Endogeensed protsessid litosfääris

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-02-12 06:17

Kaasaegses teaduses räägitakse reljeefist ja selle põhikomponentidest: välimus, ajalooline päritolu, järkjärguline areng, dünaamika tänapäevastes tingimustes ja geograafia seisukoh alt erilised levimusmustrid ning sageli mainitakse ka endogeenset ja eksogeenset. protsessid. Just geograafia kui kogukonna ja kompleksteaduse osaks saab pidada geomorfoloogiat, millele tegelikult on iseloomulik eelpool mainitud definitsioon. Selles geograafilises siseses teadusharus domineerib tänapäeval idee reljeefist kui eksogeensete ja endogeensete geoloogiliste protsesside vastastikuse mõju lõpp-produktist.

Eksogeensed protsessid

Eksogeensete protsesside all mõistetakse selliseid geoloogilisi protsesse, mis on põhjustatud maakera välistest energiaallikatest koos gravitatsiooniga. Valdav energiaallikas on päikesekiirgus. Eksogeensed protsessid toimuvad maapinnalähedases vööndis ja otse maakoore pinnal. Nemad onon esitatud maakoore füüsikalis-keemilise ja mehaanilise interaktsiooni kujul vee- ja õhukihtidega. Eksogeensed protsessid vastutavad looduses destruktiivse töö eest, et tasandada pinna ebatasasusi, mis omakorda tekivad endogeensete protsesside, nimelt väljaulatuvate osade äralõikamise ja reljeefsete süvendite täitmine hävitusproduktidega.

Endogeensed protsessid

Maailma muutub pidev alt. Endogeensed ja eksogeensed geoloogilised protsessid on antagonistlikud. Nad suudavad tühistada vastase löögi Maale. Endogeensed protsessid on sellised geoloogilised protsessid, mis on otseselt seotud tahke maapinna (litosfääri) sügavates soolestikus tekkiva energiaga. Endogeensuse omadus on iseloomulik paljudele maapinna kujunemise fundamentaalsetele nähtustele. Endogeensete hulka kuuluvad kivimite metamorfism, magmatism, seismiline aktiivsus. Endogeensete protsesside näide on maakoore tektoonilised liikumised. Seda tüüpi protsesside peamised energiaallikad on termiline, samuti materjali ümberjaotumine sügavustes vastav alt teatud materjalide tihedusele (teaduslikult nimetatakse seda gravitatsiooniliseks diferentseerumiseks). Endogeenseid protsesse toidab (nagu nimigi ütleb) Maa siseenergia ja need avalduvad peamiselt maakoore tohutute kivimite masside ja koos nendega ka maa vahevöö sulaaine mitmesuunalise liikumisega. Endogeensete protsesside tulemusena tekivad maakeral suured ebakorrapärasusedpinnad. Just need protsessid põhjustavad mägede ja mäeahelike, mägedevaheliste nõgude ja ookeanide lohkude tekke.

Protsesside eksogeensete ja endogeensete variantide vastastikusel mõjul arenevad maakoor ja selle pind. Vaatleme protsesse-konstruktoreid, st endogeenseid geoloogilisi protsesse, mis tegelikult loovad suurima osa maakera reljeefist.

Endogeensed rühmad

Endogeensete protsesside hulgas on 3 rühma tihed alt omavahel seotud, kuid samal ajal sõltumatuid protsesse:

• magmatism;
• maavärinad;
• tektoonilised mõjud.

Vaatame iga protsessi lähem alt.

Magmatism

Vulkaanilised nähtused kuuluvad endogeensete protsesside hulka. Nende all tuleks mõista protsesse, mis põhinevad magma liikumisel maakoore pinnale ja selle ülemistesse kihtidesse. Vulkanism demonstreerib inimesele Maa sisikonnas leiduvat ainet, teadlastel on võimalus tutvuda selle keemilise koostise ja füüsikalise olekuga. Vulkaanilisi nähtusi ei esine kõikjal, vaid ainult nn seismiliselt aktiivsetes piirkondades, millega tegelikult selliste nähtuste võimalikkus ka piirdub. Territooriumid, millel on aktiivsed või uinuvad vulkaanid, läbisid ajaloolise protsessi käigus sageli geoloogilisi muutusi. Maa sisemistesse endogeensetesse protsessidesse tungiv magma ei pruugi pinnale jõuda, sel juhul tahkub see kusagil maa sooltes ja moodustab spetsiaalseid pealetükkivaid (sügavaid) kivimeid (nende hulka kuuluvadgabro, graniit ja paljud teised). Nähtused, mille tulemuseks on magma tungimine maapõue, said nime platonismiks, muidu - süvavulkanismiks.

