравітаційна енергія – зумовлена взаємодією і взаємовпливами в системі Земля, Місяць, Сонце.

- енергія Сонця (сонячна радіація, теплова енергія) – пов’язані з зовнішнім впливом Сонця на Землю, яке за допомогою теплової енергії, а також сонячного вітру, приводить в рух водні та повітряні маси, тобто безпосередньо діє на стан гідросфери та атмосфери, а також визначає стан біосфери.

Усі перераховані вище енергії (сили), які мають місце як у зовнішніх, так і у внутрішніх геосферах Землі, визначають її динаміку, або розвиток, наслідком якого є різноманітні перетворення, пов’язані з руйнуванням старого і народженням нового.

Залежно від джерела, яке спричиняє прояв тих чи інших змін, або зумовлює виникнення певних сил, всі процеси діляться на процеси внутрішньої динаміки, або ендогенні, і процеси зовнішньої динаміки, або екзогенні.

Ендогенні процеси – це процеси, або ті зміни, які протікають в межах внутрішніх геосфер Землі, тобто літосфери, мантії та ядра, і які підпорядковані силам, що діють всередині планети, та практично не залежать, або дуже мало залежать, від зовнішніх впливів. Вони спричиняють різні рухи земної кори, які називаються тектонічними.

Тектонічні рухи поділяються на три типи:

- складкоутворювальні;

- розривоутворювальні;

- вертикальні коливальні.

Складкоутворювальні рухи утворюють в осадових породах складки, найпоширенішими серед них є антиклінальні і синклінальні. Досить чітко проявляються в рельєфі й розривні тектонічні порушення: тріщини, глибинні розломи, які розчленовують земну кору на окремі блоки. Останні можуть зміщуватись по лініях розломів і створювати горсти, грабени, столові гори, східчастий рельєф тощо. Наприклад столова гора Юра, Рейнський грабен, Байкальський та ін. Вчені вважають, що розривні порушення виникають внаслідок вертикальних і горизонтальних тектонічних рухів. Коливні тектонічні рухи – це постійні і повсюдні вертикальні рухи земної кори різного знака, масштабу, швидкості й амплітуди, що не створюють складчастих структур. Вони формують великі планетарні форми рельєфу, впливають на положення берегової лінії, а отже – на розподіл суші і моря тощо.

За часом прояву тектонічні рухи поділяють на давні, новітні ( N - антропоген ), сучасні.

Сучасними називають ті тектонічні рухи, що мали місце в історичний період (від часу виникнення цивілізації до наших днів). Їх спрямованість доволі мінлива. Вона виражається як просторово-часове чергування піднять і опускань. Сучасні тектонічні рухи визначають різними методами, насамперед інструментально. Встановлено, наприклад, що Нідерланди опускаються із швидкістю 2-3 мм/рік, а Балтійський, Канадський та інші щити підіймаються. Інтенсивно підіймаються молоді гірські країни, наприклад, Великий Кавказ – із швидкістю 10-15 мм/рік.

До ендогенних процесів відносяться також землетруси, які являють собою особливий вид тектонічних рухів, спричинених раптовими зміщеннями та коливаннями тої або іншої ділянки земної кори, що призводить нерідко до катастрофічних руйнувань і людських жертв.

Часто землетруси сприяють виникненню інших рельєфотворчих процесів: обвалів, осипів, зсувів, опливин. Наприклад, після землетрусу на Памирі в 1911 р. обвал загатив р. Мургаб і утворив греблю шириною 5 км і висотою до 600 м.

Моретруси спричиняють цунамі, а ті, в свою чергу, надходячи до берега, здійснюють катастрофічні руйнування населених пунктів, різних споруд і змінюють морфологію самих берегів.

До ендогенних процесів належить також магматизм, виражений у вигляді вкорінення магми та застигання її в надрах земної кори, а також у вулканічних виверженнях лави на поверхню, що призводить до утворення інтрузивних та ефузивних магматичних порід.

Ендогенні процеси, незважаючи на їх різноманіття та джерела енергії, тісно пов’язані один з одним і, здебільшого, один з них породжує другий. У зв’язку з цим, тільки всебічне комплексне вивчення всіх процесів може привести до кращого розуміння суті та закономірностей їх проявів і прогнозування.

Екзогенні процеси.

Екзогенні процеси, як це зазначалось вище, протікають у самих верхніх шарах земної кори, на межі її з зовнішніми геосферами планети. Енергетичною основою даних процесів є сонячна теплота, енергія сонячної радіації та сили гравітації.

Екзогенні процеси – це перетворення монолітних порід в пухку масу продуктів руйнування, переміщення їх (твердих і розчинених) на нижчі гіпсометричні рівні та акумуляція.

