Рельеф нашей планеты поражает своим многообразием и незыблемым величием. Широкие равнины, глубокие речные долины и остроконечные шпили высочайших вершин - все это, казалось бы, украшало и будет украшать наш мир всегда. Но это вовсе не так. На самом деле рельеф Земли изменяется.
Но чтобы заметить эти изменения, недостаточно и нескольких тысяч лет. Что уж говорить о жизни обычного человека. Развитие земной поверхности - это сложный и многогранный процесс, который длится вот уже несколько миллиардов лет. Итак, почему и как рельеф Земли изменяется во времени? И что лежит в основе этих изменений?
Данный научный термин происходит от латинского слова relevo, что значит «поднимаю вверх». В геоморфологии под ним подразумевают совокупность всех существующих неровностей земной поверхности.
Среди ключевых элементов рельефа выделяется три: точка (например, горная вершина), линия (например, водораздел) и поверхность (например, плато). Эта градация очень схожа с выделением основных фигур в геометрии.
Рельеф может быть разным: горным, равнинным или же холмистым. Он представлен самыми разнообразными формами, которые могут отличаться друг от друга не только своим внешним видом, но и происхождением, возрастом. В географической оболочке нашей планеты рельеф играет крайне важную роль. Прежде всего, он является основой любого природно-территориального комплекса, подобно фундаменту жилого дома. Помимо этого, он принимает непосредственное участие в перераспределении влаги по поверхности Земли, а также участвует в формировании климата.
Как изменяется рельеф Земли? И какие его формы известны современным ученым? Об этом пойдет речь далее.
Форма рельефа - фундаментальная единица в геоморфологической науке. Если говорить простыми словами, то это конкретная неровность земной поверхности, которая может быть простой или сложной, положительной или отрицательной, выпуклой или же вогнутой.
К основным относятся следующие формы земного рельефа: гора, котловина, лощина, хребет, седловина, овраг, каньон, плато, долина и прочие. По своему генезису (происхождению) они могут быть тектоническими, эрозионными, эоловыми, карстовыми, антропогенными и т. д. По масштабу принято выделять планетарные, мега-, макро-, мезо-, микро- и наноформы рельефа. К планетарным (самым крупным) относятся материки и океаническое ложе, геосинклинали и срединно-океанические хребты.
Одной из главных задач ученых-геоморфологов является определение возраста тех или иных форм рельефа. Причем этот возраст может быть как абсолютным, так и относительным. В первом случае он определяется при помощи специальной геохронологической шкалы. Во втором случае его устанавливают относительно возраста какой-либо другой поверхности (здесь уместно применять слова «моложе» или «древнее»).
Известный исследователь рельефа В. Девис сравнивал процесс его формирования с человеческой жизнью. Соответственно, он выделял четыре стадии развития любой формы рельефа:
В нашем мире ничто не вечно и не статично. Точно так же и рельеф Земли изменяется с течением времени. Вот только заметить эти изменения практически невозможно, ведь они длятся сотни тысяч лет. Правда, они проявляются в землетрясениях, вулканической деятельности и прочих земных явлениях, которые мы привыкли называть катаклизмами.
Главные первопричины рельефообразования (как, впрочем, и любых других процессов на нашей планете) - это энергия Солнца, Земли, а также космоса. Изменение рельефа Земли происходит постоянно. И в основе любых таких изменений лежат всего два процесса: денудация и аккумуляция. Эти процессы очень тесно взаимосвязаны, подобно известному принципу «инь-янь» в древнекитайской философии.
Аккумуляция - это процесс накопления рыхлого геологического материала на суше или дне водоемов. В свою очередь денудация - это процесс разрушения и переноса разрушенных фрагментов горных пород на другие участки земной поверхности. И если аккумуляция стремится накопить геологический материал, то денудация пытается его разрушить.
Рисунок земной поверхности формируется вследствие постоянного взаимодействия эндогенных (внутренних) и экзогенных (внешних) сил Земли. Если сравнивать процесс рельефообразования со строительством здания, то тогда эндогенные силы можно назвать «строителями», а экзогенные силы - «скульпторами» земного рельефа.
К внутренним (эндогенным) силам Земли относят вулканизм, землетрясения и движения земной коры. К внешним (экзогенным) - работу ветра, текучей воды, ледников и т. д. Последние силы занимаются своеобразным оформлением рельефных форм, иногда придавая им причудливые очертания.
В целом геоморфологи выделяют всего четыре фактора рельефообразования:
Ответ оставил Гость
В результате бурного развития хозяйственной деятельности происходит все нарастающее воздействие человека на рельеф.
Человек стал вмешиваться в жизнь земной коры, являясь мощным рельефонобразующим фактором. На земной поверхности возникли техногенные формы рельефа: валы, выемки, бугры, карьеры, котлованы, насыпи, терриконы и др. Отмечены случаи прогибания земной коры под крупными городами и водохранилищами, последние в горных районах привели к увеличению естественной сейсмичности. Примеры таких искусственных землетрясений, которые были обусловлены заполнением водой котловин крупных водохранилищ, имеются в Калифорнии, США, на полуострове Индостан. Такой тип землетрясений хорошо изучен в Таджикистане на примере Нукерского водохранилища. Иногда землетрясения могут вызываться откачиванием или закачиванием отработанных вод с вредными примесями
глубоко под землю, а также интенсивной добычей нефти и газа на крупных
месторождениях (США, Калифорния, Мексика) .
Наибольшее воздействие на земную поверхность и недра оказывает горное
производство, особенно при открытом способе добычи полезных ископаемых. Как
уже отмечалось выше, при этом способе изымаются значительные площади
земельных угодий, происходит загрязнение окружающей среды различными
таксикантами (особенно тяжелыми металлами) . Локальные прогибания земной коры
в районах добычи угля известны в Силезском районе Польши, в Великобритании, в
США, Японии и др. Человек геохимически изменяет состав земной коры, добывая в
огромном количестве свинец, хром, марганец, медь, кадмий, молибден и др.
Антропогенные изменения земной поверхности также связаны со строительством
крупных гидротехнических сооружений. Суммарное воздействие веса плотин, а также процессы выщелачивания приводят к значительной осадке их оснований с образованием трещин (в основании плотины Саяно-Шушенской ГЭС отмечены трещины длиной до 20 м) . Большая часть Пермской области ежегодно оседает на 7 мм, так как чаша Камского водохранилища с огромной силой давит на земную кору. Максимальные величины и скорости просадки земной поверхности, вызываемые заполнением водохранилищ, значительно меньше, чем при добыче нефти и газа, больших откачках подземных вод. Для сравнения, Японские города Токио и Осака из-за откачки
подземных вод и уплотнения рыхлых пород за последние годы опустились на 4 м
(при ежегодной скорости осадки до 50 см) .
Экологическое состояние недр определяется прежде всего силой и характером воздействия на них человеческой деятельности. В современный период масштабы антропогенного воздействия на земные недра огромны. Только за один год на десятках тысяч горнодобывающих предприятий мира извлекается и перерабатывается более 150 млрд. т. горных пород, откачиваются миллиарды тонн кубических метров подземных вод, накапливаются горы отходов.
Человек добывает полезные ископаемые, в результате чего образуются карьеры, строит здания, каналы, делает насыпи и засыпает овраги. В процессе урбанизации рельеф осваиваемой территории подвергается преобразованиям в соответствии с потребностями развития городов.
Воздействие человека на рельеф в наши дни сказывается и в непреднамеренном создании нежелательных форм поверхности, а также в прямом или косвенном воздействии на природные геоморфологические процессы, ускоряя или замедляя их. Так, при сельскохозяйственной деятельности человек часто вызывает и ускоряет также вредные процессы, такие как водная (в том числе и ирригационная), ветровая и пастбищная эрозии, вторичное засоление, заболачивание, усиление термокарстовых процессов в полярных областях и т.д. Особенно угрожает земледелию на огромных площадях ускоренная водная и ветровая эрозии почвы.
Для снижения степени проявления этих процессов им должна быть противопоставлена целенаправленная деятельность.
Оказывает человек влияние и на эндогенные процессы. Например, взрывные работы с использованием зарядов огромной мощности сопровождаются, особенно в горных районах, искусственно вызванными подвижками в земной коре (землетрясениями) и различными нагромождениями. В зависимости от видоизменений форм земной поверхности происходит (особенно в высокоразвитых экономических районах и странах) и коренная перестройка геоморфологической основы многих природных ландшафтов.
Человек может преобразовывать рельеф земной поверхности непосредственно (делая насыпь, вырывая котлован) или воздействуя на природные процессы рельефообразования - ускоряя или (реже) замедляя их. Формы рельефа, созданные человеком, называются антропогенными (от греч. a’ntro–pos - человек и -ge’–nes - рождающий, рожденный).
