Рельєф земної поверхні

Горизонтальне розчленування земної поверхні. Площа поверхні Землі 510 млн км². З цієї кількості - 361 млн км² (71 %) займає вода і 149 млн. км² суходіл. Водний простір, який перевищує суходіл у 2,5 рази, утворює єдиний Світовий океан. Величезні масиви суходолу, що оточені з усіх боків океанами, називаються материками або континентами. Материків на Землі шість, але спочатку існував поділ Землі на частини світу, яких також шість (табл. 2).

Таблиця 2

Морфометричні характеристики материків і частин світу

Назва	Площа, млн. км2	Середня висота, м	Найбільша висота,м
Материки
Євразія Африка Північна америка Південна Америка Антарктида Австралія	53,45 30,30 24,25 18,28 13,97 7,63	830 750 720 580 2040 (360) 215	8848 5895 6194 6960 5140 2230
Частини світу
Азія Європа Африка Америка Антарктида Австралія	43,4 10,0 30,3 42,5 13,97 7,63	950 300 750 640 2040 (360) 215	8848 5642 5895 6960 5140 2230

Як показують геологічні дослідження, сучасний (360 структурний план Землі, з його поділом на материкові та океанічні сегменти почав складатися близько двох мільярдів років тому. З того часу головною тенденцією розвитку поверхні земної кулі було розростання материків за рахунок океанів. Але були періоди, коли розширювалися океани і утворювалися глибокі западини багатьох сучасних морів - наприклад. Охотського, Японського, Середземного, Чорного та ін.

Німецький вчений Альфред Вегенер, вивчаючи обриси берегів материків, у 1912 році дійшов висновку, що материки дрейфують по в'язкопластичній речовині астеносфери, як айсберги в морі. А.Вегенер вважав, що багато мільйонів років тому на базальтовій масі серед неосяжного океану Панталаса плавав єдиний суперматерик Пангея. Під впливом сил, що виникли від обертання Землі та внутрішнього тиску, Пангея розкололася на Лавразію і Гондвану. Потім і ці материки розкололись і їх частини почали дрейфувати. Північна та Південна Америки відділилися від Європи й Африки "попливли” на захід. Індостан, відколовшись від Африки, став відхилятися на північ поки не зіткнувся з Азією, а Антарктида та Австралія "попливли” відповідно на південь та схід. Новітні відкриття на дні океану спонукають до думки, що на поверхні в'язко пластичних порід астеносфери переміщуються величезні плити літосфери, які включають не тільки материки, а й приєднані до них великі площі кори океанів і верхньої мантії. Межами цих плит є серединно-океанічні хребти, глибоководні жолоби і молоді складчасті гори.

Літосферні плити розходяться від серединно-океанічних хреб­тів і одночасно обертаються навколо своєї осі з постійною кутовою швидкістю. Лінійна швидкість розсування плит становить 1 - 8 см на рік. За допомогою штучних супутників і лазерних пристроїв встанов­лено, що розширення Атлантичного океану становить 1 см на рік або один метр за кожне сторіччя.

Сучасне розташування, будова й обриси материків мають великий вплив на географічну оболонку. Зосередження суходолу в північній півкулі та видовження материків з півночі на південь впливають на клімат і зональність природи. Клімат Південної півкулі має океанічний характер, а Північної півкулі - континентальний. Зосередження материків у північній півкулі і розширення їх на 50-60 паралелях, зближує східні і західні береги материків. Є підстави вважати, що Євразія ще недавно була сполучена з Північною Америкою. Це забезпечувало міграцію тварин і рослин між материками.

Вертикальне розчленування земної поверхні. Земна поверхня хвиляста. На ній чергуються великі смуги підвищень з такими самими смугами знижень. Склавши максимальну глибину океанів з максимальною висотою суходолу, дістаємо уявлення про вертикальне розчленування земної поверхні в цілому. Воно досить значне. Так віддаль від дна Маріанської западини, що має глибину 11022 м до вершини Джомолунгми (Евереста), що має висоту 8848 м по прямій становить мало не 20000 м. Проте ця величина становить тільки 1/323 частину земного радіуса і в масштабі Землі майже непомітна.

З агальне уявлення про розподіл на Землі площ, зайнятих глибинами і висотами дає гіпсографічна крива (мал. 16). При її побудові на осі ординат відкладають висоти та глибини, по осі абсцис - площі, які вони займають. З цієї кривої видно, що площ з великими висотам на Землі дуже мало, як і площ зайнятих глибоководними западинами. На суходолі переважають висоти до 1000 м, а в океані переважають глибини від 3000 до 6000 м. За гіпсографічною кривою визначаємо, що середня висота всього суходолу становить 970 м, а середня глибина Світового океану 3704 м. Отже, середня різниця у висоті земної поверхні становить 4675 м.

Серед частин світу найвищою є Антарктида (середня висота 2040 м), що пояснюється наявністю на ній товстого льодового покрову. Далі йдуть Азія - 950 м, Африка - 750 м, Північна Америка -720, Південна Америка - 580 м, Європа 300 і Австралія 215 м.

