Выветривание горных пород

Под выветриванием (гипергенезом) понимают процессы механического и химического преобразования горных пород в верхней части земной коры под влиянием факторов и условий географической среды. При этом, если механическое разрушение приводит просто к созданию более мелких фрагментов исходных горных пород, то под воздействием химического выветривания формируются новые минералы
Механическое (физическое) выветривание. Морозное выветривание происходит при регулярных колебаниях температуры через отметку 0°С. Кристаллизация солей, в отличие от морозного выветривания, наиболее характерна для аридных областей. При испарении влаги соли, содержащиеся в ней, выпадают в осадок и кристаллизуются: под влиянием роста кристаллов в трещинах происходит разрушение структуры горных пород. Температурное выветривание также характерно для жарких стран: под влиянием процессов нагревания-охлаждения происходит неравномерное увеличение в объеме гонных пород, верхний слой которых начинает трескаться. Давление разгрузки приводит к разрушению нижележащих горных пород вследствие того, что они оказываются под массой ледника или других (например – эродированных) пород.

Химическое выветривание. Растворение характерно для пород, сложенных малорастворимыми породами (мел, известняк, гипс). Гидролиз – процесс разрушения горных пород вследствие того, что отдельные минералы, входящие в их состав, вступают в реакцию с водой (гидролиз), меняя при этом свою структуру. Гидратация связана с поглощением минералами воды, в результате чего происходит их набухание (например – превращение ангидрида в гипс). Окисление протекает, например, в горных породах, содержащих железо, которое вступает в реакцию с кислородом, образуя«ржавчину» - оксид железа III.
Органогенное выветривание происходит в результате воздействия на горные породы живых организмов и продуктов их метаболизма

Таким образом, континентальные отложения перераспределяются в результате совместного действия выветривания (разрушения пород), денудации (механического сноса пород под воздействием текучих вод, ледников, ветра и волновых процессов) и аккумуляции (отложения рыхлого материала и образования новых пород). Осадконакопление (аккумуляция) – один из важнейших геологических процессов, в результате которого образуются новые породы. Материал, снесенный с суши, в конечном итоге накапливается в морях и океанах. Области аккумуляции находятся в коррелятивных отношениях с территориями денудации, отражая особенности их развития.

9. Формы земной поверхности, понятие о рельефе. Горы и равнины

Понятие о рельефе

Рельеф – это совокупность форм поверхности Земли, отличных по внешнему облику, происхождению и возрасту. Наука, изучающая рельеф – геоморфология.

Важнейшими характеристиками рельефа являются абсолютная и относительная высота. Абсолютная высота – высота любой точки земной поверхности над уровнем океана. В России абсолютная высота отсчитывается от уровня Балтийского моря у Кронштадта. Она бывает положительной (местность лежит выше уровня океана) и отрицательной (местность расположена ниже уровня океана). Положительную абсолютную высоту имеет большая часть суши.

Относительная высота – это превышение одной точки земной поверхности над другой. Она показывает, насколько одна точка земной поверхности расположена выше или ниже другой. Абсолютные и относительные высоты характеризуют расчлененность рельефа.

Формы рельефа – сочетания его элементов. Различают положительные и отрицательные формы рельефа. Крупнейшие отрицательные формы рельефа на Земле – впадины океанов, положительные – материки. Это формы рельефа первого порядка. Формы рельефа второго порядка - горы и равнины (как на суше, так и на дне океанов). Поверхность гор и равнин имеет сложный рельеф, состоящий из более мелких форм. Формы рельефа имеют элементы – грани, ребра, углы и образуют типы рельефа – закономерные сочетания форм, объединенных единством происхождения, сходных по внешнему облику и происхождению. По морфологии среди них выделяются плоские или расчлененные, низменные или возвышенные равнины, плато и плоскогорья, низко-, средне- и высокогорный рельеф.

Формы могут быть замкнутыми, имеющие замкнутые изогипсы (холмы, впадины) и незамкнутыми, в которых изогипсы не замыкаются (овраги, долины), простыми или сложными, представляющими собой комбинации простых форм. По размерам условно выделяют следующие формы рельефа:

- планетарные формы – материки, ложе океанов, горные пояса;

- мегаформы – системы хребтов, равнины, крупные впадины океанов

- макроформы – отдельные хребты, впадины, крупнейшие долины

- мезоформы – долины, овраги, гряды, ложбины;

- микроформы – карстовые воронки, береговые валы, промоины, провалы, бугры.