Прямое воздействие человека на рельеф
Человек стал вмешиваться в жизнь земной коры, являясь мощным рельефообразующим фактором. На земной поверхности возникли техногенные формы рельефа: валы, выемки, бугры, карьеры, котлованы, насыпи, терриконы и др. Отмечены случаи прогибания земной коры под крупными городами и водохранилищами, последние в горных районах привели к увеличению естественной сейсмичности. Примеры таких искусственных землетрясений, которые были обусловлены заполнением водой котловин крупных водохранилищ, имеются в Калифорнии, США, на полуострове Индостан. Такой тип землетрясений хорошо изучен в Таджикистане на примере Нукерского водохранилища. Иногда землетрясения могут вызываться откачиванием или закачиванием отработанных вод с вредными примесями глубоко под землю, а также интенсивной добычей нефти и газа на крупных месторождениях (США, Калифорния, Мексика).Человек с помощью машин и технических средств создаёт новые формы рельефа: как денудационные — карьеры, шахты, выемки, каналы и дренажные сети, террасированные и срезанные склоны, снивелированные холмы и небольшие горы (напр., при разработке полезных ископаемых), просадки поверхности (над горными выработками и при откачке подземных вод), так и аккумулятивные — насыпи, дамбы, курганы, отвалы, терриконы, засыпанные овраги, балки и небольшие долины или впадины. При этом он может искусственно направлять деятельность природных геоморфологических процессов на создание удобного для себя рельефа, напр. отгораживание части низменных опускающихся побережий, создание искусств. лагун и их заполнение не только путём технической отсыпки грунта, но и с помощью естественной аккумуляции наносов в лагунах (польдеры в Нидерландах). Наибольшее воздействие на земную поверхность и недра оказывает горное производство, особенно при открытом способе добычи полезных ископаемых. Как уже отмечалось выше, при этом способе изымаются значительные площади земельных угодий, происходит загрязнение окружающей среды различными токсинами (особенно тяжелыми металлами). Локальные прогибания земной коры в районах добычи угля известны в Силезском районе Польши, в Великобритании, в США, Японии и др. Человек геохимически изменяетсостав земной коры, добывая в огромном количестве свинец, хром, марганец,медь, кадмий, молибден и др.
Антропогенные изменения земной поверхности также связаны состроительством крупных гидротехнических сооружений. К 1988 г. во всем мире построено более 360 плотин (высотой 150 – 300 м), из них в нашей стране 37.Суммарное воздействие веса плотин, а также процессы выщелачивания приводят к значительной осадке их оснований с образованием трещин (в основании плотины Саяно-Шушенской ГЭС отмечены трещины длиной до 20 м). Большая часть Пермской области ежегодно оседает на 7 мм, так как чаша Камского водохранилища с огромной силой давит на земную кору. Максимальные величиныи скорости просадки земной поверхности, вызываемые заполнением водохранилищ, значительно меньше, чем при добыче нефти и газа, больших откачках подземных вод.
Для сравнения укажем, что Японские города Токио и Осака из-за откачки подземных вод и уплотнения рыхлых пород за последние годы опустились на 4 м (при ежегодной скорости осадки до 50 см). Таким образом, только детальные исследования взаимосвязей природных и антропогенных рельефообразующих процессов помогут устранить нежелательные последствия воздействия хозяйственной деятельности человека на земную поверхность.
Косвенное влияние человека на рельеф
Ранее всего стало ощущаться в сельскохозяйственных районах. Вырубка лесов и распашка склонов, особенно неправильная, сверху вниз, создавали условия для бурного роста оврагов. Строительство зданий и инженерных сооружений, создавая дополнительные нагрузки на склоны, способствует возникновению или усилению оползней.
Водохранилища создаются в естественных понижениях рельефа. Но вода, создав свободную поверхность на новом уровне, начинает переработку берегов водохранилищ. Активизируются овражная эрозия, плоскостной смыв, оползни. Одновременно с этим повышается базис эрозии у рек, впадающих в водохранилище, в их руслах происходит накопление аллювия. Ниже плотины водохранилища нередко усиливается эрозия, так как водный поток меньше загружен наносами, значительная часть которых откладывается в стоячей воде водохранилища. Пройдут еще десятки лет, прежде чем придут в соответствие возникший водоем и форма склонов его берегов, новый режим водотоков и форма их русел.
Косвенное антропогенное воздействие на рельефообразование заключается в намеренном или незапланированном изменении условий морфогенеза, усилении или замедлении естественных процессов денудации и аккумуляции в ходе хозяйств, деятельности; в результате этого происходят усиленная эрозия почв, антропогенное оврагообразование или ускорение роста оврагов в длину и глубину, изменение рельефа поверхности болот в результате их осушения, усиление дефляции и оживление динамики аккумулятивных песчаных эоловых форм рельефа в связи с неумеренным выпасом скота и дорожной дегрессией. Специфические формы микро- и мезорельефа возникают в результате ведения воен. действий (траншеи и окопы, оборонит, валы, бомбовые воронки и др.).
Геоморфологический риск – то или иное действие человека (его общественных, экономических и социальных институтов), осуществляемое на границе устойчивости природной или природно-антропогенной геоморфологической системы. Это действие (осознанное или неосознанное) предпринимается в условиях неопределенности, что в конкретной ситуации приводит к той или иной форме риска. Риск порождается наличием и ощущением опасности - в данном случае идущей от того или иного геоморфологического объекта (геоморфологическая опасность. Риск связывается с активными действиями и функционированием субъекта опасности - человека. В экологической геоморфологии разрабатывается система принципов методов выявления и картографирования опасных геоморфологических процессов и объектов, прогноза их развития, методов предупреждения, защиты и управления опасными процессами с тем, чтобы уменьшить степень и стоимость риска.
Неблагоприятными природными явлениями, создающими эколого-геоморфологическую опасность и носящими катастрофический характер, в горах являются такие экзогеоморфологические процессы, как снежные лавины, сели, оползни, обвалы и др. В большинстве своем эти процессы и явления неизбежны, трудно прогнозируемы или практически непрогнозируемы заблаговременно. В то же время стихийные разрушительные процессы и явления, будучи по своей природе естественными, часто оказываются техногенно (антропогенно) предопределенными. Например, сведение лесов в горах из-за энергетического кризиса за последние 10-15 лет явилось причиной активизации процессов формирования селей и оползней в пределах Юго-Восточного Кавказа. Селевые потоки – грязекаменные и грязевые характерны для всех высотных поясов данного региона: высокогорные части бассейнов рр. Гудиалчай, Джимичай, Бабачай, Гусарчай. Их очаги в бассейнах р. Гудиалчай, Джимичай, Атачай, Тугчай, Шабранчай, Тахтакерпю приурочены к зонам антропогенного воздействия на геосистемы этих регионов.
Интенсивное освоение высокогорных лугов, происходящее в последние годы, приводит к резкому усилению флювиально-гляциальных и гравитационных процессов. Это увеличение частоты схода снежных лавин, образование оползней, таяние и подвижки горных ледников на вершинах Шахдага, Базардюзи и т.д. Лавинные процессы наблюдаются в высокогорном и среднегорном поясах Большого Кавказа, где они приурочены к крутым склонам хребтов и их вершин (гг. Туфан, Базардюзи, Шахдаг, Гызылкая, Бабадаг). Они происходят часто и в большом количестве, чем наносят значительный ущерб хозяйству, выводя из строя горные дороги, мосты, здания и др. инженерно-геоморфологические сооружения.
Известно, что северо-восточная часть Большого Кавказа является модельной областью интенсивного развития различного типа оползневых процессов. Они более всего развиты в средне- и низкогорных зонах, где происходит интенсивное разрушение склонов речных долин, балок, оврагов, а также оползневые смещения интенсивно разрушают склоны горных хребтов. Оползни наблюдаются в районах как с влажным, так и с относительно аридно-засушливым климатом и причиняют большой вред хозяйству этого региона (особенно в бассейнах рек Гудиалчай, Гильгильчай, Атачай и др.).
В исследуемом регионе на развитие оползневых и других гравитационно-денудационных процессов большое влияние оказывают интенсивные современные неотектонические подвижки и активные на современном этапе развития дизъюнктивные дислокации, к которым и приурочиваются основные экологически опасные экзодинамические процессы. Широкое распространение высокоприподнятых горст-синклинальных плато с крутыми склонами создает благоприятные условия для развития оползневых процессов. Крупные оползни – потоки приурочены к склонам таких горст-синклинальных плато, как Афурджинское, Хизинское, Будугское, Гызылкаинское, Гирдагское и др. (Будагов, 1977).
В настоящее время ставится такая постановка вопроса – управление риском, порожденным опасными природно-техногенными явлениями (Селиверстов, 1994; Григорьев, Кондратьев, 1998 и др.). Экологически опасные явления, как правило, возникают внезапно. Исследования их возникновения и развития, проведенные за последнее время в пределах восточной части Большого Кавказа, позволили выявить некоторые важные факторы – индикаторы, которые позволяют прогнозировать дальнейший ход развития этих процессов. Они связаны не столько с природными или антропогенными факторами, сколько с их одновременным влиянием и деятельностью населения в местах, подверженных этим явлениям.
