Mūsdienu zinātnē viņi runā par reljefu un tā galvenajiem komponentiem: izskatu, vēsturisko izcelsmi, pakāpenisku attīstību, dinamiku mūsdienu apstākļos un īpašiem izplatības modeļiem no ģeogrāfijas viedokļa, kā arī bieži piemin endogēnos un eksogēnos procesus. Tā ir ģeogrāfijas kā kopienas un kā sarežģītas zinātnes sastāvdaļa, ko var uzskatīt par ģeomorfoloģiju, kuru faktiski raksturo iepriekšminētā definīcija. Šajā starpģeogrāfiskajā zinātnes nozarē šodien dominē reljefa jēdziens kā eksogēno un endogēno ģeoloģisko procesu savstarpējās ietekmes gala produkts.
Eksogēni procesi
Ar eksogēniem procesiem saprot tos ģeoloģiskos procesus, kurus izraisa ārējie enerģijas avoti attiecībā pret zemeslodi, apvienojumā ar smagumu. Pie primārajiem enerģijas avotiem pieder saules starojums. Eksogēni procesi notiek virszemes zonā un tieši uz zemes garozas virsmas. Tie tiek parādīti zemes garozas fizikāli ķīmiskās un mehāniskās mijiedarbības veidā ar ūdens un gaisa slāņiem. Eksogēnie procesi pēc būtības ir atbildīgi par destruktīvu darbu, lai izlīdzinātu virsmas nelīdzenumus, kurus, savukārt, veido endogēni procesi, proti, tiek nogriezti izvirzījumi un reljefa dobumi piepildīti ar iznīcināšanas produktiem.
Endogēni procesi
Zemeslode nepārtraukti mainās. Endogēnie un eksogēnie ģeoloģiskie procesi ir antagonistiski. Viņi spēj atcelt pretinieka ietekmi uz Zemi. Endogēnie procesi ir ģeoloģiski procesi, kas ir tieši saistīti ar enerģiju, kas rodas cietās zemes virsmas (litosfēras) dziļajās zarnās. Endogenitātes īpašība ir raksturīga daudzām fundamentālām parādībām zemes virsmas veidošanās jomā. Akmeņu metamorfisms, magmatisms un seismiskā aktivitāte tiek uzskatīti par endogēniem. Endogēno procesu piemērs ir zemes garozas tektoniskās kustības. Galvenie enerģijas avoti šāda veida procesiem ir termiski, kā arī materiāla pārdale zarnās atbilstoši noteiktu materiālu blīvumam (zinātniski saukta par gravitācijas diferenciāciju). Endogēnos procesus veicina (kā norāda nosaukums) zemeslodes iekšējā enerģija, un tie galvenokārt izpaužas zemes garozas milzīgo akmeņu masu daudzvirzienu kustībās un kopā ar tām zemes apvalka kausētajā vielā. Endogēno procesu rezultātā uz zemes virsmas tiek izveidoti lieli nelīdzenumi. Tieši šie procesi ir atbildīgi par kalnu un kalnu grēdu veidošanos, starpmolu ieplakām un okeānu ieplakām.
Procesu eksogēno un endogēno variantu mijiedarbībā veidojas zemes garoza un tās virsma. Mēs apsvērsim projektēšanas procesus, tas ir, endogēnos ģeoloģiskos procesus, kas faktiski veido lielākās zemes reljefa daļas.
Endogēnās grupas
Starp 3 endogēnām grupām, kas savstarpēji cieši saistītas, taču izšķir neatkarīgus procesus:
- magmatisms;
- zemestrīces;
- tektoniskās ietekmes.
Sīkāk apskatīsim katru procesu.
