Внешние и внутренние силы земли. Что называется внутренними силами Земли

С давних времён гранит был олицетворением стойкости, прочности. Выражение «стойкий как гранит» можно было в равной степени отнести к волевому, несгибаемому человеку, дружбе или какому-нибудь сооружению. Однако даже гранит рассыпается в мелкий щебень, крошку и песок, если его длительное время подвергать воздействию перепада температур, активных кислот, замерзающей и оттаивающей воды. Ничто не вечно на нашей Земле, и всё изменяется, включая самые крепкие горные породы.

С первыми лучами солнца высоко в горах начинают таять снег и лёд. Капли воды, сливаясь в тоненькие ручейки, текут по склонам, образуя ручьи и, наконец, горные реки. Вода проникает в мельчайшие трещины и углубления горной породы. Ночью температура падает на несколько градусов ниже нуля, и вода в трещинах превращается в лёд, увеличиваясь в объёме на 9%, раздвигая стенки трещины, расширяя и углубляя ее. Так продолжается день за днём, год за годом.

Постепенно трещина разовьётся настолько, что отделит кусок горной породы от основного массива, и тот скатится вниз по склону. Этот процесс, идущий постоянно и приводящий к медленному, но верному разрушению горных пород, называется выветриванием. Как видим, это отнюдь не работа ветра, а разрушение горных пород в самой поверхностной зоне земной коры под влиянием разных причин. Эту зону иногда называют зоной гипергенеза (от греч. «гипер» — «над», «сверху» и «генезис» — «рождение», «происхождение»).

Конечно, выветривание — не только действие расширяющейся при замерзании воды, а совокупность многих факторов: колебаний температуры; химического воздействия различных газов и кислот, растворённых в воде; воздействия органических веществ, образующихся при жизнедеятельности растений и животных и при их разложении после смерти; расклинивающие действия корней кустарников и деревьев. Иногда эти факторы действуют вместе, иногда по отдельности, но решающее значение имеют резкая смена температуры и водный режим. Поэтому в зависимости от преобладания тех или иных факторов выделяют физическое, химическое и биогенное выветривание.

Физическое выветривание

Для чего на стыках рельсов делается зазор в несколько сантиметров? Чтобы при нагревании в жаркую летнюю погоду, когда рельсы расширятся и удлинятся, железнодорожный путь не искривился. Стальные и железные мосты тоже расширяются в жару, поэтому в их конструкциях также предусмотрены зазоры.

В пустынях, где днём невозможно притронуться к камню — такой он горячий, — ночью температура резко падает. Горные породы, как и рельсы, подвергаются то нагреванию, то охлаждению и соответственно расширению и сжатию. Но в отличие от рельсов горные породы, например граниты и базальты, состоят из разных минералов, которые обладают различным цветом, строением и, что самое главное, различной теплопроводностью. За счёт разного расширения в этих минералах возникают большие напряжения, неоднократное действие которых приводит в конце концов к ослаблению связей между минералами, и порода рассыпается, как говорят, в труху, превращаясь в дресв^ — скопление мелких обломков, щебня, грубого песка.

Подобное температурное выветривание особенно эффективно в магматических и метаморфических породах, состоящих из разнообразных по своим свойствам минералов, которые имеют различную теплопроводность. Эти минералы, то расширяясь, то сжимаясь, «раскачивают» прочные связи между собой, и, наконец, утратив их совсем, порода рассыпается, превращаясь в щебень и грубый песок.

В пустынных районах Сирии несколько тысячелетий назад происходили излияния базальтовых лав. В наши дни пейзаж этих мест поражает своей мрачностью: вокруг лишь бесконечный хаос грубых чёрных обломков базальтов, образовавшихся на лавовых потоках за счёт температурного выветривания. Температурное выветривание особенно активно происходит в областях с жарким континентальным климатом — в пустынных районах, где очень велики суточные перепады температуры.

Различные породы разрушаются с разной скоростью. Так, Великие пирамиды в Гизе, недалеко от Каира (Египет), сложенные из глыб желтоватых песчаников, ежегодно теряют 0,2 мм своего наружного слоя, что приводит к накоплению осыпей (например, у подножия пирамиды Хуфу образуются осыпи объёмом 50 м3 в год).

Скорость выветривания известняков составляет 2—3 см в год, а гранит разрушается намного медленнее. На гранитных блоках, высеченных в Асуане 5400 лет назад, в результате выветривания образовался рыхлый слой толщиной 5—10 мм. А блоки известняка, из которых примерно 250 лет назад построена крепость Кременец на Украине, за это время успели разрушиться почти на 25 см, и рыхлый материал был унесён дождями и ветром.

Иногда выветривание приводит к своеобразному шелушению, или десквамации (от лат. desquama-ге — «снимать чешую»), — отслаиванию тонких пластинок от поверхности обнажения горных пород. В результате неправильные по форме глыбы со временем превращаются в почти правильные шары, напоминающие каменные пушечные ядра. В Восточной Сибири, в долине реки Нижняя Тунгуска, на пластовых базальтовых интрузиях — силлах — такие шары разбросаны в огромном количестве. Их даже принимали за валуны, обкатанные рекой.

