Экзогенные процессы как факторы рельефообразования

 

2) химическое выветривание.

Химическое выветривание приводит к образованию новых соединений и минералов, отличающихся по химическому составу от первичных минералов. Оно осуществляется под воздействием воды с растворенными в ней солями и диоксидом углерода, а также кислорода воздуха. Химическое выветривание включает следующие процессы: растворение, гидролиз, гидратацию, окисление. Растворяющее действие воды усиливается с повышением температуры. При повышении ее на каждые 10 °С скорость химических реакций увеличивается в 2,0...2,5 раза. Если в воде содержится диоксид углерода, то в кислой среде минералы разрушаются быстрее.

Так, растворимость известняка резко усиливается вследствие перехода СаСО3 в более растворимый гидрокарбонат:

СаСO3 + СO2 + Н2O = Са(НСO3)².

Гидролиз — основная химическая реакция минералов магматических пород с водой. При этом катионы калия, натрия, кальция и магния в кристаллической решетке алюмосиликатов замещаются водородными катионами воды.

Гидратация — процесс присоединения молекул воды к минералам.

При гидратации происходит разрыхление поверхности минералов, благодаря чему усиливается воздействие на них водных растворов и газов.

Окисление — процесс, связанный с действием атмосферного кислорода на минералы, содержащие оксид железа (II) или другие элементы, способные к окислению, например:

4FeCO3 + ЗН2O + O2 = 2Fe2O3 ЗН2O + 4СO2.

В результате выветривания магматических пород образуются оксиды, переотложенные осадки и растворимые соли.

 

Рис.3. «Каменная Волна»

«Каменная Волна» – удивительное скальное образование, расположенное к востоку от небольшого городка Хайден в Западной Австралии в 350 км от Перта. Название этого природного феномена происходит от его формы – как будто огромная океанская волна всколыхнулась посреди суши. Каждый год посмотреть на это чудо света приезжают 140 тысяч туристов. Интересно, что на многочисленных фотографиях Каменной Волны редко видна подпорная стенка, повторяющая ее контур и позволяющая дождевой воде стекать в небольшое водохранилище. Стенка была построена в 1951 году. Подобные сооружения часто возводят у похожих скал в западно-австралийском регионе Уитбелт.

Сама Каменная Волна – это гранитное образование, которое занимает площадь в несколько гектаров и является частью разрушенных эрозией скал Хайден-рок. Высота Волны – 15 метров, длина – около 110. Ученые считают, что свой нынешний вид она приобрела уже 60 миллионов лет назад в результате химического выветривания и дальнейшего перемещения мягких гранитных пород дождевой эрозией.

Длительные природные процессы и создали необычную форму, так похожую на волну, - подрезанное основание, заканчивающиеся круглым свесом. В течение дня цвет скалы меняется в зависимости от окружающего освещения, и это захватывающее зрелище привлекает сюда тысячи туристов.

 

3) биологическое  выветривание.

Биологическое выветривание — это механическое разрушение и химическое изменение горных пород под воздействием живых организмов и продуктов их жизнедеятельности. Этот вид выветривания связан с почвообразованием. Если при физическом и химическом выветривании происходит только превращение магматических горных пород в осадочные, то при биологическом выветривании образуется почва, в ней накапливаются элементы питания растений и органическое вещество.

В почвообразовательном процессе участвуют бактерии, грибы, актиномицеты, зеленые растения, а также различные животные (дождевые черви, землеройные животные, насекомые и др.). Горные породы разлагают и многочисленные микроорганизмы. Так, нитрифицирующие бактерии образуют сильную азотную кислоту, а серобактерии — серную кислоту, которые энергично разлагают алюмосиликаты и другие минералы. Силикатные бактерии, выделяя органические кислоты и диоксид углерода, разрушают полевые шпаты, фосфориты и переводят калий и фосфор в форму, доступную для растений.

Водоросли (диатомовые, сине-зеленые, зеленые и др.) также разрушают горные породы. Особенно велика роль диатомовых водорослей, которые для построения своего скелета извлекают из алюмосиликатов кремниевую кислоту.

Лишайники, поселившиеся на горных породах, разрушают их посредством выделения специфических лишайниковых кислот и диоксида углерода. Кроме того, гифы лишайника способны проникать в тончайшие поры горных пород, что приводит к их физическому разрушению. Под лишайниками происходит некоторое накопление фосфора, калия, серы и других элементов, наличие которых обусловливает поселение на их месте мхов, а затем и высших растений. Мхи задерживают много влаги, что еще усиливает разрушение пород.

