uabooks.top » Географія » Геологічне середовище та екологічні властивості літосфери
Інформація про новину
  • Переглядів: 590
  • Дата: 19-05-2019, 19:32
19-05-2019, 19:32

Геологічне середовище та екологічні властивості літосфери

Категорія: Географія




Пригадайте, що таке літосфера. Яка відмінність між материковою й океанічною літосферними плитами?

ВЛАСТИВОСТІ ЛІТОСФЕРИ. Літосфера має фундаментальні властивості, які слід ураховувати під час її вивчення й аналізу геологічного процесу, а також процесу еволюції літосфери. Найважливіші з них — мінливість, неоднорідність і дискретність.

Найважливішою властивістю літосфери є її мінливість. Мінливість літосфери в часі та просторі відповідає формам існування матерії. Зміна літосфери в часі, що фіксується як зміна її компонентів, їхніх відносин (структури) і властивостей, є геологічним процесом розвитку Землі. Зміна літосфери в часі або її рух — причина нестаціонарності фізичних полів, у тому числі причина виникнення їхніх аномалій. Просторово-часова нестаціонарність фізичних полів зумовлює рух літосфери.

Неоднорідність літосфери виявляється на всіх рівнях організації літосфери: у вигляді структурної поверховості, ярусності, фаціальної мінливості, шаруватості, а також відмінності текстури, показників властивостей гірських порід і заходів їх розсіювання в головних напрямах мінливості та за глибиною.

Дискретність виявляється в пустотності, тріщинуватості, пористості, тектонічному порушенні твердої речовини цієї оболонки. Дискретність твердої фази зумовлена наявністю у складі літосфери рідкого, газового й біологічного компонентів. Організаційні властивості літосфери виявляються вже на мінеральному рівні у вигляді кристалічної структури мінералів.

Літосфера є матеріальною основою для сфери живої речовини (біосфери), оскільки в ній формуються ґрунти й ландшафти. У наш час вони зазнають істотних змін у результаті господарської діяльності людини. Це стало причиною виникнення в геології нового напряму екогеології, що вивчає літосферу з точки зору її екологічних властивостей (мал. 45).

ГЕОЛОГІЧНЕ СЕРЕДОВИЩЕ ЛЮДСТВА. Частина поверхні Землі, яку змінює людина в рамках своєї господарської діяльності, називається геологічним середовищем. Геологічне середовище перебуває в прямій залежності від біосфери, гідро- й літосфери, є їхньою підсистемою, динамічною, багатокомпонентною та постійно мінливою.

Верхньою межею геологічного середовища є поверхня рельєфу (денна поверхня); нижня межа — плаваюча, неоднорідна й неоднакова за глибиною в різних частинах Землі. Вона визначається глибиною проникнення техногенних (антропогенних) впливів у земну кору в ході різних видів діяльності людини. Максимальна глибина проникнення людини углиб постійно збільшується; у даний час найглибше буріння сягнуло понад 12 км (жал. 46).

Геологічне середовище є важливою частиною навколишнього середовища, з ним тісно пов’язані інші природні компоненти глобальної соціоекосистеми. Від складу й будови приповерхневої товщі гірських порід і рухів земної кори залежать особливості рельєфу земної поверхні. Гірські породи безпосередньо впливають на ґрунти й рослинний покрив, які на них розвиваються, а опосередковано — також і на тваринний світ, клімат тощо. З іншого боку, рельєф, клімат й інші фізико-географічні умови впливають на стан геологічного середовища. Палеогеографічні умови, у яких відбувалося формування тієї чи іншої осадової породи, позначились на її будові та механічному, мінералогічному складі. Від цього значною мірою залежать міцність і деформативність породи, тобто ті її властивості, які мають важливе значення для інженерно-господарського освоєння геологічного середовища.

Геологічне середовище людина використовує у трьох напрямах: як джерело мінеральної сировини, необхідної для економіки; як місце нагромадження відходів виробництва; як основа для будівництва різноманітних споруд. Тому найбільш негативно впливає на геологічне середовище добувна промисловість. Нераціональне використання геологічного середовища призводить до руйнування не лише цього середовища, а й пов’язаних з ним інших компонентів біосфери: ґрунтового й рослинного покриву, поверхневих й підземних вод тощо. При цьому мають місце не лише процеси механічного руйнування та засмічення навколишнього середовища, а й геохімічного забруднення. (Наведіть приклади такого забруднення.)

Видобування корисних копалин призвело до утворення пустот у земній поверхні. Як наслідок — цілі області мають великі ділянки

просідання ґрунту, що істотно змінило місцеву екосистему: вода стала непридатною для пиття та поливу культур.