Разрушающее действие на горные породы в пустыне оказывают кристаллики солей, образующиеся при испарении воды в тончайших трещинках и увеличивающие давление на их стенки. Капиллярные трещинки под действием этого давления расширяются, и монолитность породы нарушается.

В полярных областях расклинивающее воздействие замерзающей воды на горные породы особенно велико. Чем больше в породе пор, способных заполняться водой, тем быстрее она разрушается. В высокогорных областях скалистые вершины, как правило, разбиты многочисленными трещинами, а их подножия скрыты шлейфом осыпей, которые сформировались за счёт выветривания.

Поскольку прочность и монолитность даже у одной и той же горной породы разная, то одни её участки поддаются выветриванию быстрее, чем другие. Такое избирательное выветривание приводит к образованию углублений, ямок, ниш, и горные породы приобретают ячеистый облик. Так, например, в Крыму, в окрестностях Бахчисарая, в песчанистых известняках верхнемеловой эпохи наблюдается неравномерное окремнение (т.е. замещение кремнезёмом). Более плотные, окремнённые участки горных пород выступают, а более рыхлые выветриваются быстрее и образуют небольшие углубления — ячеи.

Благодаря избирательному выветриванию появляются разнообразные «чудеса природы» в виде арок, ворот и т.д., особенно в пластах песчаников, — например, знаменитая гора Кольцо около Кисловодска на Северном Кавказе, которой любовался Михаил Юрьевич Лермонтов.

На склоне горы Демерджи в Крыму находится заповедник с каменными «истуканами» — огромными столбами высотой в десятки метров, образованными в конгломератах (т.е. сцементированных галечниках) верхней юрьь Неравномерная цементация конгломератов в результате избирательного выветривания привела к формированию разнообразных колонн, «грибов», * идолов» и других причудливых форм рельефа.

Для многих районов Кавказа и других гор очень характерны так называемые «истуканы» — пирамидальные столбы, увенчанные крупными камнями, даже целыми глыбами размером 5—10 м и более. Эти глыбы предохраняют от выветривания и размыва нижележащие отложения (образующие столб) и похожи на шляпки гигантских грибов.

На северном склоне Эльбруса около знаменитых горячих источников Джилысу есть овраг, называемый Кала-кулак, что по-балкарски означает «овраг замков». «Замки» представлены огромными столбами, сложенными относительно рыхлыми вулканическими туфами. Эти столбы увенчаны крупными глыбами лав, раньше слагавшими морену — ледниковые отложения, возраст которых 50 тыс. лет. Морена впоследствии разрушилась, а часть глыб сыграла роль «шляпки» гриба, предохранившей «ножку» от размыва. Такие же «пирамиды» есть и в долинах рек Чегем, Терек и в других местах Северного Кавказа.

Необходимо напомнить, что и современная хозяйственная деятельность человека также усиливает процессы физического выветривания. Когда при вспашке сдирается дёрн на миллионах гектаров, вырубаются леса, кустарники, осушаются болота, прокладываются дороги, туннели, роются гигантские карьеры, всё это нарушает природное равновесие. Эрозия (разрушение пород водными потоками) и выветривание начинают происходить быстрее.

Каждое изменение всегда требует определённых усилий. Любые перемены не произойдут без какого-либо влияния. И очевидный тому пример - наша родная планета, формировавшаяся под действием различных факторов на протяжении миллиардов лет. Важно и то, что постоянные процессы изменения Земли - это результат не только лишь внешних сил, но и внутренних, тех, которые скрыты глубоко в недрах геосферы.

И если уж через два-три десятка лет облик нашей планеты вполне может измениться до неузнаваемости, то явно не будет лишним понимать те процессы, влияние которых к этому привело.

Перемены изнутри

Возвышенности и впадины, неровности и шероховатости, а также многие другие особенности рельефа суши - всё это постоянно обновляется, рушится и формируется мощными внутренними силами. Чаще всего их проявление остаётся вне поля нашего зрения. Однако даже прямо в этот момент Земля плавно подвергается тем или иным изменениям, которые в долгосрочной перспективе станут гораздо значительнее.

Ещё со времён бытности древних римлян и греков были замечены поднятия и оседания различных участков литосферы, вызывающие все изменения в очертаниях морей, суши и океанов. Многолетние научные исследования с применением различных технологий и приборов целиком это подтверждают.

Рост горных массивов

Медленное перемещение отдельных участков земной коры постепенно приводит к их наложению друг на друга. Сталкиваясь в горизонтальном движении, их толщи изгибаются, мнутся и трансформируются в складки разных масштабов и крутизны. Всего наука выделяет два типа горообразовательных движений (орогенеза):

• Выгибание пластов - образует как выпуклые складки (горные хребты), так и вогнутые (впадины в горных массивах). Именно от этого и произошло название складчатых гор, которые с течением времени постепенно разрушаются, оставляя за собой лишь основание. На нём и формируются равнины.
• Разрыв пластов - толщи горных пород могут не только лишь сминаться в складки, но и подвергаться разломам. Таким образом образуются складчато-глыбовые (или просто глыбовые) горы: скиды, грабены, горсты и прочие их составляющие возникают при вертикальном смещении (поднятие вверх/опускание вниз) участков земной коры относительно друг друга.