Отже, на поверхні Землі основний, первинний рельєф представлений материками і океанічними западинами. Гори на суходолі і глибоководні океанічні улоговини є лише другорядними деталями рельєфу Землі.

Фактори утворення рельєфу. Рельєф (франц. "релієф", від лат. "релево" – піднімаю) - сукупність різноманітних за формою, розмірами, віком і походженням нерівностей земної поверхні, що утворилися під впливом внутрішніх і зовнішніх сил. До сил внутрішніх (ендогенних) - належать рухи земної кори, до зовнішніх (екзогенних) - наземні й підземні води та атмосферні агенти (температура, вітер, опади). Формування рельєфу залежить від геологічної структури місцевості, яка проявляється в характері залягання гірських порід та їх фізичних і хімічних властивостей. Вони в значній мірі визначають інтенсивність руйнівних процесів.

Основним джерелом рухів у надрах Землі та на її поверхні є теплова енергія, що утворилася внаслідок розпаду радіоактивних елементів. Згідно з поширеними нині поглядами, в мантії відбуваються повільні вертикальні течії, що несуть тепло до поверхні Землі. Поширюючись у різні боки під земною корою, вони зумовлюють певні зрушення в середині і на поверхні кори.

Рельєфоутворення

Основні джерела рельєфоутворення

Процеси рельєфоутворення

Фактори рельєфоутворення

Мал. 17 Схема процесів і факторів рельєфоутворення

Одним з важливих джерел внутрішньої енергії Землі є сила тяжіння, під дією якої опускаються і піднімаються великі ділянки земної кори. Другим джерелом енергії є енергія обертання Землі навколо осі, що викликає відплив речовини від полюсів до екватора (мал. 17).

Рухи земної кори. Всі види внутрішньої енергії викликають безперервні рухи в тілі Землі, які називаються тектонічними. Тектонічні рухи бувають коливальні, розривні та складкоутворюючі.

Коливальні рухи проявляються у повільному опусканні або піднятті окремих ділянок земної кори, їх називають віковими рухами. Наприклад, Скандинавський півострів, починаючи з XVIII ст. піднявся на 2 м, а територія Голландії та Нідерландів опустилася на 2 м. В Україні повільно піднімається на 5 - 10 мм/ рік Поділля, Донбас, Криворіжжя, а опускається Придніпровська низовина.

Отже, земна кора зазнає хвилеподібних підняттів і опускань, які називаються епейрогенічними рухами. При опусканні море поступово заливає значні площі суходолу і це явище називається трансгресією, при підніманні - море відступає, відбувається регресія. Під час підняття утворюються великі склепінні або валоподібні підвищення, які називаються антиклізами, а під час опускання - утворюються видовжені зниження - синеклізи.

Р

Мал.. 18. Горст і грабен

озривні рухи виникають у гірських країнах, коли між ділянками, що рухаються в протилежних напрямках, виникають розриви або розломи. Якщо частина земних пластів опустилася, а сусідні ділянки зберегли своє попереднє положення, утворюється западина - грабен (мал. 18). Коли опускаються бокові ділянки земної кори, а середина ділянки залишилась на місці, або піднімається, утворюється підвищення - горст. Горстами є більшість хребтів Алтаю, Тянь-Шаню, Забайкалля, гори Західної Європи. Складки виникають під час горизонтальних рухів земної кори. Як вони утворюються? На тих ділянках, які довгий час опускалися, накопичувались великі товщі осадових порід морського чи континента­льного походження. На значній глибині під боковим тиском твердих порід сусідніх ділянок, пласти осадових порід зминаються в складки різної форми та величини і одночасно піднімаються на поверхню. Складки, які опуклою частиною обернені вгору, називаються антиклінальними, а ті, що зігнуті вниз, називаються синклінальними У природі, як правило, зустрічаються поєднання синкліналей і антикліналей у вигляді повних складок (мал. 19).

Більшість гір являють собою складки. Такі гори називаються складчастими. За всю геологічну історію Землі було п`ять епохи гороутворення. Найдавніша епоха - байкальська, наймолодша - альпійська. Гори, які утворилися в альпійську епоху найменше зруйновані і вважаються молодими. До них належать Альпи, Кавказ, Гімалаї, Карпати та ін. Гори, що утворились у попередні епохи більше зруйновані і вважаються старими. Такими є гори Скандинавські, Уральські. Аппалачі.

Головні тектонічні частини земної кори - платформи і геосинкліналі. Платформою називають велику, відносно стійку ділянку земної кори, що складається з давніх кристалічних порід, покритих шаром осадових та вулканічних порід різної товщини. Більшість платформ утворилися давно, тому їх називають старими. Вони розташувались двома широкими рядами. Перший ряд знаходиться в Північній півкулі і є основою Лавразійських материків - Північноамериканська, Східно-Європейська, Сибірська, Китайська платформи. Другий ряд складають брили Гондвани уздовж екваторіально-тропічних широт. Це Південноамериканська, Африканська, Аравійська. Індостанська та Австралійська платформи.