Magmatisms
Endogēnie procesi ietver vulkānu parādības. Zem tiem jāsaprot procesi, kuru pamatā ir magmas kustība uz zemes garozas virsmas un tās augšējos slāņos. Vulkānisms cilvēkam pierāda, ka jautājums, kas atrodas Zemes zarnās, zinātniekiem ir iespēja iepazīties ar tā ķīmisko sastāvu un fizisko stāvokli. Vulkāniskās parādības izpaužas tālu no visurienes, bet tikai tā sauktajās seismiski aktīvajās teritorijās, kurās patiesībā ir ierobežota šādu parādību iespēja. Teritorijas, kurās atrodas aktīvi vai neaktīvi vulkāni, vēsturiskā procesa laikā bieži piedzīvoja ģeoloģiskas izmaiņas. Magma, iekļūstot Zemes iekšējos endogēnajos procesos, var pat nesasniegt virsmu, tādā gadījumā tā sasalst kaut kur zemes zarnās un veido īpašas uzmācīgas (dziļas) ieži (to skaitā gabbro, granīts un daudzi citi). Parādības, kuru rezultātā magma iekļūst zemes garozā, sauc par platonismu, bet citādi - par dziļu vulkānismu.
Zemestrīces
Zemestrīces, kas ir arī vieni no galvenajiem endogēniem procesiem, izpaužas noteiktos Zemes virsmas apgabalos, kas izteikti īslaicīgos satricinājumos. Ikvienam ir skaidrs, ka zemestrīces kā dabas katastrofas līdz ar vulkānismu vienmēr ir bijušas tuvas cilvēku sabiedrībai, un rezultātā tās ir apstulbušas cilvēku iztēli. Zemestrīces cilvēkam neiztika bez pēdām, nodarot viņa mājsaimniecībai (un dažreiz pat veselībai un dzīvībai) milzīgus postījumus ēku iznīcināšanas, lauksaimniecības kultūru integritātes pārkāpuma, smagu ievainojumu vai pat nāves veidā.
Tektoniskās ietekmes
Papildus zemestrīcēm, kas ir īslaicīgas un spēcīgas svārstības, zemes virsma piedzīvo tādas ietekmes, kurās daži tās posmi paceļas, bet citi nokrīt. Šādas garozas kustības notiek neiedomājami lēni (attiecībā pret mūsu ikdienas dzīves tempu): to ātrums ir līdzvērtīgs izmaiņām vairāku centimetru vai pat milimetru līmenī gadsimtā. Tātad tie, protams, nav pieejami cilvēka acs novērojumiem, mērījumus pieprasa tikai, izmantojot īpašus mērinstrumentus. Tomēr paradoksāli, ka mūsu planētas izskatam šīs izmaiņas ir ļoti nozīmīgas, un vēsturiskā mērogā to ātrums nav tik mazs. Tā kā šādas kustības notiek pastāvīgi un visur simtiem vai pat miljoniem gadu, to gala rezultāti ir iespaidīgi. Tektonisko kustību ietekmē (un tā viņi tiek dēvēti) daudzi sauszemes apgabali ir pārvērtušies par dziļu okeāna dibenu, tieši pretēji, ar tikpat lieliem panākumiem dažas virsmas daļas, kas tagad paceļas simtiem, tūkstošu metru virs jūras līmeņa, kādreiz bija paslēptas zem blīva ūdens pārsega.. Tāpat kā viss dabā, arī vibrāciju kustību intensitāte ir atšķirīga: dažās vietās tektoniskie procesi ir straujāki un tiem ir lielāka ietekme, savukārt citās vietās tie ir daudz lēnāki un mazāk nozīmīgi.
Šajā rakstā mēs koncentrēsies uz tektoniskajiem procesiem, jo tiem ir izšķiroša nozīme reljefa veidošanās jomā un līdz ar to arī mūsu planētas ārējam izskatam. Tātad, tektonika nosaka zemeslodes reljefa formu nākotnes kontūru raksturu un plānu daudzu gadsimtu garumā.
Tektoniskie bloki
Vēlreiz apzīmēsim, ka tektoniskās izmaiņas tiek saprastas kā endogēnie reljefa attēla veidošanās procesi. Tektonika ir tieši saistīta ar īpašu monolītu bloku kustībām, kas ir atsevišķas zemes garozas fragmentāras daļas. Ir svarīgi saprast, ka šie bloki atšķiras viens no otra:
- biezumā (vismaz no dažiem metriem un desmitiem metru, bet maksimāli no kilometriem desmitos);
- pēc platības (mazākie ir desmitiem un simtiem kilometru kvadrātā, un lielākie sasniedz platības miljondaļas);
- zemes garozu veidojošo iežu deformācijas raksturs (atkal mēs izdalām divu veidu izmaiņas: pārtrauktas un salocītas);
- kustības virzienā (ir divu veidu daudzvirzienu kustības: horizontālās un vertikālās tektoniskās kustības).