Но внутренняя сила Земли способна не только лишь сминать равнины в горы и рушить былые очертания возвышенностей. Движения также порождают землетрясения и извержения вулканов, которые нередко сопровождаются чудовищной разрухой и человеческими смертями.

Дыхание из-под недр

Трудно даже представить, что привычное для каждого человека понятие «вулкан» в древние времена имело куда более грозный оттенок. Поначалу истинную причину такого явления по обычаю связывали с немилостью богов. Извергаемые из недр потоки магмы считали суровым наказанием свыше за провинности смертных. Катастрофические потери вследствие извержений вулканов известны ещё с самого рассвета нашей эры. Таким образом, к примеру, величественный римский город Помпеи был стёрт с лица планеты Земля. Сила планеты в тот момент проявилась сокрушительной мощью широко известного ныне вулкана Везувий. Кстати, авторство этого термина исторически закреплено за древними римлянами. Так они именовали своего бога огня.

Довольно часто извержения сопровождаются землетрясениями. Но наибольшую опасность для всего живого представляют именно выбросы из недр Земли. Высвобождение газов из магмы происходит крайне быстро, поэтому мощные взрывы впоследствии - обыденное явление.

По типу действия вулканы делятся на несколько типов:

• Действующие - те, о последнем извержении которых имеются документальные сведения. Наиболее известные среди них: Везувий (Италия), Попокатепетль (Мексика), Этна (Испания).
• Потенциально действующие - извергаются крайне редко (раз в несколько тысяч лет).
• Потухшие - такой статус имеют вулканы, о последних извержениях которых документальных свидетельств не сохранилось.

Влияние землетрясений

Сдвиги горных пород часто провоцируют быстрые и сильные колебания земной коры. Чаще всего это происходит в районе высоких гор - эти области по сей день непрерывно продолжают формироваться.

Место зарождения сдвигов в глубинах земной коры называется гипоцентром (очагом). От него распространяются волны, которые и создают колебания. Точка на поверхности земли, прямо под которой располагается очаг - эпицентр. В этом месте наблюдаются наиболее сильные толчки. По мере дальнейшего удаления от этой точки они плавно угасают.

Наука сейсмология, изучающая явление землетрясений, выделяет три основных вида землетрясений:

1. Тектонические - основной горообразующий фактор. Возникает в результате столкновений океанических и материковых платформ.
2. Вулканические - возникают в результате потоков раскалённой лавы и газов из-под земных недр. Обычно они довольно слабые, хотя и могут продолжаться несколько недель. Чаще всего являются предвестниками извержений вулкана, что чревато куда более серьёзными последствиями.
3. Обвальные - возникают в результате обрушения верхних слоёв земли, покрывающих собою пустоты.

Сила землетрясений определяется по десятибалльной шкале Рихтера с помощью сейсмологических приборов. И чем больше амплитуда волны, возникающая на земной поверхности, тем ощутимее будет урон. Наиболее слабые землетрясения, измеряющиеся в 1-4 балла, можно проигнорировать. Они регистрируются лишь специальными чувствительными сейсмологическими приборами. Для людей они проявляются максимум в виде дрожащих стёкол или слегка перемещающихся предметов. В большинстве же своём они полностью незаметны на глаз.

В свою очередь, колебания в 5-7 баллов вполне могут повлечь различные повреждения, хоть и незначительные. Более сильные землетрясения уже представляют серьёзную угрозу, оставляя после себя разрушенные здания, практически полностью уничтоженную инфраструктуру и человеческие потери.

Ежегодно сейсмологи регистрируют порядка 500 тысяч колебаний земной коры. К счастью, лишь пятая часть из этого числа действительно ощущается людьми и лишь 1000 из них приносят реальный ущерб.

Подробнее о том, что воздействует на наш общий дом извне

Непрерывно меняя рельеф планеты, внутренняя сила Земли не остаётся единственным формирующим элементом. Непосредственное участие в этом процессе принимают и многочисленные внешние факторы.

Разрушая многочисленные неровности и заполняя подземные впадины, они привносят ощутимый вклад в процесс непрерывного изменения поверхности Земли. Стоит обратить внимание, что помимо текучих вод, опустошительных ветров и действия гравитации, непосредственным образом на свою же планету воздействуем и мы.

Изменённые ветром

Разрушение и преобразование горных пород в основном происходит под воздействием выветривания. Оно не создаёт новые рельефные формы, но разрушает твёрдые материалы до рыхлого состояния.

На открытых пространствах, где нет лесов и иных препятствий, песчаные и глиняные частицы при помощи ветров могут перемещаться на значительные расстояния. Впоследствии их скопления образуют эоловые формы рельефа (термин происходит от имени древнегреческого бога Эола - повелителя ветров).