По-нашему мнению, для прогноза развития экзогенных процессов с целью слежения за современными колебаниями площади их распространения в таких труднодоступных горных регионах, как Большой Кавказ, наиболее эффективными являются дистанционные методы зондирования. Они повышают объективность географического прогноза, улучшают качество материала, полученного для детального анализа, позволяя судить о характере и силе экзогенных процессов в ближайшем будущем.
Человек и рельеф земной поверхности оказывают всестороннее воздействие друг на друга. Еще с древних времен рельеф определял различные виды деятельности человека, от него зависел характер поселений, миграций. В настоящее время, несмотря на технический прогресс, рельеф продолжает оказывать различное воздействие на человека и его деятельность. От рельефа и геологического строения территории зависят особенности прокладки и строительства различных инженерных сооружений, добыча полезных ископаемых. Велика экологическая роль современного рельефа и рельефообразующих процессов. Так, например, с рельефом связано распределение и миграция загрязняющих веществ. Большое значение имеют опасные и неблагоприятные геоморфологические процессы. Некоторые из которых причиняю существенный вред человеку и объектам его хозяйственной деятельности.
Необходимо обратить внимание и на другую сторону вопроса – антропогенный фактор в рельефообразовании.
Человек может преобразовывать рельеф земной поверхности непосредственно (делая насыпь, вырывая котлован) или воздействуя на природные процессы рельефообразования - ускоряя или (реже) замедляя их. Формы рельефа, созданные человеком, называются антропогенными.
Прямое воздействие человека на рельеф более всего проявляется в районах разработки полезных ископаемых. Подземная добыча сопровождается выносом на поверхность большого количества пустой породы и образованием отвалов, обычно имеющих коническую форму - терриконов (лат.; буквально - земляные конусы). Многочисленные терриконы создают характерный ландшафт угледобывающих районов.
При открытой добыче полезных ископаемых обычно сначала создаются значительные отвалы вскрыши - породы, залегающей выше того слоя, который содержит полезное ископаемое; разработка продуктивного слоя идет путем выкапывания обширных понижений - карьеров , рельеф которых очень сложен, он определяется геологическим строением (участки с незначительным содержанием полезного ископаемого могут оставаться нетронутыми), необходимостью предохранить стенки карьера от обваливания, создать рельеф, удобный для подъезда транспорта (рис. 59).
Значительные изменения рельефа производятся при транспортном, промышленном и гражданском строительстве. Под сооружения выравниваются площадки, для дорог создаются насыпи и выемки.
Сельское хозяйство оказывает непосредственное влияние на рельеф преимущественно в горных районах тропиков. Здесь широко распространено террасирование склонов для создания горизонтальных площадок.
Косвенное влияние человека на рельеф ранее всего стало ощущаться в сельскохозяйственных районах. Вырубка лесов и распашка склонов, особенно неправильная, сверху вниз, создавали условия для бурного роста оврагов. Строительство зданий и инженерных сооружений, создавая дополнительные нагрузки на склоны, способствует возникновению или усилению оползней.
В районах подземной добычи полезных ископаемых могут наблюдаться обширные просадки грунта, так как в отработанных шахтах и штольнях происходят обвалы.
Водохранилища создаются в естественных понижениях рельефа. Но вода, создав свободную поверхность на новом уровне, начинает переработку берегов водохранилищ. Активизируются овражная эрозия, плоскостной смыв, оползни. Одновременно с этим повышается базис эрозии у рек, впадающих в водохранилище, в их руслах происходит накопление аллювия. Ниже плотины водохранилища нередко усиливается эрозия, так как водный поток меньше загружен наносами, значительная часть которых откладывается в стоячей воде водохранилища.
Пройдут еще десятки лет, прежде чем придут в соответствие возникший водоем и форма склонов его берегов, новый режим водотоков и форма их русел.
Воздействие человека испытывают не только экзогенные, но и эндогенные процессы. Большие водохранилища - это массы воды, обладающие колоссальным весом: каждый кубический километр воды имеет вес 1 миллиард тонн, а, например, Братское водохранилище содержит более 169 км3 воды. Под тяжестью воды земная кора прогибается, причем в сейсмоопасных районах увеличивается вероятность землетрясений.
ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКИЙ РИСК – то или иное действие человека (его общественных, экономических и социальных институтов), осуществляемое на границе устойчивости природной или природно-антропогенной геоморфологической системы. Это действие (осознанное или неосознанное) предпринимается в условиях неопределенности, что в конкретной ситуации приводит к той или иной форме риска. Риск порождается наличием и ощущением опасности - в данном случае идущей от того или иного геоморфологического объекта (геоморфологическая опасность. Риск связывается с активными действиями и функционированием субъекта опасности - человека. В экологической геоморфологии разрабатывается система принципов методов выявления и картографирования опасных геоморфологических процессов и объектов, прогноза их развития, методов предупреждения, защиты и управления опасными процессами с тем, чтобы уменьшить степень и стоимость риска.
Предыдущая6789101112131415161718192021Следующая
Развитие форм рельефа учитель географии: Кильдешова О.В.
Цели:
Познакомить учащихся с влиянием внешних и внутренних факторов на формирование рельефа. Показать непрерывность развития рельефа. Рассмотреть виды стихийных явлений, причины возникновения. Рассказать о влияние человека на рельеф.Ход урока:1. Организационный момент.2. Приветствие.3. Сообщение темы и цели урока.4. Запись темы урока в тетрадь.5. Работа по новой темы.Проверка домашнего задания: Давайте вспомним определение полезных ископаемых и как они классифицируются? Какие существуют минерально-сырьевые базы?
Рельеф постоянно меняется под действием экзогенных (внешних) и эндогенных (внутренних) факторов.Давайте начертим схему в тетрадях с пояснениями:
Рельеф
Эндогенный(внутренние факторы)
Экзогенный(внешние факторы)
Эндогенные процессы называют неотектоническими или новейшими. (они могут проявляться и в горах и на равнинах).
Эндогенные факторыв складчатых областях на платформах(возникновение гор,горы – вулканы, грабены,горсты, межгорныекотловины)
В горах наиболее активны движения земной коры. На Кавказе происходят движения со скоростью 5 – 8 см в год, в молодых горах, где земная кора пластична, движения сопровождаются образованием складок.На платформах новейшие движения проявляются в вековых медленных колебаниях земной коры, одни участки медленно поднимаются, а другие опускаются, скорость около 1 см в год.
Экзогенные процессы – это процессы, происходящие под влиянием текучих вод (реки, ледники и сели), вечной мерзлоты и ветра
Экзогенные процессы – это процессы, происходящие под влиянием текучих вод (реки, ледники и сели), вечной мерзлоты и ветра.
Экзогенные факторы
Оледененияморены, зандровые равнины,бараньи лбы,озера.
текучие водыречные долины,овраги, ложбины.
ветерэоловые формырельефа (барханы,дюны).
человек
Человек также является мощной рельефообразующей силой. При добычи полезных ископаемых образуются огромные карьеры. Отвалы пустой породы говорят о полезной добычи полезного ископаемого – это терриконы. Карьеры и терриконы создают (лунный) карьерный ландшафт.Люди строят дороги, плотины, тоннели, и другие хозяйственные объекты, изменяющие рельеф и приводящие часто к образованию оползней, обвалов и др.Стихийные природные явления в литосфере – это землетрясения и вулканизм, сели (грязевые потоки), обвалы. Рассмотрим стихийные природные явления, запишем в тетради определения.
Землетрясения – это проявление новейших тектонических движений земной коры.
Сели – это грязевые потоки, несущиеся с огромной скоростью с гор, имеют большие разрушительные последствия.
Оползни – это смещение масс горных пород вниз по склону под действием силы тяжести
Закрепление изученного материала:
Какие факторы влияют на изменения рельефа?Какие формы рельефа образуют эндогенные процессы?Какие процессы относят к экзогенным факторам?Что такое сели, оползни, землетрясения?
Домашнее задание:
§ 8 стр.49-56
Для таких равнин характерен сложный рельеф, формы которого образовались в ходе разрушения высот и переотложения материалов их разрушения. Характер рельефа поверхности Земли тесно связан с этими тектоническими структурами, и с составом горных пород, которые их образуют.
Деятельность человеческого общества за многие тысячелетия его существования оказала огромное влияние на развитие естественных геологических и рельефообразующих процессов. Во втором случае возникает антропогенно-обусловленный рельеф.
Впервые антропогенные формы рельефа возникли, когда охотничьи племена начали рыть ямы для ловли зверей, пещеры п т. п. При скотоводч. Существуют промежуточные формы А. р.- вредные, но неизбежные: карьеры, террикона и т. п. А. р. является компонентом антропогенного, или культурного, ландшафта.
