Доклад — Рельеф Земли. Зависимость рельефа от внешних геологических процессов Какой процесс называется выветриванием

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?

Рельеф - это…

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.

Рельеф Земли: основные формы и возраст рельефных форм

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:

детство;
юность;
зрелость;
дряхлость.

Как и почему рельеф Земли изменяется во времени?

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.

Главные факторы рельефообразования

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:

внутренняя энергия Земли;
всемирная сила тяготения;
солнечная энергия;
энергия космоса.

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.

Здоровье и жизнь любого человека напрямую зависят от процессов, происходящих в литосфере. От этих процессов также зависит хозяйственная активность людей. Большая часть данных процессов проистекает под непосредственным влиянием природных сил, носят стихийный характер.

Стихийные и природные явления можно разделить на 2 группы:

Обвалы, осыпи, оползни, сели, происходящие из-за действия сил земного притяжения.
Вулканизм и землетрясения, происходящие из-за внутренней энергии Земли.

Вулканизм является очень масштабным проявлением. На Курильских островах и Камчатке сосредоточено большинство вулканов страны. Из 160 существующих на территории России вулканов, 40 находится на территории Курильских островов. Из действующих вулканов можно отметить вулкан Сарычева, Берга, Безымянный, Кизимен, Шивелуч, Ключевская сопка, Карымская сопка и Мутновский вулкан. Столбы вулканической пыли и газов, которые выбрасывают в атмосферу вулканы, поднимаются на высоту 10-20 км., после чего они начинают оседать на землю.

Землетрясения - это самые опасные стихийные явления, предсказать которые практически невозможно. На территории РФ частые и сильные землетрясения чаще всего происходят в районе острова Сахалин, на Курильских островах и на Камчатке. Одно из самых последних разрушительных землетрясений случилось в 1995 году. Из-за него погибло около 2000 человек и полностью было разрушено поселение Нефтегорск. Среди российских горных регионов к опасным, относительно возникновения землетрясений, можно отнести: Забайкальские и Прибайкальские горы, Саяны, Алтай и Кавказ. Около 40% территории РФ считается сейсмоопасной.

В районах, где распространены вулканы, находятся также гейзеры и горячие вулканы. Подземную горячую воду можно применять для выработки электроэнергии и отопления жилых помещений. К примеру, на Камчатке успешно функционирует опытная геотермальная электростанция.

Обвалы и осыпи чаще всего происходят в горных районах с сильным пересечением рельефа. Горные породы, которые разрушились, при действии силы тяжести обваливаются и тянут за собой новые части обломков. Преимущественно, причиной их возникновения являются подземные толчки или активность вод. Не редкость в горных районах и сели. Они представляют из себя смесь камней, глины и грязи, которая образовывается при затяжных дождях и стремительно сходит вниз. Движение сели происходит с высокой скоростью и, если на ее пути окажется какое-то поселение, мост, дорога, плотина или любое другое сооружение, она может разрушить их. Алтай и Кавказ гораздо чаще, чем другие горные районы сталкиваются с данным природным явлением.

Существует также такой вид природных явлений как оползень. Чаще всего, его формирование происходит в условиях чередования водоупорных и водоносных пород. В таких условиях верхние слои начинают сползать по более скользкому водоупору и образуется оползень. Чаще всего оползни можно встретить на Волге, а также на крутых берегах, которые подмывает вода.

Воздействие человеческой деятельности на рельеф

Рельеф местности формируется ни лишь из-за внутренних и внешних факторов, но и из-за хозяйственной деятельности человека. Больше всего на рельеф влияют такие виды работ как прокладывание дорог, добыча ископаемых, строительство подземных коммуникаций и сооружений, развитие лесного и сельского хозяйства. Из-за этих причин очень часто нарушается целостность горной породы, а поверхность земли начинает проседать. В некоторых регионах могут появляться антропогенные землетрясения, спровоцированные извлечением из земли огромного количества каких-то ископаемых. Подобные землетрясения часто случаются в Западной Сибири и Предуралье. Из-за добычи ископаемых появляется много терриконов, шахт и карьеров.