Пример - песчаные холмы. Барханы в пустынях создаются исключительно при воздействии ветра. В некоторых случаях их высота достигает сотни метров.

Таким же образом могут скапливаться осадочные горные отложения, состоящие из пылеватых частиц. Они имеют серовато-жёлтый цвет и называются лёссами.

Следует помнить, что, двигаясь с большой скоростью, различные частицы не только лишь скапливаются в новые образования, но и постепенно разрушают встречающийся на своём пути рельеф.

Выветривание горных пород бывает четырёх видов:

1. Химическое - заключается в химических реакциях между минералами и внешней средой (вода, кислород, углекислый газ). В результате горные породы подвергаются разрушению, их химическая составляющая терпит изменения с дальнейшим образованием новых минералов и соединений.
2. Физическое - вызывает механический распад горных пород под влиянием целого ряда факторов. В первую очередь физическое выветривание происходит при значительном колебании температур в течение суток. Ветра, наряду с землетрясением, извержением вулканов и селевыми потоками аналогично являются факторами физического выветривания.
3. Биологическое - осуществляется при участии живых организмов, деятельность которых приводит к созданию качественно нового образования - почвы. Влияние животных и растений проявляется в механических процессах: дробление горных пород корнями и копытами, рытьё нор и т. д. Особенно масштабная роль в биологическом выветривании принадлежит микроорганизмам.
4. Радиационное, или же солнечное выветривание. Характерным примером разрушения пород при подобном воздействии - Наряду с этим радиационное выветривание влияет ещё и на ранее перечисленные три вида.

Все эти типы выветриваний нередко проявляются комбинированно, сочетаясь в тех или иных вариациях. Однако различные климатические условия также влияют на чьё-либо преобладание. К примеру, в местах с сухим климатом и в высокогорных районах зачастую встречается физическое выветривание. А для областей с холодным климатом, где температуры часто колеблются до 0 градусов Цельсия, характерно не только лишь выветривание морозом, но и органическое вкупе с химическим.

Гравитационное воздействие

Ни один перечень внешних сил нашей планеты не окажется полным, если не упомянуть о фундаментальном взаимодействии всех материальных тел - это гравитационная сила Земли.

Разрушенные многочисленными природными и искусственными факторами, горные породы всегда подвержены перемещению с возвышенных участков почвы на более низкие. Так порождаются обвалы, осыпи, случаются и сели с оползнями. Гравитационная сила Земли с первого взгляда может казаться чем-то незримым на фоне мощных и опасных проявлений других внешних факторов. Однако же всё их воздействие на рельеф нашей планеты попросту бы нивелировалось без всемирного тяготения.

Разберёмся детальнее с тем, какое воздействие оказывает гравитация. В условиях нашей планеты вес любого материального тела равно Земли. В классической механике это взаимодействие описывает всем известный со школьной скамьи ньютоновский закон всемирного тяготения. Согласно ему, F тяжести равна произведению m на g, где m - масса объекта, а g - ускорение (всегда равное 10). При этом сила тяжести влияет на все тела, расположенные как непосредственно на ней, так и вблизи неё. В случае если на тело воздействует исключительно гравитационное притяжение (а все остальные силы взаимно уравновешены), оно подвергается свободному падению. Но при всей своей идеальности такие условия, где силы, действующие на тело у поверхности Земли, по сути, нивелированы, характерны для вакуума. В повседневной реальности сталкиваться приходиться совсем с иной ситуацией. К примеру, на падающий объект в воздухе воздействует и величина сопротивления воздуха. И хоть всё равно сила притяжения Земли окажется значительно сильнее, этот полёт уже не будет действительно свободным по определению.

Интересно, что воздействие притяжения существует не только в условиях нашей планеты, но и на уровне нашей Солнечной системы в целом. Например, что сильнее притягивает Луну? Земля или Солнце? Не обладая учёной степенью в области астрономии, многие наверняка будут удивлены ответом.

Потому что сила притяжения спутника Землей уступает солнечной примерно в 2.5 раза! Резонно будет задуматься, как небесное светило не отрывает Луну от нашей планеты с настолько сильным воздействием? Ведь в этом плане величина, которой равна Земли по отношению к спутнику, значительно уступает таковой для Солнца. К счастью, наука способна ответить и на этот вопрос.

Теоретическая космонавтика для таких случаев использует несколько понятий:

• Сфера действия тела M1 - окружающее пространство вокруг объекта M1, в пределах которого движется объект m;
• Тело m - объект, свободно движущийся в сфере действия объекта M1;
• Тело M2 - объект, оказывающий возмущающее воздействие на это движение.

Казалось бы - решающей должна быть гравитационная сила. Земля притягивает Луну гораздо слабее Солнца, однако есть и другой аспект, который и оказывает итоговое влияние.

Вся суть сводится к тому, что M2 стремится разорвать гравитационную связь между объектами m и M1 путём наделения их разными ускорениями. Величина этого параметра напрямую зависит от расстояния объектов до M2. Однако разность между предаваемых телом M2 ускорений на m и M1 будет меньше, чем разница ускорений m и M1 непосредственно в поле тяготения последнего. Этот нюанс и есть причина того, почему M2 не способно оторвать m от M1.