Отмечены опускания поверхности на 10-18 м при диаметре в несколько километров. К собственно антропогенным формам рельефа относятся тут системы каналов и канав, прокладываемые при ирригации и мелиорации. Вопросам изучения и правильного регулирования процессов, вызванных производственной деятельностью человека, в нашей стране уделяется большое внимание.
Как уже отмечалось выше, в результате многообразной хозяйственной деятельности возникают антропогенные отложения. В этот термин вкладывается понятие о генезисе отложений, в отличие от возрастного понятия «антропогеновые», т. е. четвертичные отложения. Как комплексы выделены отложения насыпные, намывные, искусственных водоемов, искусственно созданные и искусственно преобразованные в естественном залегании.
И с того момента немаловажную роль в преображении лика Земли играет деятельность человека, что, иногда, приводит к неожиданным результатам. Рельеф у них также неодинаковый – это разные морфоструктуры. Равнинные территории разного типа с малыми амплитудами рельефа свойственны платформам. На больших просторах равнин, как правило, оголяются одни и те же слои горных пород, а это обуславливает появление однородного рельефа.
На равнинах эндогенные процессы проявляются в виде слабых вертикальных тектонических движении. Разнообразие их рельефа связанно с поверхностными процессами. Рельеф горных стран отвечает орогенным поясам. Различные типы горного рельефа зависят от горных пород, которые их составляют, от высоты гор, от современных особенностей природы района и от геологической истории.
Горы возникли в таких местах земной поверхности, которые подверглись интенсивному тектоническому поднятию. Существует 2 формы выветривания: химическое, при котором разлагается и механическое, при котором он крошится на кусочки. В результате остывания, глубоко в недрах Земли, расплавленной магмы, образуются вулканические породы.
Часто в горных породах встречаются многослойные горизонтальные напластования и трещины. Они со временем поднимаются на поверхность земли, где давление гораздо ниже. Камень расширяется по мере снижения давления, и все в нем трещины соответственно. Например, вода, которая замерзла в трещине, расширяется, раздвигая ее края.
Этот процесс называется морозным расклиниванием.
Вода, протекая по поверхности или впитываясь в горную породу, заносит в нее химические вещества. К примеру, кислород воды вступает в реакцию с железом, которое содержится в породе. Речная эрозия – это сочетание химических и механических процессов. Вода не только перемещает породы, и даже огромные валуны, но, как мы видели, растворяет их химические компоненты.
Море (о том что такое море можете почитать в этой статье) постоянно и неустанно трудится над переделкой береговой линии. В одних местах что-то наращивает, а в других – что-то срезает. Гравитация при оползнях заставляет сползать вниз по склону твердые породы, изменяя рельеф местности. В результате выветривания образуются обломки горных пород, которые составляют основную массу оползня. Движутся оползни иногда медленно, но иногда, они мчатся со скоростью 100 м/сек и больше.
В результате схода лавин (каменных, снежных или тех и других) происходят аналогичные бедствия. К значительным изменениям рельефа может привести крупный оползень.
К значительным изменениям земного рельефа также привели и многовековые климатические колебания. В ледяных полярных шапках, во время последнего ледникового периода, были связаны огромные массы воды. Северная шапка простиралась далеко на юг Северной Америки и Европейского континента.
Ледник, по мере своего движения, захватывает, в так называемую область аккумуляции, множество скальных обломков. Туда попадают не только камни, но также и вода в виде снега, которая превращается в лед и формирует тело ледника. Миновав границу снежного покрова на склоне горы, ледник смещается в зону абляции, то есть постепенного таяния и размывания.
То место, в котором ледник окончательно тает и превращается в обычную реку, часто обозначают конечной мореной. Те места, в которых закончили свое существование давно исчезнувшие ледники, можно найти по таким моренам. В главное русло ледниковый приток впадает из боковой долины, которая им проложена.
Внутренние (эндогенные) - это процессы внутри Земли, в мантии, ядре, которые проявляются на поверхности Земли как разрушительные и созидательные. В горных странах со сложным рельефом выделяются отдельные хребты, горные массивы и разные межгорные понижения. Процессы на земной поверхности, которые влияют на главные формы рельефа, образованные внутренними, то есть эндогенными процессами, также тесно связаны с геологическими структурами.
Современное воздействие человека на рельеф весьма многообразно и охватывает более 70% суши.
Оно проявляется главным образом в преднамеренном создании искусственных форм рельефа в итоге хозяйственной деятельности. Например: при разработке полезных ископаемых - шахты, карьеры, горные выработки, отвалы, насыпи; в промышленности — свалки отходов, искусственные отстойники сточных вод и др.; в земледелии - террасирование склонов, оросительные и осушительные каналы, пруды и водохранилища и т. д. Человек коренным образом видоизменяет те или иные формы рельефа, что в конечном счете ведет к формированию антропогенных ландшафтов, которые во многих районах преобладают над естественными.
Воздействие человека на рельеф сказывается и в непреднамеренном создании разнообразных, как правило, нежелательных форм поверхности, а также в прямом или косвенном воздействии на природные геоморфологические процессы, ускоряя или замедляя их. Например, при сельскохозяйственной деятельности человек часто вызывает и ускоряет вредные процессы, такие как водная (в том числе и ирригационная), ветровая и пастбищная эрозия, вторичное засоление, заболачивание, усиление термокарстовых процессов в полярных областях и т.д. Особенно угрожает земледелию на огромных площадях ускоренная водная и ветровая эрозия почвы. Для снижения степени проявления этих процессов им должна быть противопоставлена целенаправленная деятельность – техническая мелиорация.
Человек оказывает влияние и на эндогенные процессы. Например, взрывные работы с использованием зарядов огромной мощности сопровождаются, преимущественно в горных районах, искусственно вызванными подвижками в земной коре (землетрясениями), созданием различных по форме и размерам нагромождений. В зависимости от видоизменений форм земной поверхности (особенно в высокоразвитых странах) происходит и коренная перестройка геоморфологической основы многих природных ландшафтов.
Понятие об атмосфере, погоде и климате
Атмосфера (от греческих atmos – пар и sphaira – шар) – воздушная внешняя оболочка Земли, связанная с нею силой тяжести. Состав, строение и физические процессы атмосферы служат предметом изучения метеорологии. Условно за верхнюю границу атмосферы принимается высота 3000 км. Чистый и сухой воздух на уровне моря представляет собой механическую смесь газов: азот – 78,09%, кислород – 20,95, аргон – 0,93, углекислый газ – 0,03%. Содержание других газов (гелий, вметан, водород, озон и т. д.) очень малое – менее 0,1%. В атмосфере присутствует водяной пар, количество которого изменяется как в пространстве, так и во времени. Большую роль в развитии наземных ландшафтов играет и "озоновый экран" который поглощает значительную часть ультрафиолетовой радиации. Содержание двуокиси углерода (СО2) в атмосфере небольшое. Правда, количество его увеличилось за последние сто лет с 0,29 до 0,33%.
Кроме газов, водяного пара, в атмосфере присутствуют аэрозольные примеси (пыль, дым, микроорганизмы), служащие ядрами конденсации, необходимыми для образования облаков и туманов. По характеру изменения температуры атмосферу подразделяют на тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу и экзосферу. Сферы разделены переходными слоями - паузами. Самый активный слой — тропосфера. В ней происходят перемешивание воздуха, образование облаков, выпадение осадков и другие физические процессы и явления. Тропосфера находится в непрерывном взаимодействии с другими сферами географичкой оболочки и постоянно испытывает влияние Солнца. Значение атмосферы для формирования ландшафтов огромно. Она не только поглощает губительное для всего живого ультрафиолетовое излучение Солнца, но и создает благоприятные для жизни тепловые условия - климаты Земли.
Состояние атмосферы в конкретном районе земной поверхности выражается погодой и климатом.
Физическое состояние атмосферы местности в определенный момент времени называют погодой . Она характеризуется комплексом метеорологических элементов и явлений: температурой воздуха, влажностью, давлением, ветром, облачностью, осадками и др. Она представляет внешнее проявление радиационных и циркуляционных условий, воздействие на них подстилающей поверхности.
Климат — статистический режим атмосферных условий (условий погоды), характерный для каждого данного места Земли. Главная роль в формировании климата принадлежит солнечной радиации – источнику происхождения всех атмосферных процессов.
Влияние неоднородной ландшафтной поверхности осложняет циркуляцию атмосферы, увеличивает разнообразие климатов на земном шаре. Существует несколько классификаций климатов, различаемых по одному или нескольким ведущим признакам, условиям происхождения. В обобщенном виде на земном шаре насчитывают семь климатических поясов: экваториальный, субэкваториальный, тропический, субтропический, умеренный, субполярный и полярный. В них выделяются соответствующие зоны климата, характеризуемые своими особенностями режима погоды. Например, среди климатов умеренного пояса различают континентальный, умеренный, океанический умеренный и др.
На суточный и годовой ход температуры воздуха в приземном слое влияют широта местности, характер подстилающей поверхности и ее физические свойства.
