Общие сведения о Земле. Эндогенные и экзогенные процессы и их рельефообразующее значение. Основные геосферы

На протяжении 5,5 миллиардов лет существование Земли ее внешний облик многократно изменялся: на месте равнин фор­мировались высочайшие горные системы, на месте современных гор простирался океан, изменялось положение и размеры ма­териков, океанов и морей. Более того, по мнению многих ученых, иными были и размеры самой планеты. Наша планета составляет площадь 510 млн. кв. км. (из них суша занимает 29% или 148,8 млн. кв. км.). Земная кора или литосфера, наиболее изученная сфера земного шара. В ее пределах про­исходят все основные известные нам горообразования, про­цессы вулканизма, землетрясений и т.п.

Одним из наиболее характерных свойств земного шара яв­ляется его неоднородность. В центре Земли расположено яд­ро, вещество которого обладает особыми, присущими только ему свойствами. Вокруг ядра находятся концентрические обо­лочки или сферы, также характеризующиеся определенным со­ставом и свойствами. С приближением к центру Земли вещест­во сфер становится более плотным и обладает большим удель­ным весом.

В основу классификации горных пород положен их генезис, т.е. способ происхождения. Выделяют три группы пород: магматические, или изверженные, осадочные и метаморфические.

Магматические породы образуются в процессе застывания силикатных расплавов, находящихся в недрах земной коры под большим давлением. Эти расплавы получили названия магмы (от греческого слова «мазь»). В одних случаях магма внедряется в толщу лежащих выше пород и застывает на большей или меньшей глубине, в других - она застывает, излившись на поверхность Земли в виде лавы.

Осадочные породы образуются в результате разрушения на поверхности Земли ранее существовавших пород, и последующего отложения и накопления продуктов этого разрушения.

Метаморфические породы представляют собой результат метаморфизма, т.е. преобразования ранее существовавших магматических и осадочных горных пород под влиянием резкого повышения температуры, повышения или изменения характера давления (смены всестороннего давления на ориентированное), а также под влиянием некоторых других факторов.

Несколько слов необходимо сказать о минералах, которые входят в состав горных пород.

Количество минералов в составе земной коры превышает 2500 видов.

Минералы, образующие основную массу горных пород, получили название породообразующих. Количество их достигает всего нескольких десятков видов. В отличие от них минералы, входящие в горные породы в виде второстепенных, необязательных составных частей, называются акцессорными, или акцессориями. Они входят в состав пород в количестве менее 5%.

Термин «минерал» происходит от латинского слова «минера» - кусок руды. В настоящее время под минералами подразумеваются составные части горных пород, однородные по составу и строению, любого агрегатного состояния - твердого, жидкого, газообразного, возникающие как внутри зем­ной коры, так и на поверхности ее в результате разнообраз­ных физико-химических процессов.

Минерал представляет собой как бы фазу существования химического вещества, отвечающую конкретным условиям в земной коре или на ее поверхности (температура, давление, состав компонентов). В результате взаимодействия вещества и среды создается динамическая система равновесия, нару­шающая при изменении условий, определивших «равновесие». Этим объясняется возможность видоизменения минералов, превращения их из одного вида в другой.

Минералы имеют основные физическим свойствам: цвет, блеск, излом, цвет черты, спайность, твердость, удельный вес и др.

Как уже подчеркивалось, поверхность Земли и ее недра непрерывно изменяются под воздействием самых разнообразных сил и факторов. Эти процессы изменения протекают в подав­ляющем большинстве крайне медленно с точки зрения челове­ка, незаметно не только непосредственно для его глаза, но часто и незаметно для многих сменяющих друг друга поколе­ний людей. Однако именно эти медленные процессы в течение миллионов и миллиардов лет истории Земли приводят к наибо­лее разительным и крупным переменам в ее лике и внутреннем строении. Они и составляют главное содержание истории Зем­ли.

Среди геологических процессов есть и такие, которые проявляются очень бурно и приводят к катастрофическим по­следствиям. Сюда относятся мощные извержения вулканов, разрушительные землетрясения, внезапные горные обвалы и т.п. Но эти процессы проявляются сравнительно редко, охватывают относительно небольшие площади и играют в истории Земли значительно меньшую роль.

Для удобства изучения геологические процессы разделяют на две большие группы: процессы внешней геодинамики, или внешние экзогенные процессы, и процессы внутренней геодинамики, или внутренние эндогенные процессы.

Разделение процессов на внешние и внутренние носит несколько условный характер, так как между ними нет категорического разграничения, а наоборот, наблюдается тесное взаимодействие. Тем не менее подобное деление методически вполне оправдано.

Существует целый ряд явлений, обусловленных внутренней (тепловой и химической) энергией Земли. Сюда относятся: вулканические явления, землетрясения, медленные, вековые колебания земной коры, различного рода горообразовательные движения (складки, сбросы и т.д.), распад радиоактивных веществ и различные химические реакции. Все эти явления объединяются под общим единым названием эндогенных сил Земли, то есть процессов, источник энергии которых находится в самой Земле.