Представим аналогичную ситуацию с Землёй (M1), Солнцем (M2) и Луной (m). Разность тех ускорений, которое создаёт Солнце по отношению к Луне и Земле, в 90 раз меньше того среднего ускорения, которые характерны для Луны по отношению к сфере действия Земли (её диаметр - 1 млн км, расстояние между Луной и Землёй - 0,38 млн километров). Решающую роль играет не то, с какой силой Земля притягивает Луну, а большая разность ускорений между ними. Благодаря этому Солнце способно лишь деформировать орбиту Луны, но никак не оторвать её от нашей планеты.

Пойдём ещё дальше: воздействие гравитации в разной степени характерно и для остальных объектов нашей Солнечной системы. Какое именно оно оказывает влияние, учитывая то, что сила тяжести на Земле значительно отличается от показателей других планет?

Это повлияет не только на перемещение горных пород и образование новых форм рельефа, но и на их вес. Обязательно отметим, что этот параметр определяется величиной силы притяжения. Она прямо пропорциональна массе рассматриваемой планеты и обратно пропорционально квадрату её же радиуса.

Не будь наша Земля сплюснутой у полюсов и вытянутой в районе Экватора, вес любого тела на всей поверхности планеты был бы одинаковым. Но мы не живём на идеальном шарике, а экваториальный радиус длиннее полярного примерно на 21 км. Оттого вес одного и того же предмета будет тяжелее на полюсах и легче всего на экваторе. Но даже в этих двух точках сила тяжести на Земле отличается незначительно. Мизерную разницу в весе одного и того же объекта можно измерить только с помощью пружинных весов.

И совсем иная ситуация сложится в условиях других планет. Для наглядности обратим внимание на Марс. Масса красной планеты в 9.31 раз меньше земной, а радиус - в 1.88 раз меньше. Первый фактор, соответственно, должен уменьшить силу тяжести на Марсе в сравнении с нашей планетой в 9.31 раз. В то же время второй фактор увеличивает её в 3.53 раза (1.88 в квадрате). В итоге сила притяжения на Марсе составляет примерно треть от земной (3.53: 9.31 = 0.38). Соответственно, горная порода с массой на Земле в 100 кг будет весить на Марсе ровно 38 кг.

Учитывая, какая сила тяжести Земле присуща, её можно сопоставить в один ряд между Ураном с Венерой (притяжение которых меньше земного в 0.9 раз) и Нептуном с Юпитером (их притяжение больше нашего в 1.14 и 2.3 раза соответственно). Наименьшим воздействием гравитации отметился Плутон - в 15.5 раза меньше земных условий. А вот наиболее сильное притяжение зафиксировано на Солнце. Оно превышает наше в 28 раз. Иными словами, тело весом в 70 кг на Земле там бы потяжелело приблизительно до 2 тонн.

Под лежачий пласт вода протечёт

Ещё один важнейший созидатель и единовременно разрушитель рельефов - движущаяся вода. Её потоки своим движением образуют широкие речные долины, каньоны и ущелья. Однако даже малые её количества при неспешном передвижении способны формировать овражно-балочный рельеф на месте равнин.

Пробивать свой путь через любые препятствия - не единственная сторона влияния течений. Эта внешняя сила также выступает в роли транспортировщика обломков горных пород. Так формируются различные рельефные образования (к примеру, плоские равнины и наросты вдоль рек).

Особенным образом влияние текучих вод сказывается на легкорастворимых породах (известняк, мел, гипс, каменная соль), расположенных близко к суше. Реки постепенно убирают их со своего пути, устремляясь в глубину земных недр. Такое явление называется карстом, в результате него образуются новые формы рельефа. Пещеры и воронки, пропасти и подземные водоёмы - всё это итог длительной и мощной деятельности водных масс.

Фактор льда

Наряду с проточными водами, ледники принимают не меньшее участие в разрушении, транспортировке и отложению горных пород. Создавая тем самым новые формы рельефа, они сглаживают скалы, образуют мореные холмы, гряды и котловины. Последние нередко заполняются водой, превращаясь в ледниковые озёра.

Разрушение горных пород посредством ледников называется экзарацией (ледниковой эрозией). При проникновении в долины рек, лёд подвергает их ложе и стенки сильному давлению. Рыхлые частицы сдираются, часть из них вмерзают и тем самым способствуют расширению стенок глубины дна. В итоге речные долины приобретают форму с наименьшим сопротивлением для продвижения льдов - корытообразный профиль. Либо же, согласно их научному наименованию, ледниковые троги.

Таяние ледников способствует созданию зандр - равнинных образований, состоящих из скопившихся в замороженной воде частичек песка.

Мы и есть внешняя сила Земли

Учитывая внутренние силы, действующие на Землю, и внешние факторы, самое время упомянуть и о нас с вами - тех, кто уже не первый десяток лет привносит колоссальные изменения в жизнь планеты.

