In de moderne wetenschap praten ze over het reliëf en de belangrijkste componenten ervan: uiterlijk, historische oorsprong, geleidelijke ontwikkeling, dynamiek in moderne omstandigheden en speciale distributiepatronen vanuit het oogpunt van geografie, en noemen ze ook vaak endogeen en exogeen processen. Juist een onderdeel van de geografie als gemeenschap en als complexe wetenschap is dat geomorfologie kan worden overwogen, waarvoor in feite de hierboven genoemde definitie kenmerkend is. Deze intra-geografische wetenschappelijke tak van vandaag wordt gedomineerd door het idee van reliëf als het eindproduct van de wederzijdse beïnvloeding van exogene en endogene geologische processen.
Exogene processen
Onder exogene processen worden dergelijke geologische processen verstaan, die worden veroorzaakt door externe energiebronnen, in combinatie met de zwaartekracht. De belangrijkste energiebron is zonnestraling. Exogene processen vinden plaats in de nabije oppervlakte en direct op het oppervlak van de aardkorst. Zij zijnworden gepresenteerd in de vorm van fysisch-chemische en mechanische interactie van de aardkorst met water- en luchtlagen. Exogene processen zijn in de natuur verantwoordelijk voor destructief werk om oppervlakte-onregelmatigheden weg te werken, die op hun beurt worden gevormd door endogene processen, namelijk het afsnijden van uitsteeksels en het vullen van reliëfdepressies met vernietigingsproducten.
Endogene processen
De wereld verandert voortdurend. Endogene en exogene geologische processen zijn antagonistisch. Ze zijn in staat om de impact op de aarde van hun tegenstander te annuleren. Endogene processen zijn zulke geologische processen die direct verband houden met de energie die wordt opgewekt in de diepe ingewanden van het vaste aardoppervlak (lithosfeer). De eigenschap van endogeniteit is kenmerkend voor veel fundamentele verschijnselen bij de vorming van het aardoppervlak. Endogene omvatten metamorfose van rotsen, magmatisme, seismische activiteit. Een voorbeeld van endogene processen zijn de tektonische bewegingen van de aardkorst. De belangrijkste energiebronnen voor dit soort processen zijn thermische, evenals materiaalherverdeling in de diepten in overeenstemming met de dichtheid van bepaalde materialen (wetenschappelijk genoemd zwaartekrachtdifferentiatie). Endogene processen worden (zoals de naam al aangeeft) gevoed door de interne energie van de aarde en manifesteren zich voornamelijk in multidirectionele bewegingen van enorme massa's gesteente van de aardkorst, en daarmee de gesmolten substantie van de aardmantel. Door endogene processen ontstaan er grote onregelmatigheden op aardeoppervlakken. Het zijn deze processen die verantwoordelijk zijn voor de vorming van bergen en bergketens, intermountain-troggen en oceaandepressies.
In de wederzijdse beïnvloeding van exogene en endogene varianten van processen, ontwikkelen de aardkorst en het oppervlak zich. We zullen de procesconstructeurs beschouwen, dat wil zeggen endogene geologische processen, die in feite de grootste delen van het reliëf van de aarde creëren.
Endogene groepen
Onder de endogene zijn er 3 groepen van nauw met elkaar verbonden, maar tegelijkertijd onafhankelijke processen:
- magmatisme;
- aardbevingen;
- tektonische invloeden.
Laten we elk proces eens nader bekijken.