Атмосфера оказывает давление на земную поверхность. На земной поверхности наблюдается очень сложное распределение давления, определяемое с помощью изобар (линий, соединяющих точки с одинаковым давлением). Система замкнутых изобар с пониженным давлением в центре называется циклоном, а с повышенным давлением в центре — антициклоном.
Основная причина изменения давления - перемещение воздуха, его отток из одного места и приток в другое. Это перемещение связано с различным характером подстилающей поверхности, ее различным нагревом.
Важная характеристика погоды и климата - атмосферные осадки, выпадающие в виде дождя, снега, града, крупы, мороси. Количество их измеряется толщиной слоя воды в мм, а характер зависит от условий образования.
Климат и ландшафт
Климат влияет на формирование внешнего облика ландшафта в зависимости от принадлежности его к той или иной климатической области. Кроме того, он непосредственно влияет прямо или косвенно на ландшафтный ресурс, многие геоморфологические, геохимические, биофизические и другие процессы, происходящие внутри ландшафта и определяющие его динамику. Воздействие климата на ландшафт проявляется в трех направлениях: глобальном, зональном и провинциальном.
Процессы влаго- и теплообмена между океаном и сушей определяют макроклимат континентов и планеты в целом. Климатические факторы обусловливают и систему природных (ландшафтных) зон на земной поверхности. Степень участия того или иного компонента ландшафта в формировании зонального климата (мезоклимата) зависит от типа ландшафта. В литературе часто можно встретить выражения: степной, таежный, пустынный и другие климаты, характеризующиеся чертами, обусловленными зональными особенностями ландшафтов.
Внутри конкретного участка ландшафта формируется микроклимат. Его трактуют как режим погоды небольшой территории ландшафта - фации, для которой характерна однородная подстилающая поверхность. Микроклимат, в зависимости от размеров фаций, охватывает ареал от нескольких десятков квадратных метров до нескольких квадратных километров.
Человек оказывает огромное воздействие на макро-, мезо- и микроклимат. Например: вырубка лесов, строительство гигантских предприятий, сжигание ископаемого топлива, распашка огромных площадей приводят к изменению баланса солнечной радиации и химического состава атмосферы.
Наибольшее влияние на климат оказывают следующие современные изменения в ландшафтах: рост городских и урбанизированных территорий, сооружение искусственных водоемов, создание антропогенных сельскохозяйственных ландшафтов, загрязнение мирового океана. Загрязнение океана нарушает тепло-, влаго- и газообмен между атмосферой, океанами и материками. Причем все эти изменения часто имеют последствия, которые трудно предвидеть, так как настолько сложна система прямых и обратных связей в атмосфере.
>>Как и почему изменяется рельеф России
§ 14. Как и почему изменяется рельеф России
На формирование рельефа влияют разнообразные процессы. Их можно объединить в две группы: внутренние (эндогенные) и внешние (экзогенные).
Внутренние процессы.
Среди них наибольшее воздействие на формирование современного рельефа оказали новейшие (неотектонические) движения земной коры
, вулканизм и землетрясения. Таким образом, под действием внутренних процессов образуются крупнейшие, крупные и средние формы
рельефа.
Неотектоническими называют движения земной коры, происходившие в ней за последние 30 млн лет. Они могут быть и вертикальными, и горизонтальными. На формирование рельефа наибольшее влияние оказывают вертикальные движения в результате которых земная кора поднимается и опускается (рис.20).
Рис. 20. Новейшие тектонические движения.
Скорость и высота вертикальных неотектонических движений в некоторых районах были очень значительны. Большая часть современных гор на территории России существуют только благодаря новейшим вертикальным поднятиям, так как даже молодые, сравнительно недавно образовавшиеся горы
разрушаются за несколько миллионов лет. Кавказские горы, несмотря на разрушающее воздействие внешних сил, были приподняты на высоту от 4000 до 6000 м. Уральские на 200-600 м, Алтай - на 1000-2000 м. Крупнейшие равнины России тоже испытали незначительный подъем - от 100 до 200 м. В тех местах, где земная кора опускалась, возникли впадины морей и озер, многие низменности.
По рис. 20 определите, какие виды движений преобладают на территории России.
Движения земной коры происходят и сейчас. Большой Кавказский хребет продолжает подниматься со скоростью 8-14 мм в год. Несколько медленнее растет Среднерусская возвышенность - около 6 мм в год. А территории Татарстана и Владимирской области ежегодно опускаются на 4-8 мм.
Наряду с медленными движениями земной коры в формировании крупных и средних форм рельефа определенную роль играют землетрясения и вулканизм.
Землетрясения часто приводят к значительным как вертикальным, так и горизонтальным смещениям пластов горных пород, возникновению обвалов и провалов.
При извержении вулканов формируются такие специфические формы рельефа, как вулканические конусы, лавовые покровы и лавовые плато.
Внешние процессы
, формирующие современный рельеф
, связаны с деятельностью морей, текучих вод, ледников, вефа. Под их воздействием разрушаются крупные и образуются средние и мелкие формы рельефа.
При наступлении морей осадочные породы откладываются горизонтальными слоями. Поэтому многие приморские части равнин, с которых море отступило сравнительно недавно, имеют плоский рельеф. Так образовались Прикаспийская и север Западно-Сибирской низменности.
Текучие воды
(реки, ручьи, временные водные потоки) размывают земную поверхность. В результате их разрушительной деятельности образуются формы рельефа, называемые эрозионными. Это речные долины, балки, овраги.
Долины крупных рек имеют большую ширину. Например, долина Оби в нижнем ее течении имеет ширину 160 км. Немного уступает ей Амур - 150 км и Лена - 120 км. Речные долины - традиционное место расселения людей, ведения особых типов хозяйства (животноводство
на пойменных лугах, огородничество).
Овраги - настоящая беда для сельского хозяйства (рис. 21). Разбивая поля на мелкие участки, они затрудняют их обработку. В России насчитывается более 400 тыс. крупных оврагов с общей площадью 500 тыс. га.
Деятельность ледников.
В четвертичный период из-за похолодания климата во многих районах Земли возникло несколько древних покровных леденений. В некоторых районах - центрах оледенения - на протяжении тысячелетий шло накопление льда. В Евразии такими центрами были торы Скандинавии, Полярный Урал, плато Путорана на севере Среднесибирского плоскогорья и горы Бырранга на полуострове Таймыр (рис. 22).
По карте населения в атласе сравните плотность населения в долинах крупных рек Сибири и на окружающих территориях.
Толщина льда в некоторых из них достигала 3000 м. Под действием собственного веса ледник сползал на юг, на прилегающие территории. Там, где проходил ледник, земная поверхность сильно изменялась. Местами он сглаживал ее. Местами, напротив, выпахивал понижения. Лед шлифовал скалы, оставляя на них глубокие царапины. Вместе со льдом перемещались скопления огромных камней (валунов), песка, глины, щебня. Эта смесь разнообразных горных пород получила название морены. В южных, более теплых районах ледник таял. Морена, которую он нес с собой, откладывалась в виде многочисленных холмов, гряд, плоских равнин.
Деятельность ветра. Ветер формирует рельеф главным образом в засушливых районах и там, где на поверхности лежат пески. Под его воздействием образуются дюны, песчаные холмы и гряды. Они распространены на Прикаспийской низменности, в Калининградской области (Куршская коса).
Рис.22. Границы древнего оледенения
Вопросы и задания
1. Какие процессы оказывают влияние на формирование рельефа Земли в настоящее время? Охарактеризуйте их.
2. Какие ледниковые формы рельефа встречаются в вашей местности?
3. Какие формы рельефа называют эрозионными? Приведите примеры эрозионных форм рельефа в вашей местности.
4. Какие современные рельеф о образующие процессы типичны для вашей местности?
География России: Природа. Население. Хозяйство. 8 кл. : учеб. для 8 кл. общеобразоват. учреждений / В. П. Дронов, И. И. Баринова, В. Я. Ром, А. А. Лобжанидзе; под ред. В. П. Дронова. - 10-е изд., стереотип. - М. : Дрофа, 2009. - 271 с. : ил., карт.
Содержание урока конспект урока опорный каркас презентация урока акселеративные методы интерактивные технологии Практика задачи и упражнения самопроверка практикумы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания дискуссионные вопросы риторические вопросы от учеников Иллюстрации аудио-, видеоклипы и мультимедиа фотографии, картинки графики, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения рефераты статьи фишки для любознательных шпаргалки учебники основные и дополнительные словарь терминов прочие Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы новаторства на уроке замена устаревших знаний новыми Только для учителей идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы обсуждения Интегрированные урокиВспомните:
1. В каких регионах мира в наши дни происходят извержения вулканов и землетрясения?