Все формы рельефа, созданные человеком, называются антропогенными (от греческого anthropos — человек, genesisum — происхождение, и латинского factor — дело). В наши дни львиная доля этого типа деятельности осуществляется при использовании современной техники. Причём новые разработки, исследования и внушительная финансовая поддержка от частных/государственных источников обеспечивают её стремительное развитие. А это, в свою очередь, постоянно стимулирует наращивание темпов антропогенного влияния человека.

Особенно подвергаются изменениям равнины. Эта местность всегда была приоритетной для заселения, постройки домов и инфраструктуры. Более того, совершенно обыденной стала практика сооружения насыпей и искусственного выравнивания рельефа.

Изменяется окружающая среда и с целью добычи полезных ископаемых. При помощи техники люди выкапывают огромные карьеры, бурят шахты, делают насыпи на местах отвалов пустой породы.

Часто масштабы деятельности человека сопоставимы и с влиянием природных процессов. К примеру, современные технические достижения дают нам возможность создавать огромные каналы. Причём за гораздо более сжатые сроки, если сравнивать с аналогичным формированием речных долин течением воды.

Процессы разрушения рельефа, именуемые эрозией, значительно усугубляются человеческой деятельностью. В первую очередь негативному влиянию подвергается почва. Этому способствует распашка склонов, повальная вырубка лесных массивов, неумеренный выпас скотины, прокладка дорожного покрытия. Ещё больше эрозию усугубляют растущие темпы строительства (особенно это касается возведения жилых домов, для которых требуются такие дополнительные работы, как, например, заземление, при котором измеряется сила сопротивления земли).

Последнее столетие отметилось эрозией примерно трети всех мировых обрабатываемых угодий. Наиболее масштабно эти процессы протекали на крупных земледельческих площадях России, США, Китая и Индии. К счастью, проблема эрозии земли активно решается на международном уровне. Однако же основной вклад в уменьшение губительного влияния на почву и воссоздание ранее уничтоженных участков привнесут научные исследования, новые технологии и грамотные методы их применения человеком.

Энергетическим источником внутренних (эндогенных) сил является внутренняя энергия Земли, высвобождающаяся при радиоактивном распаде и гравитационных перемещениях вещества в недрах планеты. Проявлением действия внутренних сил являются разнообразные тектонические движения земной коры, вулканизм и землетрясения.

Среди видов движения земной коры принято различать вертикальные и горизонтальные. Первым гипотезу о горизонтальных движениях земной коры выдвинул в начале XX века Альфред Венгер. Его считают основоположником теории дрейфа литосферных плит. Согласно этой теории, литосферные плиты могут перемещаться по поверхности верхней мантии. Перемещение литосферных плит приводит к их взаимодействию. Края плит, таким образом, могут сходиться, расходится или двигаться параллельно друг другу. Наиболее интенсивные вертикальные движения земной коры наблюдаются именно на границах литосферных плит.

В настоящее время принято считать, что расхождение плит происходит в районах срединно-океанических хребтов. В их осевых частях отмечается выход мантийного вещества и образование молодой земной коры океанического типа. При столкновении литосферных плит возникают горы и глубоководные желоба, при этом океаническая земная кора частично превращается в континентальную. Согласно теории дрейфа литосферных плит, вертикальные движения земной коры являются следствием её горизонтальных движений.

Несколько ранее вертикальные движения земной коры объясняла констракционная гипотеза. Её суть такова. Первично разогретая Земля продолжает остывать. Вначале остыла и затвердела поверхность Земли, что привело к образованию земной коры. Земное ядро остывает до сих пор. В результате этого оно уменьшает свой объём. Уменьшение объёма ядра вызывает сжатие мантии. В результате чего литосфера не соответствует размерам Земли: она больше. А так как земная кора очень твёрдая, она не может сжаться, происходит её разлом: она трескается и сжимается в складки. Эти процессы сопровождаются землетрясениями и вулканизмом.

Но у данной теории есть свои минусы: нельзя точно установить, остывает ли земное ядро, а в связи с высокой плотностью ядерного вещества трудно представить его дальнейшее сжатие.

Землетрясения – толчки и колебания земной поверхности, вызванные растрескиванием м разламыванием слоёв горных пород, которые не выдерживают накопившегося в них давления и напряжения. От места разлома (очага землетрясения) по земной коре распространяются сейсмические волны, вследствие чего колеблется поверхность Земли. Большинство очагов землетрясений располагаются в пределах литосферы. Каждый год в мире происходит не менее 100 тысяч землетрясений, при этом только около 20 из них носят разрушительный характер. Сила землетрясений измеряется по двенадцатибальной шкале. Большая часть подземных толчков не ощущается людьми, а лишь фиксируется специальными сейсмоприборами.

Вулканизм (магматизм) имеет несколько проявлений. Суть этих процессов связана с внедрением магмы в земную кору. Иногда магма вырывается из кратера, и происходит извержение вулкана. Нередко она изливается на поверхность земли по трещинам. В этих случаях образуются лавовые плато. Иногда магма не достигает земной поверхности, а застывает на некоторой глубине. В результате слои осадочных пород, находящиеся на поверхности, приподнимаются, образуя куполовидные горы.