Magmatisme
Vulkanische verschijnselen behoren tot endogene processen. Ze moeten worden begrepen als processen die gebaseerd zijn op de beweging van magma naar het oppervlak van de aardkorst en naar de bovenste lagen. Vulkanisme demonstreert aan de mens de materie die zich in de ingewanden van de aarde bevindt, wetenschappers hebben de mogelijkheid om kennis te maken met de chemische samenstelling en fysieke toestand ervan. Vulkanische verschijnselen komen niet overal voor, maar alleen in de zogenaamde seismisch actieve gebieden, waartoe de mogelijkheid van dergelijke verschijnselen in feite beperkt is. Gebieden met actieve of slapende vulkanen ondergingen vaak geologische veranderingen in de loop van het historische proces. Magma, dat de interne endogene processen van de aarde binnendringt, bereikt mogelijk niet de oppervlakte, in welk geval het ergens in de ingewanden van de aarde stolt en speciale opdringerige (diepe) rotsen vormt (waarondergabbro, graniet en vele anderen). Fenomenen, waarvan het resultaat de penetratie van magma in de aardkorst is, kregen de naam platonisme, anders - diep vulkanisme.
Aardbevingen
Aardbevingen, die ook tot de belangrijkste endogene processen behoren, manifesteren zich in bepaalde delen van het aardoppervlak, uitgedrukt in kortetermijntrillingen. Iedereen begrijpt dat aardbevingen, net als natuurrampen, samen met vulkanisme, altijd dicht bij de menselijke samenleving hebben gestaan, en als gevolg daarvan spraken ze tot de verbeelding van mensen. Aardbevingen gingen niet zonder een spoor over voor een persoon en veroorzaakten enorme schade aan zijn economie (en soms zelfs gezondheid en leven) in de vorm van vernietiging van gebouwen, schending van de integriteit van landbouwgewassen, ernstige verwondingen of zelfs de dood.
Tectonische invloeden
Naast aardbevingen, die kortdurende en krachtige trillingen zijn, ervaart het aardoppervlak invloeden waarbij sommige delen stijgen, terwijl andere vallen. Dergelijke aardkorstbewegingen zijn onvoorstelbaar traag (in verhouding tot het tempo van ons dagelijks leven): hun snelheid staat gelijk aan veranderingen op het niveau van enkele centimeters of zelfs millimeters per eeuw. Ze zijn dus natuurlijk niet toegankelijk voor de waarnemingen van het menselijk oog, metingen worden alleen aangevraagd met het gebruik van speciale meetinstrumenten. Paradoxaal genoeg zijn deze veranderingen echter zeer belangrijk voor het uiterlijk van onze planeet, en zelfs op historische schaal.hun snelheid is niet zo klein. Aangezien dergelijke bewegingen gedurende vele honderden en zelfs miljoenen jaren constant en overal plaatsvinden, zijn hun uiteindelijke resultaten indrukwekkend. Onder invloed van tektonische bewegingen (en zo worden ze genoemd) veranderden veel landgebieden in een diepe oceaanbodem, integendeel, met hetzelfde succes, sommige delen van het oppervlak die nu honderden, duizenden meters boven zeeniveau stijgen waren ooit verborgen onder een dichte waterlaag. Zoals alles in de natuur is de intensiteit van oscillerende bewegingen anders: in sommige gebieden zijn tektonische processen sneller en hebben ze een grotere impact, terwijl ze op andere plaatsen veel langzamer en minder belangrijk zijn.
In dit artikel zullen we ons concentreren op tektonische processen, omdat ze van beslissend belang zijn bij de vorming van het reliëf, en dus het uiterlijk van onze planeet. Dus, tektoniek bepa alt de aard en het plan van de toekomstige contouren van de reliëfvormen van de aarde gedurende vele eeuwen.
Tectonische blokken
Laten we nogmaals opmerken dat tektonische veranderingen worden opgevat als endogene processen van vorming van een reliëfbeeld. Tektoniek is direct gerelateerd aan de bewegingen van speciale monolithische blokken, die afzonderlijke fragmentarische delen van de aardkorst zijn. Het is belangrijk om te begrijpen dat deze blokken van elkaar verschillen:
- in dikte (minimaal van enkele meters en tientallen meters, en maximum tot kilometers, geteld in tientallen);
- per gebied (de kleinste zijn tientallen en honderden vierkante kilometers, en het grootste bereik over)oppervlakte tot miljoenste);
- volgens de aard van de vervorming van de rotsen waaruit de aardkorst bestaat (opnieuw onderscheiden we twee soorten veranderingen: onderbroken en gevouwen);
- in de bewegingsrichting (er zijn twee soorten multidirectionele bewegingen: horizontale en verticale tektonische bewegingen).