Maavärinad

Maavärinad, mis kuuluvad samuti peamiste endogeensete protsesside hulka, avalduvad Maa pinna teatud osades, väljendudes lühiajaliste värinatena. Kõik mõistavad, et maavärinad, nagu looduskatastroofid, koos vulkanismiga on alati olnud inimühiskonnale lähedased ja selle tulemusena tabasid nad inimeste kujutlusvõimet. Maavärinad ei möödunud inimese jaoks jäljetult, põhjustades tema majandusele (ja mõnikord isegi tervisele ja elule) tohutut kahju hoonete hävimise, põllusaagi terviklikkuse rikkumise, raskete vigastuste või isegi surma näol.

Tektoonilised mõjud

Lisaks maavärinatele, mis on lühiajalised ja võimsad vibratsioonid, kogeb maapind mõjusid, mille käigus mõned selle osad tõusevad, teised aga langevad. Sellised maakoore liikumised on kujuteldamatult aeglased (seoses meie igapäevaelu tempoga): nende kiirus võrdub muutustega mitme sentimeetri või isegi millimeetri tasemel sajandis. Seega on need inimsilma vaatlustele loomulikult kättesaamatud, mõõtmisi küsitakse vaid spetsiaalsete mõõteriistade abil. Paradoksaalsel kombel on need muutused aga meie planeedi välimuse seisukoh alt väga olulised ja seda isegi ajaloolises skaalas.nende kiirus pole nii väike. Kuna sellised liikumised toimuvad pidev alt ja kõikjal sadu ja isegi miljoneid aastaid, on nende lõpptulemused muljetavaldavad. Tektooniliste liikumiste mõjul (ja neid nimetatakse nii) muutusid paljud maismaapiirkonnad sügavaks ookeanipõhjaks, vastupidi, sama eduga, mõned maapinna osad, mis tõusevad praegu sadu, tuhandeid meetreid üle merepinna. olid kunagi peidetud tiheda veekatte alla. Nagu kõigel looduses, on ka võnkuvate liikumiste intensiivsus erinev: mõnes piirkonnas on tektoonilised protsessid kiiremad ja suurema mõjuga, samas kui mujal on need palju aeglasemad ja vähem olulised.

Selles artiklis keskendume tektoonilistele protsessidele, kuna neil on määrav tähtsus reljeefi kujunemisel ja seega ka meie planeedi välisilmel. Niisiis määrab tektoonika Maa reljeefivormide tulevaste piirjoonte olemuse ja plaani paljudeks sajanditeks.

Tektoonilised plokid

Märgime veel kord, et tektooniliste muutuste all mõistetakse endogeenseid reljeefse kujutise kujunemise protsesse. Tektoonika on otseselt seotud spetsiaalsete monoliitsete plokkide liikumisega, mis on maakoore eraldiseisvad fragmentaarsed osad. Oluline on mõista, et need plokid erinevad üksteisest:

• paksusega (minimaalselt alates üksikutest meetritest ja kümnetest meetritest ning maksimaalselt kuni kilomeetriteni, arvestatuna kümnetes);
• pindala järgi (kõige väiksemad on kümnete ja sadade kilomeetrite ruudus ning suurim ulatuspindala miljondikeni);
• vastav alt maakoore moodustavate kivimite deformatsiooni iseloomule (jällegi eristame kahte tüüpi muutusi: katkendlikud ja volditud);
• liikumise suunas (mitmesuunalisi liikumisi on kahte tüüpi: horisontaalsed ja vertikaalsed tektoonilised liikumised).

Tektoonika õpetuse kujunemislugu

Kuni 20. sajandi keskpaigani oli fiksismi mõiste geomorfoloogias ja geoloogias juhtivatel kohtadel. See põhines ideel, et peamist, domineerivat tüüpi võnkuvaid liikumisi tuleks pidada vertikaalseteks, samas kui horisontaalset tüüpi liigutused on teisejärgulised. Seega arvasid geoloogid, et kõik maakera reljeefi peamised vormid (nimelt ookeani lohud ja isegi terved mandrid) tekkisid üksnes maakoore vertikaalsete liikumiste tõttu. Mandrid olid loetletud pinnatõusu piirkondadena ja ookeane peeti selle vajumise aladeks. Sama teooria selgitas, ja tuleb üsna selgelt ja mõistlikult tunnistada, väiksemate reljeefi ebatasasuste teket suuruse suhte osas, nimelt eraldi mägede, mäeahelike ja neid samu ahelikke eraldavaid lohke.