Прежде всего в районах столкновения литосферных плит. Тихоокеанское вулканическое огненное кольцо – полоса действующих вулканов, окаймляющая Тихий океан. Вулканы цепью протягиваются от полуострова Камчатка через Курильские, Японские, Филиппинские острова, далее через остров Новая Гвинея, Соломоновы острова, Новую Зеландию. Продолжением цепи являются вулканы северо-восточной Антарктиды, островов Огненной Земли, Анд, Кордильер и Алеутских островов. Всего в этой зоне – 328 действующих наземных вулканов из 540 известных на Земле.
Вторая зона от Азорских о-вов простирается на восток через Альпы и Турцию. На юге Азии она расширяется, а затем сужается и меняет направление на меридиональное, следует через территорию Мьянмы, острова Суматра и Ява и соединяется с циркумтихоокеанской зоной в районе Новой Гвинеи.
Выделяется также зона меньшего размера в центральной части Атлантического океана, следующая вдоль Срединно-Атлантического хребта.
Существует ряд районов, где землетрясения происходят довольно часто. К ним относятся Восточная Африка, Индийский океан и в Северной Америке долина реки Святого Лаврентия и северо-восток США.
Вопросы внутри параграфа
1. Какие виды тектонических движений преобладают на территории России? Сопоставьте рисунок и физическую карту. Как опускания земной коры отразились на рельефе России?
Сейчас на территории России преобладают вертикальные восходящие тектонические движения. В тех местах, где земная кора опускалась, возникли впадины морей и озер, многие низменности.
2. Сравните плотность населения в долинах рек Сибири и на окружающих территориях.
Практически на всей территории Сибири плотность населения составляет менее 1 чел. на кв. км. Очаги с большей плотностью населения находятся именно в долинах рек. Особенно ярким примером является долина Оби. Плотность населения здесь составляет 1-10 чел. на кв. км, местами 10-25 чел. В Восточной Сибири самая высокая плотность населения так же фиксируется в долинах Енисея, Лены, Вилюя.
3. Сопоставьте рисунок и физическую карту. Назовите формы рельефа России, образовавшиеся под воздействием древнего покровного оледенения.
Многочисленные холмы, гряды, плоские равнины
Вопросы и задания
1. Какие процессы оказывают влияние на формирование рельефа Земли в настоящее время? Охарактеризуйте их.
На формирование рельефа влияют разнообразные процессы. Их можно объединить в две группы: внутренние (эндогенные) и внешние (экзогенные).
Внутренние процессы. Среди них наибольшее воздействие на формирование современного рельефа оказали новейшие (неотектонические) движения земной коры, вулканизм и землетрясения. Таким образом, под действием внутренних процессов образуются крупнейшие, крупные и средние формы рельефа. Неотектоническими называют движения земной коры, происходившие в ней за последние 30 млн лет. Они могут быть и вертикальными, и горизонтальными.
Внешние процессы, формирующие современный рельеф, связаны с деятельностью морей, текучих вод, ледников, ветра. Под их воздействием разрушаются крупные и образуются средние и мелкие формы рельефа.
2. Какие ледниковые формы рельефа встречаются в вашей местности?
Наиболее распространенными ледниковыми формами рельефа в России являются морена-скопления обломочного материала, оставленного ледником. Там, где мощность отложений морены была значительной образовались моренные гряды (Среднерусская возвышенность) . В горных районах образование пикообразных вершин и долин с крутыми склонами и широким дном (троги).
3. Какие формы рельефа называют эрозионными? Приведите примеры эрозионных форм рельефа в вашей местности.
Эрозионные формы рельефа – это формы рельефа, которые образуются в результате разрушительной деятельности текучих вод. Текучие воды (реки, ручьи, временные водные потоки) размывают земную поверхность. В результате их разрушительной деятельности образуются формы рельефа, называемые эрозионными. Это речные долины, балки, овраги. Овраги наиболее распространенные из эрозионных формы рельефа. Они очень часто образуются на наклонных незакрепленных поверхностях при строительстве, на сельскохозяйственных полях.
4. Какие современные рельефообразующие процессы типичны для вашей местности?
Для большей территории России типичны деятельность текучих вод: происходит формирование речных долин, оврагов, балок. В горах На современном этапе происходят и вертикальные тектонические движения. Большой Кавказский хребет продолжает подниматься со скоростью 8-14 мм в год. Несколько медленнее растет Среднерусская возвышенность – около 6 мм в год. А территории Татарстана и Владимирской области ежегодно опускаются на 4-8 мм.
С самого начала обсуждения проблемы формирования земного шара именно горы смущали ученых. Потому что если предположить, что сперва Земля была огненным, расплавленным шаром, то ее поверхность после остывания должна бы остаться более или менее гладкой... Ну, может быть, слегка шероховатой. А откуда же появились высокие горные хребты и глубочайшие впадины в океанах?
В XIX веке господствующей идеей стало представление о том, что время от времени по каким-то причинам раскаленная магма изнутри приступом идет на каменную оболочку и тогда в ней вспучиваются горы и поднимаются хребты. Поднимаются? Но почему тогда на поверхности так много районов, где хребты идут параллельными складками один подле другого? При вспучивании каждая горная область должна бы иметь форму купола или пузыря... Объяснить возникновение складчатых гор действием вертикальных сил, идущих из недр, не удавалось. Складки требовали горизонтальных усилий.
А теперь возьмите яблоко в руку. Пусть это будет небольшое, слегка привядшее яблочко. Сдавите его в руках. Смотрите, как сморщилась кожица, как покрылась она мелкими складочками. А представьте себе, что яблочко размером с Землю. Складочки вырастут и превратятся в высоченные горные хребты... Какие же силы могли бы так сдавить землю, чтобы она покрылась складками?
Вы ведь знаете, что каждое раскаленное тело при остывании сжимается. Может быть, этот механизм годится и для объяснения складчатых гор на земном шаре? Представьте себе - расплавленная Земля остыла и покрылась коркой. Корка или кора, как каменное платье, оказалась «сшитой» на определенный размер. Но планета-то остывает дальше. А раз остывает, то и сжимается. Немудрено, что со временем каменная рубашка оказалась велика, стала мяться, идти складками.
Такой процесс предложил для объяснения формирования поверхности Земли французский ученый Эли де Бомон. Он назвал свою гипотезу контракционной от слова «контракция», что в переводе с латыни как раз и обозначало - сжатие. Один швейцарский геолог попробовал вычислить, какими оказались бы размеры земного шара, если разгладить все складчатые горы. Получилась весьма впечатляющая величина. Радиус нашей планеты при этом увеличился бы едва ли не на шестьдесят километров!
Новая гипотеза приобрела множество сторонников. Самые известные ученые поддержали ее. Они углубляли и разрабатывали отдельные разделы, превращая предположение французского геолога в единую науку о развитии, движении и деформации земной коры. В 1860 году эту науку, ставшую важнейшим разделом комплекса наук о Земле, предложили назвать геотектоникой. Станем и мы дальше называть этот важный раздел так же.
Гипотеза контракции или сжатия Земли и сморщивания ее коры особенно укрепилась, когда в Альпах и Аппалачах открыли крупные «надвиги». Этим термином геологи обозначают разрывы в залегающих горных породах, когда одни из них как бы надвинуты на другие. Специалисты торжествовали, новая гипотеза объясняла все!
Правда, возникал маленький вопрос: а почему горы-складки располагались не по всей поверхности земли равномерно, как на сморщившемся, усохшем яблоке, а собирались в горные пояса? И почему эти пояса располагались только по определенным параллелям и меридианам? Вопросик пустяковый, но коварный. Потому что на него ответить контракционная гипотеза никак не могла.
Глубокие корни гор
Примерно в середине XIX века, а точнее в 1855 году английский ученый Д. Пратт вел геодезические работы на территории «жемчужины британской короны», то есть в Индии. Он работал вблизи Гималаев. Каждый день, просыпаясь поутру, англичанин любовался величественным зрелищем грандиозного горного района и невольно задумывался: сколько же может весить этот колоссальный горный массив? Его масса должна непременно обладать заметной силой притяжения. Как бы это узнать? Стоп, но если это так, то внушительная масса должна отклонять легкий грузик на нитке от вертикали. Вертикаль - это направление силы тяжести Земли, а отклонение - направление силы притяжения Гималаев...
Пратт тут же прикинул общую массу горного массива. Получилась действительно порядочная величина. По ней, пользуясь законом Ньютона, он вычислил ожидаемое отклонение. Потом неподалеку от склонов гор подвесил грузик на нитке и с помощью астрономических наблюдений измерил его истинное отклонение. Каково же было разочарование ученого, когда при сравнении результатов оказалось, что теория отличается от практики более чем в пять раз. Вычисленный угол оказывался больше измеренного.
Пратт никак не мог взять в толк, в чем же заключается его ошибка. Он обратился к гипотезе, выдвинутой когда-то еще Леонардо да Винчи. Великий итальянский ученый и инженер предположил, что земная кора и расплавленный подкорковый слой - мантия почти всюду находятся в равновесии. То есть блоки коры плавают на тяжелом расплаве, как льдины на воде. А так как при этом часть «льдин»-блоков погружена в расплав, то в целом блоки оказываются легче, чем принимаются при расчете. Ведь кто не знает, что у айсберга лишь меньшая часть выступает над водой, а большая - погружена...