Tektonikas attīstības vēsture
Līdz 20. gadsimta vidum fiksācijas jēdziens bija vadošā pozīcija ģeomorfoloģijā un ģeoloģijā. Tās pamatā bija ideja, ka galvenais, dominējošais svārstīgo kustību veids jāuzskata par vertikālu, savukārt horizontālais kustības tips ir sekundārs. Tādējādi ģeologi uzskatīja, ka visas lielākās sauszemes reljefa formas (proti, okeāna siles un pat veseli kontinenti) ir izveidotas vienīgi garozas vertikālo kustību dēļ. Kontinenti tika uzskaitīti kā virsmas paaugstināšanās zonas, un okeāni tika uztverti kā tā pazemināšanās zonas. Tika izskaidrota tā pati teorija, un tas ir jāatzīst diezgan saprotami un saprātīgi, un mazāka nevienmērīguma veidošanās reljefa reljefā, proti, atsevišķi kalni, kalnu grēdas un atdalot šos ļoti depresijas grēdas.
Tomēr, kā jūs zināt, idejām laika gaitā ir tendence mainīties, un jebkura patiesība no absolūta statusa var viegli pārvērsties par relatīvu. Ģeologs, vārdā Alfrēds Veigers, zinātnieku aprindu uzmanību pievērsa faktam, ka dažādu kontinentu forma un forma ģeometriskā izteiksmē ir diezgan labi apvienota viena ar otru. Tajā pašā laikā sākās aktīvs darbs pie ģeoloģisko un paleontoloģisko datu vākšanas no dažādiem kontinentiem, kas tajā laikā bija pieejami pētījumiem. Šie pētījumi parādīja interesantu lietu: kontinentos, kas atrodas attālumā, kas vienāds ar daudziem tūkstošiem kilometru viens no otra, tālā pagātnē dzīvoja absolūti identiski radījumi, turklāt strukturālo īpatnību dēļ daudzām radību sugām absolūti nebija iespējas šķērsot neticami lielus lielumus. ūdens telpas.
Tomēr Wegeners veica nenovērtējamu darbu, analizējot milzīgu daudzumu paleontoloģisko un ģeoloģisko datu. Viņš tos salīdzināja ar tagad esošo kontinentu kontūriem, un saskaņā ar viņa pētījumu rezultātiem viņš izteica teoriju, ka iepriekšējā dzīvē kontinenti uz Zemes virsmas bija pilnīgi atšķirīgi no tiem, kādi tie ir tagad. Papildus tam zinātnieks mēģināja veikt unikālu pagātnes ģeoloģisko laikmetu zemes vispārējā skata rekonstrukciju. Parunāsim par Vengera teoriju sīkāk.
Pēc viņa domām, Permalijas paleozoiskā periodā uz Zemes patiešām pastāvēja viens milzīga lieluma supermateriāls, kuru sauca par Pangea. Līdz Jurassic Mesozoic vidum tas tika sadalīts divās neatkarīgās daļās - kontinentālajā Gondwana un Laurasia. Tālāk kontinentu skaits stabili pieauga: Laurasia sadalījās mūsdienu Ziemeļamerikā un Eirāzijā, un Gondwana savukārt tika sadalīta Āfrikā, Dienvidamerikā, Antarktīdā, Austrālijā un Hindustānā (vēlāk Hindustana kļuva par Eirāziju). Faktiski tieši tā krita fiksisma jēdziens. Šīs teorijas ietvaros ir kļuvis neiespējami izskaidrot izmaiņas šāda plāna kontinentu kontūrās un kontinentu turpmākās kustības uz Zemes virsmas.
Vegeners neapstājās tur. Viņš fiksēja fiksisma sabrukumu ar pieņēmumu, ka kontinenti, pārņēmuši milzīgus litosfēras blokus, nepārvietojas vertikālā, bet horizontālā virzienā. Turklāt no viņa viedokļa horizontālās kustības ir galvenās tektoniskās svārstības, kurām bija izšķiroša ietekme uz mūsu planētas izskatu. Alfrēda Vegenera teorija tika saukta par kontinentālā dreifēšanas teoriju, un tās piekritēji kļuva pazīstami kā mobilisti (pretstatā fiksistiem). Iespējams, ka Wegeners varēja dot ieguldījumu citu endogēno un eksogēno ģeoloģisko procesu izpētē, taču šajā posmā viņš apstājās.