Geschiedenis van de ontwikkeling van de leer van tektoniek
Tot het midden van de 20e eeuw had het concept van fixisme de leidende posities in geomorfologie en geologie. Het was gebaseerd op het idee dat het belangrijkste, dominante type oscillerende bewegingen als verticaal moet worden beschouwd, terwijl het horizontale type bewegingen secundair is. Zo geloofden geologen dat alle belangrijke vormen van het reliëf van de aarde (namelijk oceanische depressies en zelfs hele continenten) uitsluitend werden gecreëerd door verticale bewegingen van de korst. De continenten werden vermeld als gebieden met opheffing van het oppervlak en de oceanen werden gezien als gebieden van verzakking. Dezelfde theorie verklaarde, en het moet heel duidelijk en redelijk worden toegegeven, de vorming van kleinere reliëfonregelmatigheden in termen van grootteverhouding, namelijk afzonderlijke bergen, bergketens en depressies die deze zelfde bergketens scheiden.
Maar zoals je weet, hebben ideeën de neiging om in de loop van de tijd te veranderen, en elke waarheid kan gemakkelijk veranderen van een absolute status in een relatieve. Een geowetenschapper genaamd Alfred Wegener vestigde de aandacht van de wetenschappelijke gemeenschap op het feit dat de contouren en vormen van verschillende continenten geometrisch vrij goed bij elkaar passen. Tegelijkertijd begonactief werk aan het verzamelen van geologische en paleontologische gegevens van verschillende continenten die op dat moment beschikbaar waren voor studie. Deze studies toonden iets interessants aan: op de continenten, die momenteel op afstanden van vele duizenden kilometers van elkaar liggen, leefden in het verre verleden absoluut identieke wezens, bovendien hadden veel soorten wezens vanwege structurele kenmerken absoluut geen mogelijkheid om steek ongelooflijk grote waterruimten over.
Toch heeft Wegener onschatbaar werk verricht door een enorme hoeveelheid paleontologische en geologische gegevens te analyseren. Hij vergeleek ze met de contouren van de huidige continenten en kwam op basis van de resultaten van zijn onderzoek met de theorie dat in een vorig leven de continenten op het aardoppervlak totaal anders lagen dan nu. Daarnaast probeerde de wetenschapper een unieke reconstructie te maken van het algemene uiterlijk van het land van vroegere geologische tijdperken. Laten we het in meer detail hebben over de theorie van Wenger.
Naar zijn mening bestond er in de Perm-periode van het Paleozoïcum op aarde één supercontinent van enorme omvang, dat Pangea heette. Tegen het midden van de Jura-periode van het Mesozoïcum werd het verdeeld in twee onafhankelijke delen - de continenten Gondwana en Laurasia. Verder nam het aantal continenten gestaag toe: Laurazië viel uiteen in het moderne Noord-Amerika en Eurazië, en Gondwana werd op zijn beurt verdeeld in Afrika, Zuid-Amerika, Antarctica, Australië en Hindoestan (later werd Hindoestan Eurazië). In feite is dit hoe het concept van fixisme viel. Redelijkhet werd onmogelijk om veranderingen in de contouren van de continenten van een dergelijk plan en verdere bewegingen van de continenten op het aardoppervlak binnen het kader van deze theorie te verklaren.