ТЕКТОНІКА ЛІТОСФЕРНИХ ПЛИТ. Літосферні плити переміщуються в горизонтальному напрямку зі швидкістю від кількох міліметрів до кількох сантиметрів на рік. Сили, здатні рухати плити літосфери, зароджуються всередині нашої планети. Тому їх називають внутрішніми (ендогенний) силами Землі. Вони виникають унаслідок розпаду радіоактивних речовин і переміщення розплавлених порід у верхній мантії. Внутрішні сили штовхають літосферні плити, і вони рухаються уздовж розломів. Є три варіанти взаємодії літосферних плит: розходження, зіткнення та горизонтальне ковзання однієї плити відносно іншої. Такі рухи літосфери називають тектонічними.

Майже 90 % планети покривають вісім найбільших літосферних плит: Євразійська, Африканська, Австралійська, Тихоокеанська, Індостанська, Антарктична, Північно-Американська, Південно-Американська. До плит середнього розміру належать Аравійська, Хуан де Фука, Кокос та ін. Також є безліч малих плит.

Унаслідок розходження літосферних плит утворюються розломи. Найбільше їх на дні океанів, де земна кора тонша (мал. 47).

Розломами розплавлена речовина мантії піднімається з надр, розштовхує краї плит, виливається й застигає, заповнюючи простір між ними. Так у місцях розломів на дні океану утворюються нові ділянки земної кори у вигляді велетенського валоподібного підняття, яке називають серединно-океанічними хребтами. Наприклад, унаслідок розходження Південноамериканської й Африканської плит на дні Атлантичного океану утворився Південноатлантичний серединно-океанічний хребет.

Якщо плити зближуються, то під час зіткнення їхні краї зминаються в складки й на поверхні утворюються гори {мал. 48). Наприклад, на стику Індо-Австралійської та Євразійської плит виникли гори Гімалаї.

Якщо ж стикаються материкова й океанічна плити, то океанічна, що має велику щільність, занурюється під материкову {мал. 49). Тоді на материку виникають гори,

Висуньте припущення, як може змінитися поверхня нашої планети внаслідок руху літосферних плит.

а вздовж узбережжя — глибоководні западини (жолоби). Так на стику плит Наска й Південноамериканської виникли гори Анди, Перуанський і Чилійський глибоководні жолоби.

Внутрішні сили Землі спричинюють і вертикальні рухи — повільні (від 2 до 10 см на рік) підняття й опускання окремих ділянок земної кори. Наприклад, північна частина Скандинавського півострова піднімається на 1 см за рік, а море відступає. Про це свідчать шари піску і глини з рештками морських організмів, що залягають на висоті понад 150 м над рівнем моря. Отже, ця територія колись була його дном, а потім піднялася на таку висоту. Водночас узбережжя Нідерландів уже кілька століть опускається зі швидкістю 3 мм за рік, і Північне море наступає на суходіл. Нідерландці змушені захищати обжиті землі, зводячи вздовж узбережжя високі (до 25 м) греблі та дамби.

Вертикальні рухи охоплюють величезні ділянки й супроводжуються відступом або наступом моря. Підняття ділянок із часом змінюється опусканням і навпаки. Тому вертикальні рухи називають коливальними рухами земної кори. Вони непомітні для людини.

Виявити їх вдалося завдяки порівняльному аналізу космічних знімків, зроблених зі штучних супутників Землі.

В Україні найбільші підняття ділянок земної кори зафіксовано на сході Кіровоградської та півночі Житомирської областей — майже 9 мм за рік. Тим часом узбережжя Чорного моря в районі Одеси опускається зі швидкістю майже 1 см на рік.

ЕНДОГЕННІ ПРОЦЕСИ ТА ЇХНІ НАСЛІДКИ. Енергія надр виявля ється в тектонічних рухах, повільних чи різких, масштабних чи локалізованих, тривалих у часі чи швидкоплинних, проте завжди потужних, що призводить до значних зрушень і переміщень велетенських мас твердої речовини. Подібні до тектонічних і вулканічні процеси. Результат їхньої спільної роботи — великі форми рельєфу під загальною назвою морфоструктура. (Назвіть головні морфоструктури України.)

Земна кора пронизана тріщинами, інтрузіями, розломами. Обмежені ними відносно міцні брили можуть переміщуватись одна відносно одної внаслідок тектонічних зрушень по горизонталі, по вертикалі та похилих площинах з розмахом до кількох кілометрів. Так виникли вузькі заглибини озер Танганьїка, Ньяса, Байкал. (Покажіть їх на карті.)