- наноформы – кочки, канавы и др.

К морфологическим характеристикам рельефа применимы такие формулировки, как ущелистые или террасированные долины, крутосклонные или скалистые хребты, плоскодонные котловины, симметричные или асимметричные гряды.
Морфометрия рельефа – совокупность его количественных характеристик. Наиболее простые морфометрические показатели: абсолютные и относительные высоты, углы наклона.

Рельеф равнин

Равнины – это обширные пространства со спокойным, плоским или холмистым рельефом и сравнительно малым колебанием относительных высот (не более 200 м), при этом уклоны поверхности не должны превышать 5°.

Равнины подразделяются по абсолютной высоте. Равнины, имеющие абсолютную высоту не более 200 м, называются низменными, или низменностями (Западно-Сибирская, Среднедунайская, Колымская низменности).

Равнины, абсолютная высота которых от 200 до 500 м, называются возвышенными, или возвышенностями (Среднерусская, Приволжская, Приднепровская).

Равнины, высота которых свыше 500 м над уровнем моря, называются высокими или плоскогорьями, иногда – нагорьями (Среднесибирское, Казахский мелкосопочник). Иногда отдельно выделяют депрессии – низменные равнины с отрицательным рельефом (Прикаспийская низменность).

Плоскогорья и возвышенности по сравнению с низменностями благодаря значительной высоте имеют обычно более расчлененную поверхность и пересеченный рельеф. Возвышенные равнины с плоской поверхностью, имеющей осадочный чехол, называются плато.

По происхождению равнины принято делить на аккумулятивные, пластовые, денудационные и цокольные.

Аккумулятивные равнины образованные в процессе накопления (аккумуляции) материала, в том числе и рыхлых осадочных пород, при котором происходит заполнение осадками крупных понижений рельефа, образующих выровненную поверхность

Пластовые равнины тоже состоят из складчатого фундамента и осадочного чехла, но, в отличие от аккумулятивных, осадочный чехол у них значительно менее мощный, поэтому такие равнины характеризуются волнистым или холмистым рельефом и хорошо выраженными его экзогенными

Денудационные равнины формируются на щитах молодых платформ вследствие сноса продуктов разрушения гор (денудация) с разрушаемого основания гор (цоколя), осадочного чехла такие равнины не имеют, поверхность оказывается выровненной материалом элювия-делювия. Постепенно горная страна сглаживается, выравнивается, превращаясь в холмистую равнину. В отличие от денудационных цокольные равнины формируются на древних платформах.

На дне океана различают глубоководные (абиссальные) равнины; у подножия материков - наклонные равнины; на шельфе - шельфовые равнины.

Рельеф гор

Горы – обширные участки суши или дна океана, значительно приподнятые и сильно расчлененные. Перепад высот составляет в горах более 500 м. По внешнему виду горы подразделяются на горные хребты, цепи, кряжи и горные страны. Отдельно стоящие горы встречаются редко, представляя собой либо вулканы, либо остатки древних разрушенных гор. Морфологическими элементами гор являются: основание, или подошва; склоны; вершина или гребень (у хребтов).

Подошва горы – это граница между ее склонами и окружающей местностью, причем выражена она довольно отчетливо. При постепенном переходе от равнины к горам выделяется полоса, которая называется предгорье. Склоны занимают большую часть поверхности гор и чрезвычайно разнообразны по внешнему виду и крутизне. Вершина – высшая точка горы (горных хребтов), остроконечная вершина горы – пик.

Горные страны (или горные системы) – крупные горные сооружения, которые состоят из горных хребтов – линейно вытянутых горных поднятий, пересекающихся склонами. Точки соединения и пересечения горных хребтов образуют горные узлы. Это обычно наиболее высокие части горных стран. Понижение между двумя горными хребтами называют горной долиной. Нагорья – это участки горных стран, состоящие из сильно разрушенных хребтов и высоких равнин, покрытых продуктами разрушения.

По абсолютной высоте выделяют три типа гор.

1. Низкие горы – абсолютная высота от 500 до 800 м

2. Средние горы (среднегорья) высотой от 800 до 2000 м

3. Высокие горы (высокогорья) - выше 2000 м

По происхождению горы подразделяются на тектонические, эрозионные и вулканические.