Wegener stopte daar niet. Hij consolideerde de ineenstorting van het fixisme door te veronderstellen dat de continenten, die de vorm hebben aangenomen van enorme lithosferische blokken, helemaal niet in verticale, maar in horizontale richting bewegen. Bovendien zijn het volgens hem de horizontale bewegingen die de belangrijkste tektonische schommelingen zijn die een beslissende invloed hebben gehad op het uiterlijk van onze planeet. De theorie van Alfred Wegener werd de theorie van continentale drift genoemd, en zijn aanhangers werden bekend als mobilisten (in tegenstelling tot fixisten). Misschien had Wegener kunnen bijdragen aan de studie van andere endogene en exogene geologische processen, maar hij stopte in dit stadium.
Hoe het ook zij, afgezien van de onvolledig onderbouwde conclusies van Wegener zelf en paleontologische gegevens, was er geen bevestiging van de realiteit van de reeks continentale driften. Om gegevens te verkrijgen om de nieuwe theorie te bevestigen of te weerleggen en ten slotte om de reden voor de beweging van de continenten te begrijpen, was het noodzakelijk om de structuur van de aardkorst nauwkeuriger te bestuderen. Het tweede aspect van het werk was echter belangrijker: het was nodig om de structuur van de bodem van de oceanen, die tot dan toe helemaal niet was bestudeerd, zo volledig mogelijk te bestuderen. Stelt u zich eens voor: volgens de mening van de overgrote meerderheid van de wetenschappers in die tijd was de oceaanbodem een volledig vlak oppervlak!
Continentale en oceanische korst
Gegevensstudies werden uitgevoerd en gaven totaal onverwachte resultaten. Tot verbazing van wetenschappers bleek het reliëf van de aarde onder de oceaanlaag en onder de continenten anders te zijn gerangschikt.
De continentale korst is dik en bestaat uit drie lagen:
- upper (gevormd door de sedimentaire gesteenten van de sedimentaire laag die zich op het aardoppervlak vormt);
- graniet (naast boven);
- bas altisch (de twee onderste lagen worden gevormd door rotsen die in het binnenste van de aarde zijn ontstaan als gevolg van afkoeling en verdere kristallisatie van de mantelsubstantie).
De korst op de bodem van de oceanen is heel anders. Het is dunner en bestaat uit slechts twee lagen:
- upper (gevormd door sedimentair gesteente);
- bas alt (ontbrekende granietlaag).
Er heeft een echte revolutie plaatsgevonden: het is mogelijk geworden en bovendien is het bestaan van twee verschillende soorten aardkorst bewezen: oceanisch en continentaal.
Mantellaag
Onder de aardkorst bevindt zich de mantel, waarvan de substantie zich in gesmolten toestand bevindt. Asthenosfeer - de mantellaag, gelegen op een diepte van 30-40 kilometer onder de oceanen en 100-120 kilometer onder de continenten. Het, te oordelen naar de gegevens van de snelheidskwaliteiten van seismische golven, is begiftigd met een hoge plasticiteit en zelfs een eigenschap als vloeibaarheid. Er moet worden geleerd dat absoluut alle lagen boven de asthenosfeer de lithosfeer zijn. Dat wil zeggen, de aardkorst en de mantellaag boven de asthenosfeer zijn opgenomen in een soort lithosferische formule.
Onder reliëfoceaan
Het reliëf van de oceaanbodem bleek ook veel complexer dan eerder werd gedacht. De belangrijkste componenten zijn:
- shelf (een oppervlak dat voorwaardelijk de helling van het vasteland voortzet vanaf de waterlijn tot 200-500 meter diep);
- helling op het vasteland (vanaf het einde van de plankzone tot 2,5-4 duizend meter, en mogelijk meer);
- marginaal zeebekken (enigszins oneffen (heuvelachtig) vlak oppervlak waarin de continentale helling door de continentale voet stroomt, ook wel de concave verbuiging genoemd);
- eilandboog (een keten van vulkanen of vulkanische eilanden onder water, deze bodemcomponent scheidt de marginale zee van de open zeezone);
- diepzeegeul (het diepste deel van de oceaanbodem, dat parallel loopt aan de eilandboog langs de buitenrand van de bodem, het is een vrij smalle en diepe spleet);
- oceaanbodem (lijkt uiterlijk op een marginaal zeebekken, maar veel breder: enkele duizenden kilometers, de bodem wordt in twee delen verdeeld door een verhoging, die aansluit op een heel systeem met de concepten van andere oceanen (mid-oceanische ribbels ontstaan);
- riftvallei (in verhoogde delen van mid-oceanische ruggen, smal en diep).