С наличием разогретой магмы вблизи земной поверхности связаны гейзеры и горячие источники.

Районы распространения землетрясений и современного вулканизма (сейсмические пояса) соответствуют местам взаимодействия литосферных плит. Они протягиваются вдоль побережья Тихого океана, а также вдоль южного побережья Евразии от Атлантического океана до Тихого. Сейсмически активными территориями являются Восточная Африка, Красное море, Прибалтика и Забайкалье.

Человек пока не может предотвратить проявление внутренних сил Земли, но уже накоплен достаточный опыт, чтобы прогнозировать данные явления природы.

Остались вопросы? Хотите знать больше о силах, изменяющих поверхность Земли?
Чтобы получить помощь репетитора – .

blog.сайт, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.

Деятельность внешних сил в целом ведет к разрушению горных пород, слагающих земную поверхность, и сносу продуктов разрушения с высоких мест на более низкие. Этот процесс называется денудацией. Снесённый материал накапливается в низких местах - долинах, котловинах, впадинах. Этот процесс называется аккумуляцией - прим. от geoglobus.ru. Разрушение горных пород вблизи поверхности Земли под действием разных факторов - выветривание подготавливает материал для перемещения.

Особенно велика роль воды, попавшей в трещины, почти всегда имеющиеся в горных породах. Замерзая, она расширяет, раздвигает края трещины; оттаивая, вытекает из неё, унося с собой разрушенные частицы.

Ветер, перенося песок с места на место, не только расширяет трещины, но и шлифует их, обтачивает поверхности скал, создавая причудливые фигуры. Там, где ветер стихает, в ветровой «тени», например за скалой или за кустарником, песок накапливается. Создаётся новая форма рельефа, которая со временем даст начало бархану - песчаному холму. Такие образования называют эоловыми формами рельефа, по имени древнегреческого бога Эола, повелителя ветров.

Свою лепту в изменение рельефа вносят морские волны и приливы. Они разрушают берега, уносят разрушенный материал и перемещают его на разные расстояния вдоль берега, формируя прибрежные валы и пляжи, постоянно меняют береговую линию.

На поверхности горных ледников и в их толще перемещаются обломки пород, песок, пыль с окрестных скал и склонов долин. При таянии ледника весь этот материал ложится на земную поверхность - прим. от geoglobus.ru. Сама ледяная масса способна оказывать сильное формирующее действие на рельеф. Под её воздействием образуются ледниковые долины корытообразной формы - троги, остроконечные пики - карлинги, огромные насыпные валы - морены.

В последние столетия человек настолько активно влияет на окружающую природную среду, что сам становится мощной внешней силой. Вредные выбросы в атмосферу промышленных предприятий приводят к возникновению кислотных дождей.

Возбуждаемые энергией солнечных лучей и силой тяжести экзогенные силы, с одной стороны, разрушают формы, созданные эндогенными силами, с другой - создают новые формы. В этом процессе выделяют: 1) разрушение горных пород (выветривание - оно не создает формы рельефа, а подготавливает материал), 2) удаление разрушенного материала, обычно это снос вниз по склону (денудация) и 3) переотложение (аккумуляция) сносимого материала. Если при этом формируется практически ровная поверхность, говорят о пенепленизации.

Важнейшими агентами проявления внешних сил являются воздух и вода. Различают физическое, химическое и биогенное выветривание.

Физическое выветривание происходит из-за неодинакового расширения и сжатия частиц горных пород при колебаниях температуры. Особенно интенсивно оно в переходные сезоны и в районах с континентальным климатом, большими суточными амплитудами температур - на нагорьях Сахары или в горах Сибири, при этом часто формируются целые каменные реки - курумы. Если в трещины пород проникает вода, а затем, застывая и расширяясь, увеличивает эти трещины, говорят о морозном выветривании.

Химическое выветривание - это разрушение горных пород и минералов под действием содержащихся в воздухе воде, породах и почвах активных веществ (кислорода, углекислоты, солей, кислот, щелочей и др.) в результате химических реакций. Для химического выветривания, напротив, благоприятны влажные и теплые условия, характерные для приморских районов, влажных тропиков и субтропиков.

Биогенное выветривание часто сводится к химическому и физическому воздействию на горные породы организмов.

Обычно наблюдается одновременно несколько видов выветривая, и когда говорят о физическом или химическом выветривании это не значит, что другие силы при этом не участвуют - просто название дается по ведущему фактору.

Вода - "скульптор лика земного" и один, из самых мощных агентов перестройки рельефа. Текучие воды воздействуют на рельеф, разрушая горные породы. Временные и постоянные водные потоки, реки и ручьи миллионы лет "вгрызаются" в земную поверхность, размывают ее (эрозия), перемещают и переоткладывают смытые частицы. Если бы не происходило постоянного поднятия земной коры, хватило бы всего 200 млн. лет, чтобы вода смыла все выступающие над морем участки и вся поверхность нашей планеты представляла бы единый безбрежный океан. Наиболее распространенными эрозионными формами рельефа являются формы линейной эрозии: речные долины, овраги и балки.

