Сторінка
1

Вік, форми і розміри землі. Поняття про рельєф, форми та елементи рельєфу. Побудова поперечного геоморфологічного профілю та його аналіз

Варіант № 6

Питання

1. Вік, форми і розміри землі.

2. Поняття про рельєф, форми та елементи рельєфу.

3. Побудова поперечного геоморфологічного профілю та його аналіз.

1. Вік, форми і розміри землі.

а. Внутрішня будова Землі

Більшість процесів, що відбуваються у надрах Землі, тією чи іншою мірою, безпосередньо або побічно відбиваються на особливостях будови поверхні, отже, становлять" прямий, інтерес як для геоморфологів, так і для практиків, чия діяльність так чи інакше пов'язана з рельєфом.

Цілком очевидно, що вивчення глибинної будови Землі, характеру і спрямування процесів, які протікають у земних надрах, неможливе без застосування системи спеціальних методів інших наук, що мають справу з відкритими (а не схованими на глибині) об'єктами дослідження.

б. Методи геологічних досліджень

Найбільш достовірними і надійними з методів, що застосовуються геологами, вважають методи польових геологічних досліджень, при яких у руки геолога потрапляють натуральні взірці порід, мінералів та інших геологічних утворень. До цих методів відносять не тільки збір взірців безпосередньо на поверхні або аналіз відслонення порід на схилах річкових долин, ярів чи кар'єрів, а й визначення будови приповерхневих шарів Землі за допомогою гірничих виробок (свердловин, шахт тощо). Єдиний, але дуже суттєвий недолік методів польових зйомок полягає в обмежених можливостях проникнення у товщу Землі: найглибша шахта сягає лише 4 км (м. Йоганнесбург, Південна Африка), а найглибша свердловина ледь сягнула за 12 км (сел. Заполярний на Кольському півострові). У світі можна назвати ще кілька десятків свердловин глибиною до 9-10 км (серед них і "Шевченківська-І" на Харківщині). Все, що розміщене на більших глибинах, поки що залишається за межами прямого дослідження.

Отже, основну інформацію про глибинну будову Землі людство одержує через систему побічних методів - геофізичних, геодезичних, астрономічних та ін.

Під геофізичними методами розуміють дослідження Землі за допомогою фізичних приладів і закономірностей. Серед цих методів назвемо сейсмометрію (вивчення особливостей поширення поздовжніх і поперечних пружних коливань у товщі Землі), магнітометрію (вивчення зміни магнітних властивостей порід), гравіметрію (вивчення розподілу сили тяжіння з глибиною та по площі), електрометрію тощо. Комплексне застосування різних геофізичних методів дозволяє визначити глибинне розміщення різних шарів порід, встановити положення границь між ними, висловлювати припущення про склад і фізичний стан порід у цих горизонтах.

Геодезичні методи дозволяють за допомогою інструментальних вимірювань на поверхні Землі (нівелювання, теодолітні та мензульні зйомки тощо) визначати та оконтурювати на місцевості і на картах ті чи інші геологічні структури (зони підняття або занурення порід, горизонтального переміщення блоків та ін.).

Астрономічні методи дають можливість висловлювати міркування про глибинну будову Землі на основі аналізу руху небесних тіл, поведінки Землі на орбіті, вивчення складу метеоритів тощо. Останнім часом вони одержали новий поштовх завдяки космічним дослідженням.

Комплексне використання згаданих та інших методів дозволяє виділити в Землі три основних оболонки: земну кору, мантію і ядро.

в. Земна кора

Таку назву одержала сама верхня оболонка Землі, що утвори лея внаслідок виплавлення (виверження) речовини з більш глибоких горизонтів у процесі еволюції планети. У корі зустрічаються всі відомі хімічні елементи, проте основну роль у її будові відіграють О, Si, Al; серед інших переважають Fe, Ca, Na, K, Mg. Однак у чистому вигляді різні елементи зустрічаються рідко. Найчастіше вони утворюють закономірні сполуки, які називають мінералами. Агрегатні тіла, що складаються з певних мінералів і мають певні фізичні властивості, називають гірськими породами. За характером переважаючих порід у земній корі виділяють три шари: осадовий, гранітний та базальтовий .

За потужністю і особливостями будови розрізняють два основних типи кори - материкову та океанічну.

Материкова кора має середню потужність близько 35 км, змінюючи її від 30 км (під давніми рівнинами - платформами) до 40-85 км (під горами). Основу материкової кори становить гранітний шар (точніше - магматичні і метаморфічні породи, за складом і властивостями близькі : до гранітів), який перекривається осадовим шаром (потужність 0-15 км) і підстеляється базальтовим шаром (породи, за властивостями близькі до базальтів).

Океанічна кора (потужність перевищує 5-15 км) утворена в основному породами базальтового типу, перекритими відносно тонким (до 1км) шаром осадових відкладів.

На контактах між цими двома типами земної кори, де перемішуються їх властивості, часто виділяють кору перехідного типу.

Температура земної кори визначається внутрішнім теплом планети. Лише порівняно тонкий приповерхневий шар (у помірних широтах - до глибини 20 м від поверхні) прогрівається Сонцем і відчуває сезонні коливання температури. Пересічно температура у товщі кори зростає на 3°С при зануренні на кожні 100 м, досягаючи на межі з мантією 500-1000°С (цю межу часто називають за іменем її першовідкривача - югославського сейсмолога А.Мохоровичича, або скорочено - "поверхня Мохо").

З глибиною зростає і тиск у земній корі, сягаючи у її нижніх шарах 10000 атмосфер.

Середня густина речовини в корі становить 2,74 г/см3 (граніт), зростаючи у базальтовому горизонті до 3,5 г/см3.

За сучасними уявленнями, кора виплавлялася з речовини мантії у процесі її тривалої фізико-хімічної та гравітаційної диференціації. При цьому формувалися базальтовий та гранітний горизонти, а осадовий шар утворився дещо пізніше, як наслідок руйнування більш древніх відкладів.

Вся історія земної кори являє собою безперервний процес формування і розвитку найрізноманітніших піднять і прогинів. У рухомих (так званих геосинклінальних) зонах прогини і підняття мають видовжену форму (іноді на сотні і тисячі кілометрів), де швидкість вертикальних переміщень вимірюється сантиметрами на рік, а загальна їх амплітуда сягає кількох кілометрів. Такі підняття і прогини зумовлюють контрастне почленування земної поверхні на крупні форми рельєфу - гори, западини тощо. В той же час у більш стабільних ділянках кори (платформах) зони піднять та прогинів охоплюють великі площі, мають здебільшого округлу або неправильну форму у плані, а швидкість вертикальних переміщень не перевищує міліметрів (або й частки міліметра) на рік, утворюючи тут області з незначними контрастами поверхні. Більш детально на характеристиці перебудовчих процесів, які зароджуються у мантії Землі і називаються тектонічними, ми зупинимося у спеціальному розділі.