Под экзогенными явлениями понимают процессы выветривания, денудации (в узком смысле этого слова), работу ветра, текучие воды, льда, морского прибоя.

Источником энергии для экзогенных сил служит солнечная лучистая теплота, которая по отношению к земле является энергией внешней.

В последнее время работа экзогенных сил объединяется под наименованием процессов деструкции или денудации (в широком понимании этого слова).

Земная поверхность, подвергаясь действию тех или иных факторов экзогенных сил, претерпевает различные изменения в своем морфологическом облике, отображающиеся в огромном разнообразии типов рельефа. Указанные изменения в рельефе земной поверхности выражаются, главным образом, в расчленении ее крупных первичных неровностей на более мелкие, вследствие постепенного разрушения и понижения суши от действия, преимущественно, таких деструкционных факторов как выветривание и плоскостная денудация.

Экзогенные процессы подразделяются на три группы: процессы выветривания, процессы денудации, процессы аккумуляции или осадконакопления.

Выветривание представляет собой процесс изменения (разрушения) горных пород и минералов вследствие приспособления их к условиям земной поверхности. Оно состоит в изменении физических свойств минералов и горных пород, главным образом сводящимся к их механическому разрушению, разрыхлению химических свойств под воздействием воды, ки­слорода и углекислого газа атмосферы и жизнедеятельности организмов.

Денудация и аккумуляция (или осадконакопления) тесно взаимосвязаны. Под денудацией понимается совокупность про­цессов разрушения и сноса продуктов разрушения горных по­род, создаваемых в основном выветриванием. Она проявляется главным образом в пределах суши и сводится к перемещению раздробленного или химически растворенного материала с возвышенностей в депрессии рельефа - долины, котловины, озёрные и морские бассейны. Главными ее агентами являются сила тяжести, текучие воды, ветер и движущиеся льды ледни­ков. Денудация (от латинского слова «денудо» - обнажаю) приводит к разрушению целых горных систем, шаг за шагом сравнивая их с поверхностью Земли и превращая горы в рав­нины.

Аккумуляция это сумма всех процессов накопления осад­ков, возникающих в понижениях рельефа Земли за счет прине­сенных денудацией продуктов выветривания. Она является первой стадией образования новых осадочных горных пород.

Выветривание лишь подготавливает материал для денуда­ции, но само по себе еще не приводит к серьезным изменени­ям лика Земли.

Денудация же является наиболее активным фактором преоб­разования Земли, мобилизующим, приводящим в движение ог­ромные массы вещества. Поэтому изучение денудации является одним из главных вопросов геоморфологии. Аккумуляция - это дальнейшее звено в цепи экзогенных процессов, сводящееся к тому, что продукты выветривания как бы вновь обретают по­кой, теряют свою подвижность, входя в состав осадочных по­род.

Однако аккумуляция не является конечным звеном в цепи преобразования вещества, но лишь этапом в его круговороте.

Об интенсивности денудации выражающей суммарно работу экзогенных сил, судят по количеству разрушенного материа­ла, сносимого реками с суши, и по интенсивности срезания ею поверхности континентов. Эти величины могут быть подвержены следующими данными: в Средней Азии за год перемещается только во взвешенном состоянии от 5 до 3000 тонн с квадратного километра. Для Кавказа величина сноса дости­гает за год 75-2248 тонн с 1 кв. км. Срезание поверхности Русской равнины вследствие денудации составляет 0,03 мм за год.

Для горных областей величина денудации возрастает в не­сколько раз: так, в Средней Азии величин денудации дости­гает 0,26 мм, на Кавказе - 0,45 мм, в Северных Альпах - 0,57 мм в год и т.д. Денудация суши длится иногда многие мил­лионы лет, поэтому общая величина срезания континентов с течением времени становится весьма ощутимой. В истории Земли известны многочисленные примеры срезания под корень высоких горных, массивов и превращения горного рельефа в равнинный.

К экзогенным процессам кроме выветривания относятся: ветровая деятельность, процессы, связанные с действием си­лы тяжести, работа подземной воды, текучих вод, льда, а также геологическая деятельность озер, болот и моря.

Все эти процессы экзогенной динамики совершаются в оп­ределенном направлении и осуществляют геологическую работу по разрушению, переносу и аккумуляции (т.е. осаждению) перенесенного материала. Осажденный материал в дальнейшем при благоприятных условиях цементируется и превращается в твердые каменные породы осадочного происхождения.

Разрушенный материал в процессе переноса подвергается сортировке, что приводит к отбору некоторых минералов и веществ и образованию залежей полезных ископаемых, напри­мер, россыпей золота, платины, олова и др.

Основные геосферы Земли: атмосфера, гидросфера, литосфера и биосфера входят в общее понятие

Дата добавления: 2014-11-29