Складчастий фундамент платформ колись опускався нижче рівня моря і покривався пісками, глинами та іншими відкладами. Тому платформам властива ярусна будова: нижній ярус - складчастий фундамент, верхній ярус - осадові товщі, які утворюють осадовий чохол. Частина платформи, в межах якої кристалічний фундамент занурений на значну глибину і покритий товщею осадових порід, називається плитою, наприклад Волино-Подільська плита.

Місцями кристалічний фундамент виходить на поверхню. Ці ділянки навиваються щитами. Східно-Європейська платформа має два щити: Балтійський у Північно-Західній Європі та Український в Україні. За межами щитів кристалічний фундамент залягає на глибині до 10 км.

Г еосинкліналями називають глибокі прогини земної кори, що простягаються на тисячі кілометрів при порівняно невеликій ширині (мал. 20). Це рухомі ділянки, складені різноманітними осадовими, метаморфічними, інтрузивними і вулканічними породами. Товща осадових порід досягає 15-18 км. На великих глибинах під впливом високих температур породи стають пластичними тому під час горизонтальних рухів зминаються у складки. Виділяють чотири складчасті пояси: Азійський, Північно-Атлантичний, Альпійсько-Гімалайський і Тихоокеанський

Землетруси. З тектонічними рухами пов'язані землетруси й вулканізм. Землетрусами називають підземні поштовхи і коливання земної поверхні, що виникають внаслідок раптових зрушень і розривів у земній корі. Кожний землетрус супроводжується кількома поштовхами різної сили. Щороку спеціальні прилади - сейсмографи фіксують до мільйона поштовхів, однак людина сприймає близько 5000. Поштовхи іноді бувають великої сили і призводять до нищівних руйнувань. Сила землетрусів у більшості країн вимірюється за 12-ти бальною шкалою. Особливо сильного поштовху зазнає поверхня Землі над осередком землетрусу, який знаходиться на значній глибині і від якого наче хвилями поширюються коливання земних шарів. Осередок землетрусу навивають гіпоцентром, а поверхню землі над гіпоцентром називають епіцентром. Іноді гіпоцентр може знаходитись у верхній мантії на глибині 300 -700 км. Такі землетруси охоплюють площі в кілька мільйонів квадратних кілометрів.

Території, які зазнають землетрусів збігаються з областями утворення молодих складчастих гір. До них належать Середземноморсько-Індонезійський (Альпійсько-Гімалайський), Новозеландсько-Східноазійський та Алеутсько-Західноамериканський сейсмічні пояси, де найчастіше бувають землетруси. В Україні сейсмічними є Крим і Карпати.

Землетруси спричиняють зміни в земній корі. Під час землетрусів утворюються глибокі розломи, опускаються окремі ділянки, відбуваються скиди, а в горах - обвали і зсуви. Землетруси порушують режим підземних вод, зникають старі джерела, з'являються нові. Сильні землетруси спричиняють катастрофічні руйнування і людські жертви. Щоб запобігти великим руйнуванням у сейсмічних областях будівництво ведуть на антисейсмічних фундаментах.

В улканізм. Вулканізмом називається сукупність усіх явищ, пов'язаних з підняттям вогняно-рідких мас до поверхні Землі. На великій глибині температури настільки високі, що породи розплавляються, утворюючи магму. При цьому виділяється багато газів. Насичена газами магма дуже збільшується в об'ємі і під великим тиском рухається туди, де менший тиск. Піднімаючись по розколинах, магма не завжди спроможна пробитися на поверхню. Застигаючи на деякій глибині між пластами порід у вигляді паляниць хліба або грибів, магма утворює лаколіти. Величезні, неправильних обрисів маси магми, що застигли під корою і розширюються донизу, називаються батолітами (мал.21). Якщо магма виривається на поверхню, відбувається виверження лави, газів, вулканічного попелу, піску, каміння. Осідаючи, ці продукти виверження утворюють вулканічні гори у вигляді конусів. В центрі конуса знаходиться жерло - канал, по якому виливається лава (мал. 22). Жерло завжди закінчується лійкоподібним розширенням – кратером. Діаметр кратера не залежить від висоти конуса. Так, у Везувія висота 1300 м, а діаметр кратера 568 м, у Ключевської Сопки висота 4730 м, діаметр кратера 675 м. Дуже великі кратери називаються кальдерами. Озеро Кроноцьке, що на Камчатці, займає кальдеру давнього вулкана, діаметр якої 28 км.

Висота вулкана залежить від в'язкості лави, що витікає. Рідка ла­ва швидко розливається і утворює щитоподібне підвищення. В'язка лава утворює конуси. Конуси вулканів можуть мати висоту до 6000 м.

Виділяють згаслі і діючі вулкани. Згаслими вважаються ті, про яких немає ні історичних відомостей, ні переказів. Ті що вибухали за людської пам'яті, називають діючими.

Вулкани, як і землетруси. приурочені до глибоких розломів земної кори. Більшість діючих вулканів розташована навколо Тихого океану (Тихоокеанське вогняне кільце) і в Середземноморсько-Індонезійському поясі. Серед великої кількості вулканів найвідоміші: Ключевська Сопка, Фудзіяма, Кракатау, Орісаба, Чімборасо, Попокатепетль, Котопахі, Гекла, Везувій, Етна, Кіліманджаро.