Большинство отработанных промышленных отвалов представляют собой опасность для человеческого здоровья. Очень много таких отвалов находится на территории Кузнецкого угольного бассейна и в некоторых районах Сибири и Дальнего Востока. Именно в этих районах ископаемые добывают открытым способом. Также рельеф изменяется во время забора артезианской воды и во время подземных работ. Из-за этого в рельефе могут появляться достаточно глубокие воронки. Несколько таких воронок обнаружено в Москве, глубиной они достигают 4, а диаметром 45 метров. Аналогичные воронки на Кузбассе в глубину достигают 70 метров. Почвенная эрозия и овражная деятельность представляют из себя пример того, как нельзя вести сельское хозяйство - при интенсивной распашке земли и выведении естественной растительности.

Таким образом, человеческая хозяйственная деятельность активно участвует в кардинальных изменениях рельефа земли. Вместе с естественными рельефными формами сегодня существует много искусственных: разные сооружения, тоннели, мосты, плотины, здания. За много тысяч лет были сформированы гигантские зоны сплошного заселения. Искусственные формы, которые были созданы человеком полностью изменили поверхность земли, оказывая при этом влияние на поверхностные водные стоки и климат.

Косвенное влияние на рельеф человека

Оказывать воздействие на изменения в рельефе земли человек может и косвенно. Человек не запланировано или ненамеренно может изменить условия морфогенеза, замедлить или усилить естественные процессы аккумуляции или денудации. В результате этого значительно усиливается антропогенное оврагообразование и эрозия почв. Из-за осушения болот изменяется рельеф их поверхности. Неограниченный выпас скота, а также дорожная дигрессия являются причиной оживления динамики золовых песчаных аккумулятивных форм рельефа. В местах, где проводятся активные военные действия могут возникать особые формы мезорельефа и микрорельефа - это бомбовые воронки, оборонительные валы, окопы и траншеи.

Действия, совершающиеся людьми осознанно или неосознанно принимаются в условиях возможной неопределенности, а любая конкретная ситуация может привести к угрозе в какой-то определенной форме. Любые человеческие действия, которые осуществляются на границах природно-антропогенной или природной системы, могут стать причиной геоморфологического риска. Риск появляется от ощущения или наличия опасности, исходящей от определенного геоморфологического объекта и повязан с активной деятельностью субъекта опасности - человеком. Именно для этого, экологическая геоморфология разрабатывает определенные методы и принципы, которые дают возможность определить опасные геоморфологические объекты и процессы и спрогнозировать их развитие для того, чтобы минимизировать стоимость и степень риска.

Естественные природные стихийные процессы в большинстве случаев являются техногенно предопределенными. К примеру, масштабная вырубка леса в регионах имеющих горный рельеф становится причиной активизации процессов образования селей и оползней. В последнее время участились гравитационные и флювиально-гляциальные процессы, образующиеся из-за освоения лугов высоко в горах. Частота схождения лавин с гор увеличивается, и наносит сельскому хозяйству существенный ущерб. Разрушаются здания, мосты, горные дороги. Обычно, явления, которые представляют собой какую-то угрозу с экологической стороны, возникают внезапно. Специалисты, занимаясь исследованием их появления и развития, обозначили несколько важнейших факторов, которые дают возможность спрогнозировать ход их развития в будущем. Их действия связаны не так с антропогенными или природными факторами, как с одновременной деятельностью и влиянием людей в местах, подверженных данным явлениям.

Чтобы спрогнозировать развитие каких-либо экзогенных процессов, самыми эффективными являются методы зондирования в дистанционном режиме. Они способны повысить объективность географического прогноза, а также значительно улучшить качество полученного материала. При таких условиях есть возможность прогнозировать характер, а также силу экзогенных процессов.

Изменение рельефа Земли

Глубокие корни гор

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?

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.

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.#"#">Баландин Р.К. Глазами геолога. – М., 1973

2.#"#">Гангнус 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

География – это наука, которая изучает географическую оболочку земли, а также это наука о земном рельефе. Рельеф – эта постоянно изменяющаяся форма земной поверхности или совокупность неровностей земной поверхности, различающихся происхождением, размером и возрастом. За миллионы лет истории Земли под воздействием разных сил там, где стояли горы, появились равнины, а там, где были равнины, возникли высокие действующие вулканы.

Существует прямая зависимость между рельефом земли и строением литосферы. Так на стыках литосферных плит образовались горы, а в центрах плит – равнины.