Lai kā arī būtu, izņemot nepilnīgi pamatotos paša Vegenera secinājumus un paleontoloģiskos datus, nebija pierādījumu par kontinentālās dreifēšanas sērijas derīgumu. Lai iegūtu datus, kas apstiprinātu vai atspēkotu jauno teoriju, un, visbeidzot, saprastu, kāpēc kontinenti pārvietojas, bija nepieciešams rūpīgāk izpētīt zemes garozas struktūru. Tomēr otrs darba aspekts bija svarīgāks punkts: bija nepieciešams pēc iespējas pilnīgāk izpētīt okeānu dibena struktūru, līdz tam tas nemaz netika pētīts. Iedomājieties tikai: saskaņā ar viedokli, kas tajā laikā pastāvēja lielākajā daļā zinātnieku, okeāna dibens bija pilnīgi līdzena virsma!
Kontinentālā un okeāna garoza
Šie pētījumi tika veikti, un tie deva pilnīgi negaidītus rezultātus. Zinātnieku pārsteigumam Zemes reljefs zem okeāna slāņa un zem kontinentiem bija savādāk sakārtots.
Kontinentālā garoza ir spēcīga un sastāv no trim slāņiem:
- augšējā (to veido nogulumieža nogulumiežu ieži, kas veidojas uz zemes virsmas);
- granīts (blakus augšpusē);
- bazalts (divus apakšējos slāņus veido ieži, kas zemes zarnās rodas mantojuma vielas atdzišanas un tālākas kristalizācijas rezultātā).
Garoza okeānu apakšā ir ļoti atšķirīga. Tas ir plānāks un sastāv tikai no diviem slāņiem:
- augšējā (veidojas nogulumiežiem);
- bazalts (nokavēts granīta slānis).
Notika īsta revolūcija: tā kļuva iespējama, turklāt faktiski tika pierādīta divu dažādu zemes garozas veidu: okeāna un kontinentālās.
Mantijas slānis
Zem zemes garozas ir mantija, kuras viela ir izkususi. Astenosfēra ir mantijas slānis, kas atrodas 30–40 kilometru dziļumā zem okeāniem un 100–120 kilometru dziļumā zem kontinentiem. Spriežot pēc seismisko viļņu ātruma īpašībām, tas ir apveltīts ar lielu elastību un pat tādu īpašību kā plūstamība. Jāsaprot, ka absolūti visi slāņi virs asthenosfēras pārstāv litosfēru. Tas ir, Zemes garoza un mantijas slānis virs asthenosfēras nonāk savdabīgā litosfēras formulā.
Okeāna dibena reljefs
Arī okeāna dibena topogrāfija izrādījās daudz sarežģītāka, nekā tika domāts iepriekš. Tās galvenās sastāvdaļas ir:
- plaukts (virsma, kas nosacīti turpina kontinentālās zemes nogāzi no ūdens malas līdz 200-500 metru dziļumam);
- kontinentālais slīpums (no plaukta zonas gala un līdz 2, 5-4 tūkstošiem metru un, iespējams, vairāk);
- jūras marginālais baseins (nedaudz nelīdzena (pauguraina) līdzena virsma, kurā kontinentālais slīpums plūst caur kontinentālo pēdu, citādi saukts par ieliektu līkumu);
- salu loka (zem ūdens atrodas vulkānu vai vulkānu salu virkne, šī grunts sastāvdaļa atdala jūras malu no atklātās jūras zonas);
- dziļūdens tranšeja (okeāna dibena dziļākā daļa, kas ir paralēla salas loka gar grunts ārējo malu, ir diezgan šaura un dziļa plaisa);
- okeāna gultne (ārēji atgādina malējās jūras dobi, bet daudz platāka: vairākus tūkstošus kilometru gultne ir sadalīta divās daļās ar pacēlumu, kas savieno visu sistēmu ar citu okeānu jēdzieniem (tiek izveidoti vidējie okeāna grēdas);
- plaisu ieleja (okeāna vidējo grēdu paaugstinātajās daļās šaura un dziļa).