Наиболее распространенный тип гор – тектонический (до 90 %), возникший в результате горообразовательных движений земной коры. Тектонические горы подразделяются на складчатые, глыбовые и складчато-глыбовые. Складчатые горы образовались в результате сминания накопившихся за длительное время осадочных пород в складки и общего подъема всей области. Глыбовые горы возникают в результате сбросов, т.е. смещения горных пород по вертикальной или крутонаклонной трещине, образуя одну или несколько ступеней. Складчато-глыбовые горы появились на месте участков земной коры, которые подверглись повторному горообразованию, сопровождаемое разломами, сбросами, поднятиями и опусканиями отдельных глыб.

10.Гидросфера: строение, границы, функции. Мировой океан, основные характеристики вод Мирового океана.

Гидросфера, или водная оболочка Земли, - исключительно важный компонент географической оболочки. Пространственно она непрерывна на 70, 8 % площади планеты, образуя Мировой океан, гидросфера также охватывает практически всю площадь суши: вода содержится в виде водяных паров в атмосфере, в виде капиллярной влаги – в почве, на суши имеются большие запасы поверхностных и подземных вод. Сложнее с границами вертикальными: условно границами водной оболочки принято считать пределы активного круговорота воды в природе: тропопаузу на высотах 8-17 км и основание зоны взаимодействия подземных и поверхностных вод на глубинах первых сотен метров.

Подчеркивая важность воды в становлении, развитии и функционировании географической оболочки, отметим следующие основные функции воды в природе:

- влияние на тепловой режим атмосферы при испарении или таянии (поглощение тепла) и конденсации или замерзании (выделение тепла);

- участие в процессах физического выветривания в связи с изменением объема на 10 % при замерзании (увеличение) и таянии (сокращение);

- роль растворителя для множества соединений;

- участие в образовании минералов;

- участие в переносе и накоплении твердого вещества земной коры;

- роль в строении и географическом распределении компонентов природной среды;

- роль в построении органических соединений (процессы фотосинтеза), в механизме обмена веществ и энергии в живых организмах и во взаимоотношениях организмов с окружающей средой.

Круговорот воды в природе

Чрезвычайно важное свойство круговорота воды заключается в том, что он, взаимодействуя с литосферой, атмосферой и биосферой, связывает воедино все части гидросферы: океан, реки, почвенную влагу, подземные воды, атмосферную воду. Благодаря круговороту воды утрачивается дискретный характер гидросферы. Все воды Земли едины не только по их происхождению, но и в результате постоянно действующего их круговорота.

В круговороте воды выделяются следующие основные звенья: атмосферное, океаническое, материковое, включающее литогенное, почвенное, речное, озерное, ледниковое, биологическое и хозяйственное. Каждое из этих звеньев играет в круговороте свою особую роль.

Термин «Мировой океан» ввел в 1917 г. выдающийся отечественный океанограф Ю.М. Шокальский. Под названием «Мировой океан» ученый понимал «совокупность всей непрерывной оболочки земного шара». По А.Д. Добровольскому, «Мировым океаном называется непрерывная водная оболочка земного шара, над которой выступают элементы суши – материки и острова и которая обладает единством, т.е. взаимосвязью частей и общностью солевого состава».

Воды океана тесно взаимодействуют с литосферой, атмосферой, биосферой и материковым стоком. Следовательно, Мировой океан вполне закономерно рассматривается в географии как целостное природное образование, своеобразный географический объект планетарного масштаба, в котором вода – главный компонент его природы.

Единство океана характеризуется разными показателями. Соленость, температура и плотность вод океана – основные океанологические характеристики. С ними связаны структура, перемешивание, во многом течения и другие показатели и процессы, свойственные Мировому океану.

Жизненная среда океана непрерывна. В них не существует жестких границ, которые препятствуют расселению организмов, поэтому жизнь пронизывает всю толщу океана от поверхности до дна, но самые благоприятные условия обитания животных и растений наблюдаются в поверхностных слоях (до горизонтов 200-500 м), поэтому они – главное средоточие органического мира океана.

Вместе с тем основные физико-химические характеристики воды (температура, соленость, плотность), происходящие в различных частях океана процессы (течения, приливы и т.п.), геологические (строение берегов, дна) и биологические (биологическая продуктивность, видовой состав организмов и др.) особенности в разных районах Мирового океана существенно неодинаковы. Эти природные отличия определяются глобальными факторами, связанными главным образом с географической широтой, а также факторами местными, связанными с влиянием суши, конфигурацией берега, рельефом дна, материковым стоком.