До них належать: вивітрювання, флювіальні (діяльність текучих вод), еолові, карстові, гляціальні, мерзлотні (льодовикові), , берегові, морські.

Кожен екзогенний процес відрізняється від іншого характером подрібнення матеріалу, шляхом переміщення і акумуляції. Універсальними агентами екзогенних процесів, що проявляють свою діяльність у всіх природних зонах є вода і повітря.

Основними джерелами енергії екзогенних процесів є:

- безперервне переміщення водних та повітряних мас;

- циркуляція води в атмосфері, на поверхні та в надрах Землі;

- хімічне та фізичне перетворення речовини під впливом життєдіяльності організмів;

- діяльність людини, тощо.

Сукупність процесів, направлених на руйнування гірських порід і перенесення продуктів руйнування в понижені ділянки земної поверхні, називається денудацією, а сам процес накопичення згаданих продуктів – акумуляцією.

Вивітрювання – (німецьк. “веттер” – погода) являє собою процес руйнування та глибоких змін фізичного і хімічного стану гірських порід у результаті фізичної, хімічної і біологічної дії на них води, кисню, вуглекислого газу, мінеральних та органічних кислот, а також атмосферних явищ і сонячної радіації.

Воно поділяється на:

- фізичне (температурні коливання, що призводять до тріщин в породах),

- хімічне (вода+розчинення сполук+тепло=реакції),

- біогенне, або біохімічне (пов’язане із життєдіяльністю живих організмів).

Карстові процеси проходять в породах, що карстуються (вапняк, гіпс, ангідрид, доломіт, галоїди (сіль).

Процес розчинення вапняків проходить за такою зворотною реакцією:

CaCO₃ + H₂O + CO₂= Са⁺⁺ + 2HCO₃^-

Внаслідок дії карстового процесу відбувається хімічна денудація масивів розчинних гірських порід. Загальна площа порід, що карстуються в межах суші становить понад 50 млн. км²

Еолові процеси – це процеси, спричинені дією вітру (від імені давньогр. бога вітрів Еола). Важливою умовою їх прояву є наявність незакріплених ґрунтів, розріджена рослинність, або її відсутність.

Виділяють такі процеси:

- дефляція (еолова ерозія) – руйнування і видування, розвіювання пухкого матеріалу;

- коразія (від лат. со rr асіо - зіскоблюю, здряпую) – шліфування, обточування твердих порід вітром і піском;

- еолове перенесення – транспортування;

- еолова акумуляція – відкладання пухкого матеріалу.

Флювіальні процеси. Вода діє як універсальний рельєфотворчий агент. Серед флювіальних процесів виділяють: площинний змив, розмив (лінійна ерозія), суфозія (промив), перенос і акумуляція продуктів розмиву.

Гляціальні процеси – процеси, що зумовлені дією снігу і льоду на гірську породу. Це переважно нівація і екзарація.

- нівація – зумовлена дією снігу на гірську породу. В основі нівального процесу лежить морозне вивітрювання, тобто відбувається часте замерзання і розмерзання верхнього шару субстрату і в ньому починають утворюватись тонко дисперсні продукти вивітрювання породи.

- екзарація (льодовикова ерозія) – дія льодовика на гірську породу. Льодовики рухаючись по схилах утворюють іноді доволі глибокі ритвини і котловани, часто згладжують виступи корінних порід, розширюють і поглиблюють існуючі пониження. Вони переміщають уламковий матеріал в напрямку свого руху і відкладають його біля краю льодовика. Діє масою, виорює, руйнує, шліфує.

Мерзлотні ( кріогенні) процеси - відбуваються в районах поширення вічної мерзлоти. Тут діє морозне вивітрювання, що є основним процесом рельєфоутворення. Форми рельєфу, характерні для областей розвитку постійної мерзлоти ґрунту називають мерзлотними або кріогенними. Прикладами цих процесів є морозне тріщино утворення, формування льодяних клинів тощо.

Берегові та морські екзогенні процеси відбуваються інакше, ніж на суші.

Їх поділяють на:

- гідрогенні

- гравітаційні

- донних течій.

Гідрогенні процеси – це хвильові процеси, що виникають під впливом різних факторів (припливи, відпливи, поверхневі течії, вертикальна циркуляція). Робота морської води проявляється у руйнуванні берегів – абразії, в результаті чого вони відступають в глиб суші, а також у акумуляції продуктів руйнування, що призводить до зміни підводного рельєфу прибережної зони і утворенню нових типів берегів.

Гравітаційні процеси – підводні зсуви, обвали, осипання, каламутні потоки, маси донних осадків перенесених водою.