Kuid nagu teate, kipuvad ideed aja jooksul muutuma ja igasugune tõde võib kergesti muutuda absoluutsest staatusest suhteliseks. Geoteadlane nimega Alfred Wegener juhtis teadlaskonna tähelepanu sellele, et eri kontinentide piirjooned ja kujundid sobivad geomeetriliselt üsna hästi kokku. Samal ajal algasaktiivne töö sel ajal uurimiseks kättesaadavate geoloogiliste ja paleontoloogiliste andmete kogumisel erinevatelt kontinentidelt. Need uuringud näitasid huvitavat asja: mandritel, mis asuvad praegu üksteisest tuhandete kilomeetrite kaugusel, elasid kauges minevikus absoluutselt identsed olendid, pealegi ei olnud paljudel olenditel struktuuriliste iseärasuste tõttu mingit võimalust ületada uskumatult suuri veeruume.

Sama Wegener tegi hindamatu töö suure hulga paleontoloogiliste ja geoloogiliste andmete analüüsimisel. Ta võrdles neid praeguste mandrite piirjoontega ning esitas oma uurimistöö tulemustele tuginedes teooria, et kunagises elus paiknesid mandrid Maa pinnal hoopis teistmoodi kui praegu. Lisaks sellele püüdis teadlane teha ainulaadset rekonstrueerimist möödunud geoloogiliste ajastute maa üldilmest. Räägime Wengeri teooriast lähem alt.

Tema arvates eksisteeris paleosoikumi Permi perioodil Maal tegelikult üks tohutu suurusega superkontinent, mida kutsuti Pangeaks. Mesosoikumi juura perioodi keskpaigaks jagunes see kaheks iseseisvaks osaks - Gondwana ja Laurasia mandriteks. Edasi kasvas pidev alt mandrite arv: Laurasia lagunes tänapäevaseks Põhja-Ameerikaks ja Euraasiaks ning Gondwana omakorda Aafrikaks, Lõuna-Ameerikaks, Antarktikaks, Austraaliaks ja Hindustaniks (hiljem sai Hindustanist Euraasia). Tegelikult langes niimoodi fiksismi mõiste. Mõistlikultmuutusid sellise plaani mandrite piirjoontes ja mandrite edasist liikumist Maa pinnal muutus selle teooria raames võimatuks seletada.

Wegener ei piirdunud sellega. Ta kindlustas fiksismi kokkuvarisemise eeldusega, et mandrid, olles võtnud tohutute litosfääriplokkide kuju, ei liigu üldse mitte vertikaalses, vaid horisontaalses suunas. Veelgi enam, just horisontaalsed liikumised on tema vaatenurgast peamised tektoonilised võnkumised, mis meie planeedi välimust otsustav alt mõjutasid. Alfred Wegeneri teooriat nimetati mandrite triivi teooriaks ja selle järgijaid hakati nimetama mobilistidena (erinev alt fiksistidele). Võib-olla oleks Wegener võinud aidata kaasa teiste endogeensete ja eksogeensete geoloogiliste protsesside uurimisele, kuid ta lõpetas selles etapis.

Olgu kuidas on, välja arvatud Wegeneri enda mittetäielikult põhjendatud järeldused ja paleontoloogilised andmed, ei leidnud mandrite triivimise seeria tegelikkust kinnitust. Et saada andmeid uue teooria kinnitamiseks või ümberlükkamiseks ja lõpuks ka mandrite liikumise põhjuse mõistmiseks, oli vaja põhjalikum alt uurida maakoore ehitust. Olulisem oli aga töö teine aspekt: oli vaja võimalikult põhjalikult uurida ookeanide põhja ehitust, mida seni polnud üldse uuritud. Kujutage vaid ette: enamiku tolleaegsete teadlaste arvamuse kohaselt oli ookeani põhi täiesti tasane pind!

Mandri ja ookeaniline maakoor

Andmeduuringud viidi läbi ja andsid täiesti ootamatuid tulemusi. Teadlaste üllatuseks osutus Maa reljeef ookeanikihi ja mandrite all asetsevaks erinev alt.

Mandri maakoor on paks ja koosneb kolmest kihist:

• ülemine (moodustunud maapinnal tekkiva settekihi settekivimitest);
• graniit (ülaosas);
• bas altne (kaks alumist kihti moodustavad maa sisemuses sündinud kivimid, mis on tingitud vahevöö aine jahutamisest ja edasisest kristalliseerumisest).

Ookeanide põhjas olev maakoor on väga erinev. See on õhem ja koosneb ainult kahest kihist:

• ülemine (moodustunud settekivimitest);
• bas alt (puuduv graniidikiht).

Toimunud on tõeline revolutsioon: see on saanud võimalikuks ja pealegi on tõestatud kahe erineva maakoore tüübi olemasolu: ookeanilise ja mandrilise.