По совокупности взаимосвязанных геолого-геоморфологических, гидрометеорологических, биологических и других показателей некоторые части океана представляют собой объективно существующие целостные природные образования со своими, именно им присущими особенностями. Как определенные природные объекты эти образования характеризуются географическим положением, размерами, степенью связи с открытыми океаническими пространствами, системой течений и т.п., имеют свою иерархическую подчиненность и исторически сложившиеся наименования.

В структуре Мирового океана выделяют океаны, моря, заливы и проливы.

Океан – часть Мирового океана, расположенная между отдельными материками и отличающаяся своеобразной конфигурацией береговой линии и особенностями подводного рельефа, со специфической схемой течений, растительным и животным миром. В настоящее время выделяют 5 океанов: Тихий, Индийский, Атлантический, Северный Ледовитый и Южный.

Моря Мирового океана

Каждый океан имеет свои ответвления – моря и заливы. Эти периферийные участки океанической акватории обычно лежат на шельфах и материковых склонах или в межконтинентальных и межостровных котловинах.

Море – более или менее обособленная часть океана, обладающая собственным режимом, формируемым под влиянием местных условий свободного или затрудненного водообмена с прилегающими океанскими (морскими) акваториями. Море непосредственно или через проливы сообщается с ними и отделяется от них островами, их грядами и подводными поднятиями (порогами). Главный признак моря – лишь ему присущие гидрометеорологические условия.

По морфологическим и гидрологическим признакам моря подразделяются на окраинные, средиземные (внутриматериковые и межматериковые), межостровные и внутренние

Моря отличаются от океанов также по температурному режиму, по экологическим условиях, по характеру приливов; в морях существуют собственные системы течений. Эти особенности морей обусловлены в основном взаимодействием моря с прилегающей сушей.

Заливы. Части океана или моря, вдающиеся в сушу, называются заливами. В зависимости от происхождения, строения берегов и формы некоторые небольшие заливы называют фиордами, бухтами, лагунами, лиманами, губами.

Фиорды – узкие, глубокие и далеко вдающиеся в гористую сушу заливы с высокими и очень крутыми берегами. Небольшие заливы, защищенные от ветров и волнения выступающими в море мысами и небольшими полуостровами, называют бухтами. Вытянутые вдоль морского берега мелководные заливы с соленой водой, соединенные с морем узкими проливами (а иногда отделенные от моря косой), называются лагунами. На низменных берегах у устьев рек встречаются заливы, называемые лиманами. Это затопленные речные устья или низины, перегороженные косами и перекатами. Они могут далеко вдаваться в сушу

Проливы. Многие моря и заливы соединены с океаном или между собой проливами – обычно узкими частями океана или моря, расположенными между двумя участками суши. Проливам, как правило, присущ свой особый гидрологический режим, особая система течений. По характеру течений выделяют проточные и обменные проливы. По своему географическому значению проливы подразделяются на: соединяющие между собой или с открытым океаном отдельные районы Мирового; отделяющие острова от материка или группы материков.

11. Классификация вод гидросферы. Воды суши: классификация, основные характеристики.

Вода попадает на сушу в результате испарения с поверхности Океана и переноса в атмосфере, то есть в процессе Мирового влагооборота.

Атмосферные осадки, выпавшие на сушу, частью испаряются, частью просачиваются, а когда их интенсивность оказывается больше испарения и просачивания, вместе взятых, начинают стекать в соответствии с уклоном поверхности, образуя поверхностный сток.
Атмосферная влага, выпавшая в области нестаивающего снежного покрова, может надолго задержаться в ледниках, но и она со временем присоединиться к стоку, направляющемуся к Океану. Менее длительное время задерживается на суше вода, попавшая в озера. Часть атмосферных осадков, просочившаяся в почвогрунт, образует подземный сток, присоединяющийся к поверхностному или, значительно реже, попадающий непосредственно в Океан. Таким образом, важнейшее звено Мирового влагооборота – сток с суши складывается из поверхностного ²/₃ и подземного ¹/₃. Сток объединяет, связывает воды суши, временно распределившиеся между подземными водами, реками, озерами и ледниками.