Донні течії – пов’язані з різною щільністю води (в Середземному морі солоність води 37-39 %_0,а в Атлантичному океані – 35 % ), Лузитанська течія із Середземного моря через Гібралтарську протоку донними шляхами важкі води йдуть в Атлантику, еродуючи материковий схил. Води Арктики і Антарктики рухаються в напрямку тропіків і навпаки з тропіків до полярних областей. Переміщення таких водних мас (донних течій) різних за своїми властивостями зумовлює формування підводних обмілин, банок, гряд.

Екзогенний рельєфотворчий процес має планетарний характер. Екзогенні процеси підпорядковані географічній зональності. Певній природній зоні відповідає свій набір екзогенних процесів, серед яких виділяються домінуючі. Наприклад, в зоні тундри переважають мерзлотні процеси, а в лісовій зоні – глибинна і бокова ерозія, в пустелях – еолові процеси.

Неможливе проявлення одного екзогенного процесу без іншого, тільки аналіз їх в сукупності дозволяє зрозуміти загальну картину змін, які відбуваються на поверхні Землі, і встановити закони, що керують тими змінами.

Зазначене в повній мірі стосується і повного комплексу змін та процесів, які відбуваються на Землі, тобто ендогенних і екзогенних одночасно. Вони пов’язані один з одним, зумовлюють один одного, відображаючи складність, різноманітність і, разом з тим, єдність сил, які діють на планеті. Так, наприклад, гірський рельєф визначається, з однієї сторони, масштабами та швидкістю рухів земної кори, які виражаються через підняття та деформації певних ділянок земної кори, а з іншої, він визначається силою та напрямком дії на цій ділянці екзогенних агентів. У спільній взаємодії внутрішніх та зовнішніх сил і їх боротьбі створюється загальний вигляд поверхні Землі. Зміни в співвідношеннях між цими силами створюють усе різноманіття структури земної кори і форм її поверхні.

Отже, у геоморфологічному аспекті ендогенні фактори породжують нерівності земної поверхні, екзогенні фактори - нівелюють їх.

Процес рельєфоутворення – це наслідок взаємодії різних форм руху матерії. Основу рельєфоутворення складають сукупна дія ендогенних (внутрішніх) і екзогенних (зовнішніх) процесів, які виступають як антагоністи. Тоюто, всі нерівності земної поверхні, що створені ендогенними процесами, прагнуть знищити екзогенні.

б) роль новітніх і сучасних тектонічних рухів у формуванні рельєфу

Основні особливості сучасного рельєфу зумовлені безпосередньою дією трьох рельєфотворчих процесів: тектоніки, денудації і акмуляції.

Денудація й акумуляція протікають тільки при наявності нерівностей земної поверхні й припиняються при їхньому знищенні.

Напрямок зміни в розвитку рельєфу визначається швидкістю тектонічних рухів.

Розглянемо схему розвитку поверхні вирівнювання, де:

Т – тектонічні рухи (+ додатні, - відємні)

Д – денудація (латин. “денудаціо” – відслонення) - руйнування, потрібнення, перенос.

А – акумуляція (латин. “аккомулос” – насипати, накопичувати) – відкладання.

Σ – сумарна величина тектонічних рухів

Якщо тектоніка переважає над денудацією і акумуляцією + Σ ± Т > Д + А, тоді місцевість піднімається або опускається залежно від знака тектонічних рухів. Коли тектонічні рухи додатні, територія піднімається, збільшуються абсолютні висоти, посилюється денудація, зокрема ерозія, зростають і відносні висоти, вріз річкових долин тощо. Денудація і акумуляція не встигають вирівнювати нерівності рельєфу, створювані тектонікою. В цьому випадку будуть утворюватись височини, гори (рис. 1.1).

Якщо - Σ ± Т > Д+А/ слабкі (Т відємного знака), тобто відбувається опускання, утворюються низовини, котловини, западини та інші форми рельєфу, бо денудація і акумуляція не встигають вирівняти нерівності (рис. 1.2). Стійке опускання – Т переважає швидкість накопичення акумулятивних відкладів.

Коли - Σ ± Т < Д+А/ інтенсивні, тоді ці два процеси неухильно нівелюють рельєф, тобто зменшуюься абсолютні і відносні висоти, виположуються схили, долини розширюються тощо (рис. 1.3).

Теоретично можливий варіант, коли Σ ± Т = Д + А, тоді всі нерівності, створені тектонікою, будуть нівелюватись денудацією і акумуляцією, отже вормуватиметься рівнинний рельєф .

Із наведених прикладів видно, що в одних випадках – на місці опускання – потужність відкладів зростає, в інших – зменшується за рахунок активного денудаційного зносу. Звідси випливає важливий висновок: дослідження поверхонь вирівнювання, потужностей відкладів, може слугувати цінним джерелом інформації про умови розвитку тектонічних рухів.