Зеленые растения выделяют органические кислоты и другие биогенные вещества, которые взаимодействуют с минеральной частью, образуя сложные органо-минеральные соединения. Корневые системы избирательно усваивают зольные элементы. После отмирания растений в верхних почвенных горизонтах происходит накопление азота, фосфора, калия, кальция, серы и других биогенных элементов. Кроме того, корни растений, особенно древесных, проникая в глубь горных пород по трещинам, оказывают давление на породы и разрушают их механически.

 

              Таким образом, под влиянием физического, химического и биологического выветривания горные породы, разрушаясь, обогащаются мелкоземом, глинистыми и коллоидными частицами, приобретают поглотительную способность, становятся влагоемкими, водо- и воздухопроницаемыми; в них накапливаются элементы питания растений и органическое вещество. Это приводит к возникновению существенного свойства почвы — плодородия, которого не имеют горные породы.

     4.2.2. Денудация и аккумуляция (или осадконакопление) тесно взаимосвязаны. Под денудацией понимается совокупность процессов 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, озерные 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 землей и превращая 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 предметов  динамической геологии. 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 материи, но лишь этапом в круговороте  ее в условиях Земли.

     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 проиллюстрированы  следующими данными: в Средней  Азии реки за год перемещают  только во взвешенном состоянии  от 5 до 3000 т с 1 км².

          Для горных областей величина  денудации возрастает в несколько  раз: так, в Средней Азии величина  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.

     В процессах  денудации наблюдается последовательная  смена трех стадий — разрушения, переноса и отложения разрушенного  материала, завершающихся воссозданием  новых пород осадочного происхождения. Лишь в процессе выветривания отсутствует среднее звено — перенос, и вследствие разрушения исходных пород сразу возникают новые, на них не похожие, но как бы замещающие их на том же месте.

 

Рис. 4 Денудация и аккумуляция

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Рельеф поверхности литосферы является результатом противодействия эндогенных и экзогенных процессов. Первые создают неровности рельефа, а вторые их выравнивают. При рельефообразовании могут преобладать эндогенные или экзогенные силы. В первом случае высота рельефа увеличивается. Это восходящее развитие рельефа. Во втором случае разрушаются положительные формы рельефа и заполняются углубления. Происходит снижение высот поверхности и выполаживание склонов. Это нисходящее развитие рельефа.

Эндогенные и экзогенные силы в течение длительного геологического времени уравновешиваются. Однако в короткие промежутки времени преобладает одна из этих сил. Смена восходящих и нисходящих движений рельефа приводит к цикличности процессов. То есть вначале образуются положительные формы рельефа, затем происходит выветривание пород, перемещение материала под действием силы тяжести и водой, что приводит к выравниванию рельефа.

Такое непрерывное перемещение и изменение вещества – важнейшая черта географической оболочки.

 По поставленным задачам можно сделать следующие выводы:

А. Существует 3 основных фактора рельефообразования, которые действуют в комплексе, это:

1) свойства горных пород и их роль в рельефообразовании;

2) геологические структуры;

3) климат.

Б. Эндогенные процессы в совокупности не только способствуют возникновению разнообразных по морфологии и размерам форм рельефа, но во многих случаях непосредственно или опосредованно (через литологию горных пород) контролируют как характер, так и интенсивность экзогенных процессов.

В. Наибольшее влияние взаимодействие эндогенных и экзогенных факторов рельефообразования проявляются в генезисе рельефа.

Главный источник энергии экзогенных процессов — лучистая энергия Солнца, трансформируемая на земной поверхности в энергию движения воды, воздуха, вещества литосферы

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Воейков А. И. «Климат земного шара». Спб. 1884.

 

2. Завриев О. Л. «Пособие по географии для поступающих в ВУЗы», Минск, «Высшая школа», 1998.

 

3. Коринская В. А., Душина И.В., Щенева В. А. «География материков и океанов»: Учебник для общеобразовательных учреждений, - М., Дрофа, 2008.

 

4. Николаев Н. И. «Неотектоника и ее выражение в строение и рельефе территории СССР», М., 1962.

 

5. Смольянинов В. М.  Общее землеведение: литосфера, биосфера, географическая оболочка. Учебно-методическое пособие / В.М. Смольянинов, А. Я. Немыкин. – Воронеж : Истоки, 2010 – 193 c.

 

6. Якушко О.Ф. Геоморфология: Учебник / О.Ф. Якушко, Ю.Н. Емельянов, Д.Л. Иванов. Мн.: ИВЦ Минфина, 2011. 320 с.