Сторінка
2

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

г. Мантія Землі

Мантією називають проміжну (між земною корою і ядром) оболонку, що простягається до глибини 2900 км і відрізняється від кори головним чином за фізичними параметрами. Складена переважно з оксидів Si, Mg, Fe.

Густина речовини зростає з глибиною від 3,6 до 5,5 г/см3; тиск на межі з ядром перевищує 1,3 млн. атм., а температура збільшується від 1000-1200°С у верхніх шарах до 3800-4700°С поблизу нижньої границі. Наведені цифри, звичайно, досить наближені, оскільки одержані вони не прямими спостереженнями, а за допомогою комплексу побічних методів (геофізичних тощо). ^ 3 точки зору морфогенезу (рельєфотворення) особливу цікавість становить верхня мантія (до глибини 300-400 км від поверхні Землі), де на глибинах 100-350 км розміщується зона відносного пом'якшення і рухомості порід - астеносфера. Тут температури зростають більш інтенсивно, ніж густина, в зв'язку з чим достатньо навіть незначного зменшення тиску, щоб речовина астеносфери розплавилася, утворюючи високотемпературну тістоподібну масу - магму (від грецьк. -"місиво"). При плавленні зменшується густина речовини, отже, зростає її об'єм, і магма вривається (вивергається) в земну кору, застигаючи в ній (інтрузивний магматизм), або й повністю прориває товщу кори і виливається на її поверхню (ефузивний магматизм або вулканізм). Частина верхньої мантії, розташована над астеносферою, разом із земною корою утворюють єдиний генетичний комплекс, відомий під назвою літосфера (з грецьк. - "кам'яна оболонка").

З верхньою мантією Землі, крім магматизму, пов'язані також землетруси, тектонічні зрушення у земній корі та на її поверхні. Саме зважаючи на важливість процесів, що протікають у верхніх шарах мантії, з 1960 р. здійснюється міжнародний дослідницькій проект "Верхня мантія Землі", розрахований на кілька десятиріч. Активну участь у реалізації цього проекту беруть і фахівці України, хоч в останні роки через відому економічну скруту в державі реалізація спеціальних робіт за його програмою тимчасово призупинена.

Серед процесів у більш глибоких шарах мантії (нижня мантія), які мають геоморфологічне значення, відзначимо диференціацію речовини (важкі елементи опускаються до центру Землі, формуючи її ядро, а більш легкі витискуються до поверхні). Ці конвекційні потоки речовини виступають як головний рушійний механізм у розвитку планети. Так, замикаючись у верхній мантії, згадані переміщення призводять до утворення горизонтальних астеносферних течій. Не дивлячись на незначну швидкість (сантиметри на рік), ці течії зумовлюють розкол літосфери на окремі брили і спричинюють їх переміщення у просторі, відоме під назвою дрейф материків.

д. Ядро Землі

Центральна частина планети має не зовсім вияснену хімічну будову і фізичний стан (одні дослідники вважають ядро переважно залізним, інші - силікатним). Однак очевидно, що при надвисоких температурах (понад 4000-5000°С) і величезному тиску (понад 3,5 млн. атм.) відбувається повне переродження хімічних властивостей речовини: електронні оболонки атомів руйнуються й їх ядра немов би розчинюються у загальній масі електронів. Отже, до речовини ядра не підходить жодна з назв відомих нам хімічних елементів.

За наявними геофізичними даними стверджується, що зовнішнє ядро (на глибинах 2900-5100 км) знаходиться у розрідженому стані, в той час як внутрішнє ядро обов'язково повинне бути твердим (в іншому випадку неодмінно змінився б характер руху планети).

Таким чином, на морфогенезі Землі різною мірою відбиваються особливості природи всіх трьох внутрішніх оболонок. При цьому вирішальну роль відіграють процеси, що протікають у літосфері та астеносфері, і в першу чергу - у земній корі.

Зважаючи на це, для геоморфології принципове значення мають особливості будови і складу саме земної кори. Ми вже згадували, що речовинній склад земної кори визначається різноманітним сполученням хімічних елементів, які утворюють мінерали і гірські породи - своєрідні "атоми" і "молекули" тіла кори. Коротко зупинимося на їх особливостях.

2. Поняття про рельєф, форми та елементи рельєфу.

Геоморфологія (від грецьких слів: "гео" - земля; "морфе" - форма; "логос" - наука) - це наука про будову, походження, історію розвитку і сучасну динаміку земної поверхні.

Отже, головним об'єктом, який вивчає геоморфологія, виступає рельєф, тобто сукупність нерівностей земної поверхні різного масштабу. Ці нерівності за орієнтуванням у просторі можуть бути позитивними чи додатними (горб, гора, хребет тощо) або негативними чи від'ємними (западина, провалля, ущелина тощо).

Рельєф не слід розглядати як механічне сполучення якихось абстрактних геометричних поверхонь. Він характеризується цілим комплексом ознак і особливостей, серед яких виділимо:

1. Рельєф значною мірою залежить від особливостей геологічної будови, в зв'язку з чим його вивчення неможливе без знайомства із складом та властивостями гірських порід, а також без розуміння процесів, що протікають у надрах Землі.

2. Особливості рельєфу визначаються також процесами, які домінують у зовнішніх оболонках Землі (атмосфері, гідросфері, біосфері), що вимагає спеціального вивчення цих процесів для розуміння умов формування рельєфу.

3. Утворюючись на контакті різних середовищ географічної оболонки, які безперервно змінюються у часі і в просторі, рельєф являє собою продукт динамічної системи. Отже, аналізували рельєф можна лише в історичному аспекті, тобто з урахуванням його мінливості у часі, яку часто називають динамікою рельєфу.

4. Нарешті, сам рельєф, який являє собою безперервну комбінацію різноманітних поверхонь (від горизонтальних до вертикальних), впливає на активність геоморфологічних процесів, тобто, однією з ознак рельєфу виступає його саморозвиток. Вирішальне значення у саморозвитку рельєфу належить гіпсометрії, тобто, висотному положенню даної ділянки земної поверхні відносно рівня моря (цілком зрозуміло, що геоморфологічні процеси порізному протікають на низовинах, височинах чи у горах). Загальну уяву про співвідношення гіпсометричних рівнів на Землі дає гіпсографічна крива.

Отже, рельєф одночасно виступає як продукт геологічного розвитку і як складова частина географічного ландшафту. Звідси витікає і своєрідне становище геоморфології у комплексі наук про Землю: з одного боку вона виступає як наука геологічна, з іншого - є частиною фізичної географії.

2. Форми і типи рельєфу

На будь-якій ділянці земна поверхня являє собою нескінченне чергування піднять та знижень, які утворюють опуклі та увігнуті об'ємні тіла, що називаються формами рельєфу.

За своїми особливостями форми рельєфу можуть бути замкнутими (горб, западина) або відкритими (яр, балка), додатними (підняття) або від'ємними (зниження).