Фактори рельєфоутворення

До основних факторів рельєфоутворення за О.К.Леонтьєвим (1988) належать:

1) літологія порід (їх речовинний склад),

2) геологічні структури, створені тектонічними рухами попередніх геологічних епох,

3) кліматичні умови.

Літологія порід в багатьох випадках визначає головні риси рельєфу окремих районів. Різні породи земної поверхні мають різну стійкість до впливу зовнішніх сил. Наприклад, осадові породи стійкі відносно вивітрювання, але дуже податливі до руйнівної дії рухливих середовищ, а магматичні і метаморфічні стійкі до впливу рухливих середовищ, але легко руйнуються процесами вивітрювання. При будь-якій геологічній будові стійкі породи утворюють підвищення в рельєфі, а в місцях поширення м’яких порід рельєф переважно згладжений, рівнинний і при достатньому зволоженні там проходять ерозійні процеси.

На процес рельєфоутворення впливає здатність гірських порід пропускати воду. Легкопрониклі породи сприяють переводу поверхневого стоку в підземний, і на поверхні майже не відсутні ерозійні форми. Слабопрониклі породи сприяють розвиткові поверхневого стоку вод, а тому й ерозійним процесам. Проникність може бути зумовлена складом порід (піски, галечники, туфи тощо) або їх тріщинуватістю (вапняки, доломіти і т.п.).

Значно впливає на рельєфоутворення розчинність порід. До легкорозчинних належать солі, гіпси, ангідрити, вапняки, доломіти. Внаслідок карстових процесів утворюються карстові форми рельєфу.

Взагалі стійкі породи утворюють додатні форми рельєфу, а нестійкі – від’ємні, але стійкість порід визначається не лише їх складом, а й умовами навколишнього середовища, зокрема клімату та ін.

Крім літології, значна роль в рельєфоутворенні належить геологічним структурам. Завдяки неоднаковому впливові на них процесів денудації виникають форми рельєфу, що обумовлені, насамперед, впливом власне геологічних структур, - це структурні форми рельєфу. Але вигляд структур залежить також і від характеру та інтенсивності екзогенних процесів, стійкості пластів, їх потужності, характеру залягання. Досить поширена горизонтальна, точніше майже горизонтальна структура, якій у рельєфі відповідають плоскі рівнини і плато (столові країни).

Якщо столові структури розчленовуються ерозійними процесами, виникає плоскогірний тип рельєфу, який в процесі подальшого розчленування може перетворитись на рельєф острівних столово-останцевих височин (наприклад, плато Устюрт та ін.).

При моноклінальному заляганні стійких і податливих проти денудації гірських порід виробляється куестовий рельєф. В цьому випадку одні схили довгі й пологі, а протилежні – короткі та круті (наприклад, перша і друга передгірні гряди в Криму).

Клімат також дуже суттєво впливає на розвиток рельєфу, хоч і не вирішальний. Клімат впливає на інтенсивність процесів вирівнювання., денудації, рослинний покрив, а останній як функція клімату – на рельєф. Отже, екзогенні процеси в основному мають зональний характер і створені ними форми рельєфу також.

За рельєфотворчою роллю розрізняють:

1) нівальний,

2) гумідний,

3) арідний клімати.

Нівальний – це такий клімат, коли протягом року опади випадають переважно у твердій фазі в достатній кількості, щоб нагромадилися сніжники і утворилися льодовики. Рухливий сніг і лід інтенсивно моделюють рельєф.

Гумідний клімат. В областях з гумідним кліматом кількість опадів протягом року більша, ніж їх може випаровуватись або просочитись в літосферу. Надлишок вологи стікає по поверхні у вигляді тимчасових і постійних водотоків, і утворюються яри, балки, річкові долини. Інтенсивно проходять також процеси вивітрювання, карстові.

Арідний клімат характеризується малою кількістю опадів, великою сухістю та випаровуваністю, що переважає в багато разів річну кількість опадів. Основним рельєфотворчим агентом тут стає вітер, який створює еолові форми рельєфу.

Отже, рельєф утворюється під впливом сукупної дії ендогенних і екзогенних процесів. Так, тектонічні форми, що виникають під впливом тектонічних рухів, досить видозмінюються екзогенними процесами.

У формуванні та розвитку рельєфу діє закон рівноваги рельєфотворчих сил, тобто будь-який прояв внутрішніх сил Землі неодмінно спричиняє прояв зовнішніх сил. Сукупне спрямування цих сил повинне б створити таку поверхню, коли настає їх взаємна компенсація, але такої поверхні майже не виникає, бо активність цих сил змінюється в просторі і часі.

Література.

1. Леонтьев О.К., Рычагов Г.И. Общая геоморфология. – М.: Высшая школа, 1988.

2. Якушко О.Ф. Основы геоморфологии. – Минск: Вышэйшая школа, 1986.

Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 96; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!