Соотечественник Пратта Дж. Эри добавил к его рассуждениям свои соображения. «Плотность горных пород примерно одинакова, - говорил он. - Но более высокие и мощные горы стоят, глубже погрузившись в мантию. Менее высокие горы сидят мельче». Получалось, что горы как бы имеют корни. Причем корневая часть оказывалась сложенной из менее плотных пород, по сравнению с плотностью мантии.
Хорошая получилась гипотеза. Долгое время пользовались ею ученые при измерениях силы тяжести в разных районах Земли. До той поры, пока не полетели над планетой искусственные спутники Земли - самые верные указатели и регистраторы поля притяжения. Но о них еще речь впереди.
В конце прошлого века американский геолог Даттон высказал мысль о том, что наиболее высокие и мощные блоки земной коры размываются дождями и текущими водами сильнее низких, а следовательно, они должны становиться легче и постепенно «всплывать». Тем временем на более легкие и низкие блоки наносятся осадки с вершин более высоких соседей, и они тяжелеют. А раз тяжелеют, то и погружаются. Не является ли этот процесс одной из возможных причин землетрясений в горах и новых горообразований?..
Очень много интересных гипотез выдвинули ученые конца прошлого века. Но едва ли не самой плодотворной из них было создание учения о геосинклиналях и платформах.
Геосинклиналями специалисты называют довольно обширные вытянутые в длину участки земной коры, где особенно часто наблюдаются землетрясения и извержения вулканов. Рельеф в этих местах обычно такой, что, как говорится, «сам черт ногу сломит» - складка на складке.
Еще в 1859 году американский геолог Дж. Холл заметил, что в горно-складчатых областях осадки гораздо толще, чем в тех местах, где породы залегают спокойными горизонтальными пластами. Почему так? Может быть, под тяжестью накопившихся здесь осадков, смытых с соседних гор, кора земли прогнулась?..
Выдвинутое предположение понравилось. И несколько лет спустя коллега Холла Джеймс Дана развил взгляды своего предшественника. Он назвал удлиненные прогибы коры, вызванные боковым сжатием (тогда уже господствовала гипотеза контракции), геосинклиналями. Сложный термин произошел из объединения трех греческих слов: «ге» - земля, «син» - вместе и «клино» - наклонять.
Джеймс Дана представлял себе этот процес следующим образом: сначала сжатая область прогибается. Потом слои сминаются и вспучиваются в виде горных складок.
Далеко не все геологи сразу согласились с мнением американского специалиста. Предлагались и другие картины развития геосинклиналий. Спор о них до наших дней не утихает уже более ста лет. Одни считают, что разогретое подкорковое вещество разделяется на тяжелые и легкие фракции. Тяжелые «тонут», выдавливая кверху более легкие. Они поднимаются, «всплывают» и вспарывают, разрывают литосферу. Тогда обломки тяжелых плит соскальзывают и сминают осадочные слои...
Другие предлагают иной механизм. Они считают, что в раскаленном подкорковом веществе Земли существуют медленные течения. Они затягивают, сминают осадочные породы. А оказавшись в глубине, эти породы переплавляются под действием давлений и высоких температур.
Есть и другие концепции. Согласно одной из них, например, геосинклинальные складки возникают по краям континентальных платформ, плавающих, как льдины в океане, по пластичному подкорковому веществу. К сожалению, пока ни одно из существующих на этот счет предложений полностью не удовлетворяет наблюдаемым в природе закономерностям. И потому спор, по-видимому, далек от своего завершения.
Выдающийся русский и советский геолог, общественный деятель Александр Петрович Карпинский родился в 1846 году, в поселке Турьинские рудники в Верхотурском уезде на Урале. Ныне это город, носящий его имя. Отец его был горны/и инженером, и потому неудивительно, что молодой человек по окончании гимназии поступил в прославленный Петербургский горный институт.
В тридцать один год Александр Петрович стал профессором геологии. А через девять лет его избрали членом императорской Академии наук.
Он исследует строение и полезные ископаемые Урала и составляет сводные геологические карты европейской части России. Начиная с петрографии - науки о составе и происхождении горных пород, Карпинский касается всех буквально разделов науки о Земле и везде оставляет заметный след. Он исследует ископаемые организмы. Пишет выдающиеся работы по тектонике и о геологическом прошлом земли - по палеогеографии.
Учение о геосинклиналях, несмотря на прогрессивные идеи в его основе, испытывало на первом этапе множество трудностей. И в это время Александр Петрович вплотную занялся изучением «спокойных областей» земной поверхности. Впоследствии они-то и получили название «платформ». В этих работах Карпинский обобщил огромный материал по геологии России, накопленный поколениями русских геологов. Он показал, как менялись очертания древних морей, заливавших эти области в разное время. И вывел два рода «волнообразно-колебательных движений» земной коры. Один, более грандиозный, образует океанические впадины и материковые поднятия. Другой, не столь величественный по масштабам, обеспечивает появление впадин и выпуклостей в пределах самой платформы. Так, например, местные колебания Русской платформы, по мнению Карпинского, происходили параллельно Уральскому хребту в меридиональном направлении и параллельно Кавказу - по параллелям.
После работ Александра Петровича Карпинского стало ясно, что платформы - это вовсе не неподвижные и неизменяемые участки земной поверхности. Они развиваются и изменяются со временем. К краям платформ время от времени присоединяются горные области, которые, застывая, увеличивают их общую площадь. Таким образом, развитие платформ оказывалось тесным образом связанным с образованием геосинклиналий и подчеркивало развитие всей Земли.
Свои выводы Александр Петрович основывал на принципах контрэкционной гипотезы, считая ее «счастливейшим научным завоеванием». И хотя результаты дальнейших исследований все яснее доказывали несостоятельность этой гипотезы, теория геосинклиналий и платформ продолжала развиваться независимо, становясь одним из важнейших положений геотектоники.
Расширение на смену сжатию
Пожалуй, именно новые представления об изначально холодной Земле похоронили гипотезу контракции. Появились новые идеи. Одна из них заключалась в том, что наша планета образовалась из более плотного вещества, по сравнению с существующими горными породами. И образовавшийся земной шар был сначала чуть не вдвое меньше теперешнего. На таком плотном космическом теле не было никаких особых впадин и выпуклостей - сплошная, довольно ровная оболочка. Но постепенно, разогреваясь, первоначальный планетный ком стал «распухать». Поверхность его растрескивалась. Стали образовываться отдельные глыбы континентов, разделенные глубокими впадинами океанов.
Однако у новой гипотезы тоже было немало уязвимых мест. Причем одним из них опять-таки были складчатые горы. Ведь складки могли появиться только при сжатии.
Чтобы справиться с таким противоречием, специалисты пришли к мнению, что периоды расширения могли сменяться периодами сжатия. Появилась еще одна «пульсационная гипотеза». Ее и сегодня поддерживает ряд ученых, считая, что именно в попеременном сокращении и расширении земного радиуса могут заключаться причины перемещения материков. Ведь эпохи складчатости в истории нашей планеты тоже следовали друг за другом.
Не очень ясны причины таких пульсаций. Русский ученый академик М. А. Усов связывает их с космическими факторами - с притяжением Луны и Солнца, с влиянием других планет. Другой ученый академик В. А. Обручев считал одной из возможных причин расширения Земли переход магмы из твердого состояния в жидкое. При этом много тепла уходит из недр. Земля охлаждается, а следовательно, и сильно сжимается.
Гипотеза пульсации имеет довольно много сторонников среди современных ученых. Они измерили горные давления в различных точках нашей планеты и сделали вывод о том, что в данный момент Земля переживает период сжатия. Если это так, то количество землетрясений должно расти...
Я привел несколько примеров для того, чтобы вы поняли - вопросы развития нашей планеты очень сложные. Люди уже давно стараются проникнуть в тайну геологической истории Земли, но и по сей день единого мнения по всем вопросам у ученых нет.
Критические зоны планеты
Ученые видели, что различные зоны земного шара, его горные системы, низменности приурочены к определенным поясам. А почему не по всей поверхности равномерно?
Вот, например, Александр Петрович Карпинский отметил горные пояса, идущие в меридиональном направлении. А в то же время Александр Иванович Воейков - выдающийся географ и климатолог, а также русский геодезист и географ Алексей Андреевич Тилло привели очень убедительные доводы в пользу широтного расположения горных систем.
Почему же все-таки особые зоны возникают не повсеместно, а только в каких-то критических областях?
С начала нашего века математики и геофизики все больше внимания уделяют вращению Земли и его влиянию на строение оболочки планеты. Ученые строят модели и рассчитывают их, выясняя, как должны распределяться напряжения в сферическом слое такой модели (в земной коре) в условиях ее сжатия...