Формы рельефа или морфоструктуры

Существуют такие большие и малые формы рельефа, как

материки – самые крупные формы; учёные считают, что когда-то был всего один материк, постепенное разделение которого привело к современному виду Земли;
океанические впадины – также крупная форма земного рельефа, формирующая за счёт движения литосферных плит; считается, что когда-то океанов на земле было меньше, а через сотни тысяч лет ситуация снова изменится, возможно, некоторые части суши окажутся затопленными водой;
горы – самые грандиозные формы земного рельефа, достигающие грандиозной высоты, горы могут образовывать цепи гор;
нагорья – отдельно стоящие горы и системы хребтов, такие, как Памир или Тянь-Шань;
шельфы – участки суши, полностью скрытые под водой;
равнины – максимально плоская земная поверхность, лучшие место для жизни человека.

Рис 1. Рельеф Земли

Такие формы имеют определённое название – морфоструктуры . Учёные различают такие виды морфоструктур, как планетарные и региональные, которые образовались позднее. В их развитии участвовали тектонические движения, а на их фоне происходили перемещения верхних горизонтов литосферы.

Причины трансформации земной поверхности

Изменения рельефа Земли происходит по разным причинам. Трансформация может происходить под воздействие как внутренних, так и внешних сил.

Внешние силы влияют на земной рельеф не так сильно, как внутренние.

Внутренние силы

ТОП-2 статьи которые читают вместе с этой

К внутренним силам относятся:

землетрясения;
движения земной коры (тектонические движения);
вулканизм.

Эти процессы приводят к появлению:

гор и горных хребтов (причём, как на суше, так и на дне морей и океанов);
цепи вулканов;
гейзеров и горячих источников;
уступов;
трещин;
впадин и много другого.

Внешние силы

К внешним силам относится:

выветривание:
сила текучей воды;
сила подземной воды
таяние ледников;
активная преобразовательная деятельность людей.

Естественно, внешние силы не способны произвести глобальные изменения земного рельефа. Но долговременное воздействие того или иного фактора приводит к трансформации. Постепенно появляются

холмы, овраги, котловины, дюны и барханы, речные долины (всё это относится к равнинным формами земного рельефа);
осыпи, ущелья и скалы причудливых очертаний (всё это относится к горным формам земного рельефа). Интересно, что внешние силы, действуя постепенно, в течение длительного времени, также способны привести к глобальным разрушениям. Так вода вполне способна разрушить целую гору.

Нужно помнить, что рельеф также влияют такие внешние процессы, как:

циркуляция воды в атмосфере;
движение воздушных масс;
смена растительного покрова;
миграция животных.

Более подробная информация представлена таблице внешних сил изменяющих рельеф земной поверхности (её можно использовать на уроках географии в 7 классе) .

Процесс	Пример	Проявление в рельефе	Сущность процесса
Выветривание	Рис 2. Выветривание	образование осыпей
Сила ветра	Рис 3. Сила ветра	образование барханов и дюн	перенос горных пород и рыхлых отложений
Сила воды	Рис 4. Сила воды	разрушение горных пород	перенос и размыв горных пород
Таяние ледников	Рис 5. Таяние ледников	изменения очертания материков	увеличение объёма воды в Мировом океане

Внутренние силы обычно создают различные формы земного рельефа, а внешние силы их разрушают.

Возраст рельефа

Время, прошедшее с момента образования современного облика Земли, называется возрастом рельефа. Это могут быть годы, сотни, тысячи, миллионы лет. Возраст крупных рельефных форм может насчитывать от 200 до 90 миллионов лет. Кроме возрастных существуют также и числовые характеристики поверхности рельефа.

Что мы узнали?

Рельеф Земли отличается большим разнообразием, сложностью и невероятными морфоструктурами. Почему рельеф земли очень разнообразен? Существуют большие и малые неровности, возникающие под воздействием внутренних и внешних сил. Трансформация и изменения происходят медленно, постепенно, одной человеческой жизни не хватит, чтобы заметить все произошедшие изменения. Земная поверхность как будто дышит, то опускается, то поднимается, а порой просто лопается от возникших напряжений. Таким образом, развитие рельефа Земли происходит и в настоящее время.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 3.9 . Всего получено оценок: 615.