Для понимания процессов формирования таких форм важным является осознание того факта, что базис эрозии (место, куда стремится вода, уровень, на котором поток теряет свою энергию - для рек это устье или место впадения, или скальный участок в русле) изменяет свое положение с течением времени. Обычно он понижается при размывании рекой тех горных пород, по которым она протекает, особенно интенсивно это происходит при увеличении водности рек или тектонических колебаниях.

Овраги и балки образованы временными водотоками, возникающими после таяния снега или выпадения ливневых дождей. Между собой они отличаются тем, что овраги - это постоянно растущие, врезающиеся в рыхлые породы, узкие крутосклонные рытвины, а балки - имеющие широкое днище и прекратившие свое развитие ложбины, заняты лугами или лесами.

Самые разнообразные формы рельефа создают реки. В речных долинах выделяют следующие формы: коренной берег (в его строении не участвуют речные наносы), пойму (часть долины, затопляемая в паводки или половодья), террасы (бывшие поймы, поднявшиеся над урезом в результате понижения базиса эрозии), старицы (участки реки, отделившиеся в результате меандрирования от прежнего русла).

Кроме природных факторов (наличия уклонов поверхности, легко размываемых грунтов, обильных осадков и т. д.), образованию эрозионных форм способствует нерациональная деятельность человека - сплошная вырубка лесов и распашка склонов.

Кроме воды важным фактором экзогенных сил является ветер. Обычно он обладает меньшей, чем вода силой, но работая с рыхлым материалом может творить чудеса. Формы, созданные ветром, называются эоловыми. Они преобладают в засушливых районах, или там, где засушливые условия были в прошлом (реликтовые эоловые формы). Это барханы (песчаные холмы серповидной формы) и дюны (холмы овальной формы), обточенные скалы.

Внутренние силы Земли создают неровности: горы, возвышенности, глубокие котловины, впадины. Внешние силы их выравнивают. Этот процесс постоянен. В результате взаимодействия внутренних и внешних сил формируется рельеф нашей планеты. Внешние силы очень разнообразны. К ним относятся солнечное тепло, работа воды, ледников, ветра, действие живых организмов и проявление химических процессов, которые направлены на преобразование отдельных горных пород и образование новых.

Воздействия внешних сил на горные породы, вызывающие разрушение и разрыхление последних, называют процессом выветривания. Его подразделяют на физическое, химическое и органическое.

Физическое выветривание - это процесс раздробления горных пород и их разрыхления под воздействием воды, ветра и т.п.

В результате резких изменений температуры (днем горная порода с поверхности нагревается и расширяется, ночью - охлаждается и сжимается) образуются трещины, которые постепенно увеличиваются. Увеличению трещин особенно способствует замерзание в них воды, так как при замерзании она увеличивается в объеме. Маленькие трещины увеличиваются, горная порода распадается на отдельные куски, которые впоследствии разрушаются на еще более мелкие. В трещинах образуется мелкозем, на нем поселяются растения, которые также оказывают физическое влияние на разрушение пород; разрушают породу и животные, а также различная деятельность человека.

Большая роль в физическом разрушении горных пород принадлежит ветру, под воздействием которого разрушаются не только рыхлые горные породы, но и каменистые. Несомый ветром песок, ударяясь в каменистые породы, образует ячейки, ниши и даже небольшие пещеры, обтачивает скалы. Особенно сильно деятельность ветра проявляется там, где рыхлая поверхность Земли не закреплена почвой и растительностью. Так, в пустынях из песка образуются серповидные холмы высотой в несколько десятков метров. Такие песчаные холмы называют барханами. При продолжительно действующих ветрах барханы образуют песчаные гряды.

Песчаные накопления иногда наблюдают на берегах морей и крупных рек. Их называют дюнами.

Химическое выветривание проявляется главным образом через воду, в которой растворены газы, соли, кислоты. Вода, содержащая различные растворенные вещества, действует на горные породы, растворяя и разрушая их, изменяя химический состав. В результате образуются новые горные породы и минералы. Химическое выветривание наблюдается всюду, но особенно интенсивно протекает этот процесс в легкорастворимых породах, например в известняках, доломитах, гипсах.

Органическое выветривание представляет собой комплекс физических и химических процессов, которые протекают под воздействием живых организмов: бактерий, растений и животных. Приведем простой пример. Корни растений выделяют кислоту, тем самым разрушают и изменяют горные породы; в то же время, увеличиваясь в объеме, корни расширяют трещины, увеличивают их, т.е. действуют на породы механически. Огромна роль организмов в разрыхлении горных пород.

Процесс выветривания приводит в конечном счете к образованию рыхлых продуктов, часть из которых остается на месте разрушенных пород (элювий), часть перемещается в силу тяжести (делювий), песок и галька в большом количестве переносятся на дальние расстояния (аллювий). Рыхлый покров, образовавшийся на суше в процессе всех видов выветривания, называют корой. На коре выветривания постепенно образуется почвенный слой.