Mantlikiht

Maakoore all on vahevöö, mille aine on sulas olekus. Astenosfäär - vahevöö kiht, mis asub 30-40 kilomeetri sügavusel ookeanide all ja 100-120 kilomeetri sügavusel mandrite all. Sellel seismiliste lainete kiirusomaduste andmete põhjal on kõrge plastilisus ja isegi selline omadus nagu voolavus. Tuleks teada, et absoluutselt kõik astenosfääri kohal asuvad kihid on litosfäär. See tähendab, et maakoor ja astenosfääri kohal olev vahevöö kiht sisalduvad mingis litosfääri valemis.

Alumine reljeefookean

Ookeani põhja reljeef osutus samuti arvatust palju keerulisemaks. Selle peamised komponendid on:

• riiul (pind, mis tinglikult jätkab mandri nõlva veepiirist 200–500 meetri sügavusele);
• mandri kalle (alates riiulivööndi lõpust kuni 2,5-4 tuhat meetrit ja võib-olla rohkemgi);
• äärne merebassein (mõnevõrra ebatasane (künklik) tasane pind, millesse mandrinõlv voolab läbi mandrijalam, mida muidu nimetatakse nõgusaks käändeks);
• saare kaar (veealune vulkaanide või vulkaaniliste saarte ahel, see põhjakomponent eraldab ääremerd avamere tsoonist);
• sügavmerekraav (ookeanipõhja sügavaim osa, mis on saarekaarega paralleelne piki põhja välisserva, see on üsna kitsas ja sügav lõhe);
• ookeanisäng (väliselt meenutab marginaalset merebasseini, kuid palju laiem: mitu tuhat kilomeetrit, säng jaotub tõusuga kaheks osaks, mis ühendub terviksüsteemiks teiste ookeanide (ookeani keskosa) mõistetega tekivad harjad);
• lõheorg (ookeani keskharjade kõrgendatud osades, kitsas ja sügav).

Uus tektooniliste liikumiste teooria

Uus teooria, mis üsna selgelt ja mõistlikult põhjendab mandrite liikumist, sündis mandrite ja ookeanide all oleva maa sisemuse ehituse teabe võrdlemisel. See näitab ka horisontaali tegelikku rollitektoonilised liikumised, mis tõestavad seost endogeensete protsesside ja reljeefi vahel.

Selle kontseptsiooni aluseks oli teooria, mille kohaselt litosfäär koosneb mitmest sõltumatust monoliitsest plokist, mis on võimelised liikuma üksteise suhtes eri suundades. See toimub piki astenosfääri pinda. Astenosfäär ja selle plastid toimivad mingil moel määrdeainena, mis hõlbustab monoliitide liikumist.

Mantli aine liigub süstemaatiliselt maa soolestikus. Mõnel pinnal liigub mantlimaterjal ülespoole, täpselt nii magma pinnale voolab. Nendel Maa piirkondadel muutub astenosfäär õhemaks ja kaardub kergelt ülespoole, kuna see kogeb survet altpoolt, kaardub ka litosfäär veidi ülespoole. Seega on ookeani keskahelik alguse saanud lineaarselt pikliku tõusuna. Edasi, kui kõik on sellisel kujul säilinud ja midagi üleloomulikku ei juhtu, tekib tõusuteljele (see on lõheorg) mõra. Vahevöö aine hakkab maapinnale lähenemise või sellele pinnale väljavalamise tõttu mõjuma ühendatud litosfääriplokkidele, sundides neid liikuma eri suundades. Ja paralleelselt sellega tahkub vahevöö aine maapinnalähedases kihis ja otse pinnal endal, moodustades nii uuenenud maakoore. Protsess, mille käigus litosfääri monoliitsed plokid üksteisest eemalduvad ja millega kaasneb uue maakoore moodustumineookeani keskosas otsustasid nad seda nimetada levikuks.

Litosfääri plaadid, mis libisevad mööda astenosfääri ookeani keskharja teljest eemale ja vastav alt naabermandrite suunas, põrkuvad kindlasti (seda ei saa vältida) palju suurema tihedusega litosfääri mandriplokkidega. Toimub protsess, mille käigus vähem võimas ja kergem ookeaniline maakoor vajub sageli mandrilise alla ning tungib seejärel ülemise vahevöö kõrgete temperatuuride tsooni ja, suutmata neile vastu pidada, sulab, lisades niiviisi vahevööle uut ainet. Vahevööle lisatav materjal asendab seda, mis ookeani keskseljandikul varem välja valati. Ookeanilise mandriplaadi moodustumise protsessi nimetatakse subduktsiooniks. Süvamere süvend tekib omakorda temperatuuride järsu languse tõttu selle tsooni kohal, kus ookeanilaam on mandrilise maakoore lõigu alla allumas.

Tegelikult määrab kirjeldatud teooria meie planeedi litosfääri jagunemise eri alade monoliitideks, mis liiguvad eri suundades. Kõik on lihtne, peate vaid korra välja mõtlema, mis teid endogeensete ja eksogeensete protsesside vallas huvitab!