Астрономы давно заметили, что ход вращения Земли постепенно замедляется. Нашу планету тормозит в основном приливное трение в ее коре, возникающее из-за притяжения Солнца и Луны. При этом постепенно уменьшаются силы полярного сжатия планеты. А значит, в высоких широтах литосфера и гидросфера будут понемногу подниматься, а в низких широтах у экватора - опускаться. При подобном процессе пограничными полосами, испытывающими особенно сильные напряжения, по мнению ученых, являются семидесятая параллель, шестьдесят вторая и тридцать пятая, а также экватор. Именно в этих поясах располагаются зоны - тектонических нарушений. На суше - это горные районы, глубокие пропасти и вулканы. На море - «ревущие сороковые» и другие районы бесчисленных опасных приключений, не раз и не два заканчивавшихся трагически.
А посмотрите на длиннющий хребет Кордильер Северной и Южной Америки, на Аппалачи, на Уральский хребет...
Найдите на карте Западно-Сибирскую равнину, которая переходит в низменность Тургайского прогиба и в Туранскую низменность.
Взгляните, как идет система рифтовых прогибов, пересекающих с севера на юг восточную часть Африки...
Все они ориентированы по меридианам или близко к ним. Советский ученый Г. Н. Каттерфельд считает критическими зонами меридионального направления пояса, расположенные между 105 - 75°, 60 - 120° и 150 - 30°.
Эти критические зоны очень важно знать исследователям Земли. Они имеют очень большое не только теоретическое, но и практическое значение. Потому что именно в них наблюдается усиленная магматическая активность подкоркового вещества. И вместе с магмой по трещинам и разломам в верхние зоны коры поднимаются рудные элементы, которые создают месторождения различных металлов. Например, уже сегодня геологам хорошо известен Тихоокеанский рудный пояс с крупными месторождениями олова, серебра и других металлов. Этот пояс огромным кольцом охватывает величайший океан земли. Известен и Средиземноморский рудный пояс, хранящий в себе медь и свинцово-цинковые руды. От Атлантического побережья Южной Европы и Северной Африки тянется он через Кавказ, Тянь-Шань до самых Гималаев...
Но что же является источником колоссальной энергии, за счет которой осуществляются грандиозные тектонические процессы в земной коре? По этому поводу и в наше время не затихают горячие дискуссии. Одни считают тектонику свойством вообще присущим саморазвитию любой планеты. Источником ее сил они видят внутреннее тепло Земли. Другие отдают предпочтение космическим факторам: взаимодействию Земли с Солнцем, с Луной, изменению солнечной активности, даже положению Солнечной системы относительно центра Галактики...
Единого взгляда и единого мнения нет! Может быть, пройдет несколько лет и появится новая гипотеза, объединяющая причины всепланетного развития на основании новых факторов, добытых уже не только на поверхности Земли, но и на других планетах.
«Бомба» профессора Вегенера
Вы никогда не задумывались, взглянув на глобус или географическую карту мира, почему восточный берег Южной Америки и западное побережье Африки так удивительно схожи?.. Присмотритесь-ка повнимательнее. Картина получается поразительная. Полное впечатление, что когда-то эти отдельные куски суши составляли единую огромную нашлепку на земном шаре, один гигантский праматерик.
Между прочим, первым это сходство отметил еще в 1620 году уже известный нам Бэкон, как только успели выйти более или менее правдоподобные карты с Новым и Старым Светом. А сорок лет спустя французский аббат Ф. Пласе утверждал, что «до всемирного потопа» обе части света были крепко-накрепко соединены друг с другом. Правда, о причине их разъединения почтенный патер не распространялся. Но именно с этого момента, при желании, можно начинать историю развития гипотезы о движении материков, или гипотезы «мобилизма», как ее называют в науке.
По-настоящему мобилизм связан с именем Альфреда Вегенера, который возродил забытые предположения Бэкона и Пласе, поставив их на «научные ноги». В общем-то, мысль о движении материков возникла у Вегенера случайно. Он рассматривал карту мира и так же, как и мы с вами, поразился сходству берегов континентов.
Кем был профессор Вегенер? Он окончил университет по специальности астронома. Но это была, по его выражению, «слишком сидячая работа» для его темперамента. Научившись управлять аэростатом, он вместе с братом занялся исследованиями атмосферы и увлекся метеорологией. Через несколько лет он отправился в Гренландию, чтобы вести метеорологические наблюдения в условиях ее сурового климата.
Когда основоположник климатологии член-корреспондент Петербургской Академии наук Александр Иванович Воейков прочитал книгу молодого Вегенера «Термодинамика атмосферы», он воскликнул: «Взошла новая звезда в метеорологии!»
И вдруг - Вегенер и строение и эволюция Земли?
Как и другие его современники, Вегенер представлял себе землю, произошедшей из огромной капли расплавленного вещества. Она постепенно остывала, покрывалась коркой, которая покоилась на тяжелой и жидкой базальтовой массе.
Еще направляясь в Гренландию, ученый не раз обращал внимание на могучие льдины, величественно плывущие по стылой воде. Может быть, этот образ и навеял ему представления о расплывающихся материках. Вот только какие силы могли их двигать? Но вы ведь не забыли, что по образованию Вегенер был астрономом. И вот в его воображении возникает четкая картина, как увлекается подкорковый слой вращением Земли, как Луна возбуждает в мантии гигантские приливные волны, взламывающие непрочную оболочку, и как захваченные приливными течениями куски коры надвигаются и громоздятся друг на друга, образуя единый праматерик, окрещенный им Пангеей.
Много миллионов лет просуществовала Пангея.
А тем временем под воздействием тех же внешних сил в ее глубинах все накапливались и накапливались напряжения. И в один прекрасный момент не выдержал праматерик. Побежали по нему трещины, и стал он распадаться на части. Откололись Америки от Африки и Европы и поплыли на запад. Между ними раскрылся Атлантический океан. Оторвалась от Северной Америки Гренландия, а от Африки Индостан. Раскололись Антарктида с Австралией...
Однажды оказавшись почти случайно на собрании немецкого Геологического общества, Вегенер не задумываясь изложил свою гипотезу собравшимся. Что тут началось!.. Почтенные господа, только что мирно дремавшие на стульях, не просто проснулись. Они пришли в ярость. Они кричали, что взгляды Вегенера ошибочны, а идеи нелепы и даже смешны. А сам он безграмотен и... Вспомним, что в то время в геологическом мире безраздельно господствовала контракционная гипотеза. Какое же горизонтальное движение материков возможно при общем сжатии планеты? Нет, земная кора может только подниматься и опускаться.
Конечно же, вернувшись домой, многие из присутствовавших тут же бросились к глобусам и картам и стали вырезать ножницами материки и прикладывать один к другому. Противники Вегенера злорадствовали: в большинстве случаев берега лишь в принципе, очень неточно совпадали. И это являлось существенным козырем против новой гипотезы.
Стоит отметить, что такое приблизительное совпадение долгие годы было сильным аргументом противников мобилизма - гипотезы движения материков. Уже в наше время, когда реконструкцию Пангеи решили провести не по береговой линии континентов, а по границе материкового склона, включив в материки и шельфы, картина получилась совсем иной. В 1965 году ученые воспользовались электронной вычислительной машиной и подобрали такое положение материков, при котором зоны несовпадения оказались пренебрежимо малыми. Разве это не доказательство? Но вернемся к Вегенеру.
Резкая критика не обескуражила ученого. Он лишь сделал вывод, что для доказательства новой идеи ему нужно накопить много фактов, очень много.
В то время ученый работал в Марбургском университете. Читал лекции студентам, обрабатывал материалы своей поездки в Гренландию и думал. Все его мысли захватила новая идея. Он искал силы, способные сдвинуть материки с места, растащить их, искал пути движения континентов.
В конечном счете Альфреду Вегенеру так и не удалось найти достаточно доказательств для подкрепления своей гипотезы. Сил притяжения Луны и Солнца было явно недостаточно, чтобы сдвинуть с места глыбы континентов. Да и представление о сплошном расплавленном подкорковом слое оказалось несостоятельным. Старая школа победила.
Мнение о том, что материки могут двигаться, было если не забыто, то надолго (в понимании нашего времени - на самом же деле совсем не надолго) сошло со сцены. И лишь в пятидесятых годах XX столетия поруганная гипотеза мощно возродилась, пополнилась новыми фактами и заняла ведущую роль в современной науке о Земле.
Литература
1.http://geoman.ru/books/item/f00/s00/z0000030/index.shtmlБаландин Р.К. Глазами геолога. – М., 1973
2.http://geoman.ru/books/item/f00/s00/z0000037/index.shtmlГангнус А.А. Тайна земных катастроф. – М., 1985
3.Иванов В.Л. Архипелаг двух морей. – М., 2003
4.Кац Я.Г., Козлов В.В., Макарова Н.В. Геологи изучают планету. – М., 1984
5. Кузнецова Л.И. Куда плывут материки. – М., 1999
6. Малахов А.Занимательно о геологии – М., 1989