Nieuwe theorie van tektonische bewegingen
De nieuwe theorie, die heel duidelijk en redelijk de bewegingen van de continenten onderbouwt, werd geboren door informatie over de structuur van het binnenste van de aarde onder de continenten en oceanen te vergelijken. Het toont ook de ware rol van horizonta altektonische bewegingen, die het verband aantonen tussen endogene processen en reliëf.
De basis van dit concept was de theorie dat de lithosfeer is samengesteld uit verschillende onafhankelijke monolithische blokken die in verschillende richtingen ten opzichte van elkaar kunnen bewegen. Dit gebeurt langs het oppervlak van de asthenosfeer. De asthenosfeer en zijn kunststoffen werken op de een of andere manier als een smeermiddel om de beweging van monolieten te vergemakkelijken.
De mantelsubstantie beweegt systematisch in de ingewanden van de aarde. Op sommige delen van het oppervlak beweegt het mantelmateriaal in opwaartse richting, dit is precies hoe magma naar het oppervlak stroomt. In deze delen van de aarde wordt de asthenosfeer dunner en buigt hij iets naar boven, omdat hij druk van onderaf ervaart, buigt de lithosfeer ook iets naar boven. Zo ontstaat de mid-oceanische rug als een lineair langwerpige opwaartse beweging. Verder, als alles in deze vorm wordt bewaard en er niets bovennatuurlijks gebeurt, verschijnt er een scheur in de opwaartse as (dit is de spleetvallei). De mantelsubstantie begint, als gevolg van het naderen van het aardoppervlak of uitstorting op dit oppervlak, in te werken op de verbonden lithosferische blokken, waardoor ze in verschillende richtingen worden gedwongen. En parallel hieraan stolt de mantelsubstantie in de nabije oppervlaktelaag en direct op het oppervlak zelf, waardoor een vernieuwde aardkorst wordt gevormd. Het proces waarbij de monolithische blokken van de lithosfeer uit elkaar bewegen en dat gepaard gaat met de vorming van een nieuwe aardkorstin de mid-oceanische ruggen, besloten ze het verspreiden te noemen.
Lithosferische platen die langs de asthenosfeer schuiven, weg van de as van de mid-oceanische rug en dienovereenkomstig naar de aangrenzende continenten, zullen zeker botsen (dit kan niet worden vermeden) met continentale blokken van de lithosfeer met een veel hogere dichtheid. Er vindt een proces plaats waarbij de minder krachtige en lichtere oceanische korst vaak onder de continentale zakt en vervolgens doordringt in de zone met hoge temperaturen in de bovenmantel en, niet in staat om deze te weerstaan, smelt, waardoor nieuwe materie aan de mantel wordt toegevoegd. Het materiaal dat aan de mantel wordt toegevoegd vervangt het materiaal dat eerder in de mid-oceanische rug werd uitgegoten. Het proces van vorming van een continentale plaat boven een oceanische wordt subductie genoemd. De diepzeetrog wordt op zijn beurt gevormd door een sterke temperatuurdaling boven de zone, waar de oceanische plaat onder een deel van de continentale korst zakt.
In feite bepa alt de beschreven theorie de verdeling van de lithosfeer van onze planeet in monolieten van verschillende gebieden, die in verschillende richtingen bewegen. Alles is eenvoudig, u hoeft maar één keer te bedenken wat u interesseert op het gebied van endogene en exogene processen!