Такі рухи беруть участь в складчастих і розривних порушеннях різного масштабу. Складки — хвилеподібний згин шарів земної кори, створені спільною дією вертикальних і горизонтальних рухів у земній корі. Складку, шари якої вигнуті вгору, називають антикліналлю. Складку, шари якої прогнуті вниз, — синкліналлю. Синкліналі й антикліналі — дві основні форми складок Землі (мал. 50).

Невеликі й відносно прості за будовою складки мають прояв у рельєфі невисокими компактними хребтами. Більші за розмірами й складні за будовою складчасті структури представлені в рельєфі великими гірськими хребтами та пониззями, що їх розділяють. Ще більші складчасті споруди, які складаються з великої кількості антикліналей і синкліналей, утворюють мегаформи рельєфу типу гірської країни.

Розривні порушення (розломи) — це різноманітні порушення суцільних гірських порід, які часто супроводжуються переміщенням розірваних частин відносно одна одної. Найпростішим видом розривів є одиничні

глибокі тріщини. Найбільші розривні порушення називають глибинними розломами.

Залежно від того, як переміщувалися розірвані блоки у вертикальному напрямку, виділяють скиди й насуви. Сукупність скидів і насувів становлять горсти й грабени. Залежно від розмірів вони утворюють окремі гірські хребти (наприклад, Столові гори) або гірські системи та країни (Алтай). У цих горах водночас із грабенами та горстами трапляються і складчасті масиви, тому їх потрібно віднести до складчасто-брилових гір. У разі, коли блоки гірських порід переміщувалися не тільки у вертикальному напрямку, айв горизонтальному, утворюються зсуви.

ЗЕМЛЕТРУСИ ТА ЇХНІ НАСЛІДКИ. Землетрус — це раптове звільнення енергії земних надр у вигляді пружних поздовжних і поперечних хвиль. Коливання й деформації, що виникли при цьому в земній корі, часто призводять до катастрофічних переміщень на земній поверхні. Сила

землетрусу залежить від кількості енергії, яка виділилася в його осередку (гіпоцентрі) (мал. 51).

Гіпоцентром (або фокусом) землетрусу називають умовний центр осередку на глибині, а епіцентром — проекцію гіпоцентру на поверхню Землі.

Основними характеристиками землетрусів є глибина осередку, магнітуда та інтенсивність виділення енергії на поверхні землі. Глибина осередку землетрусу зазвичай перебуває в межах від 10 до 30 км, а інколи 300-700 км. Магнітуда характеризує загальну енер-

гію землетрусу. Магнітуда 0 означає землетрус із максимальною амплітудою 1 мкм на відстані 100 км від епіцентру. За магнітуди, що дорівнює 5, спостерігаються невеликі руйнування будівель. Спустошливий поштовх має магнітуду 7. Найсильніші із зареєстрованих землетрусів досягають величини 8,5-8,9 за шкалою Ріхтера. Інтенсивність — це якісний показник наслідків землетрусів, що характеризує розмір збитків, кількість людських жертв унаслідок землетрусів.

Геофізики виділяють два головні сейсмічні пояси Землі: Альпійський, що охоплює південь Євразії від Португалії до Малайського архіпелагу, та Тихоокеанський («вогняне кільце»), що облямовує береги Тихого океану. Вони включають молоді гірські пояси: Альпи, Апенніни, Карпати, Кавказ, Гімалаї, Крим, Кордильєри, Анди (покажіть їх на карті), а також рухливі зони підводних окраїн материків.

За сейсмічним районуванням України майже 120 тис. км2 її території перебуває в зоні можливих землетрусів силою 6-9 балів. Сейсмічно найнебезпечнішими в Україні є Закарпатська, Івано-Франківська, Чернівецька, Одеська області та АР Крим.

Техногенна діяльність людини за останні роки призвела до суттєвого зниження сейсмічної стійкості на 70 % території України та збільшила сейсмо-небезпеку за рахунок стимуляції схи-лових гравітаційних процесів, розвитку техногенного карсту, підтоплення тощо.

ВУЛКАНІЗМ І ЙОГО НАСЛІДКИ. З вулканічною активністю багато дослідників пов’язують епохи зледеніння четвертинного періоду. Виверження вулканів є стихійним лихом для всього живого, що перетворює рельєф, впливає на ґрунтово-рослинний покрив і змінює ландшафт.

У світі існує майже 4 тис. вулканів, з яких нині діє 540. Вияв сучасного вулканізму поширений в області Альпійсько-Тихоокеанської складчастості. Майже 80 % вулканів, що діють, пов’язані із зоною, яка простя-глась уздовж Тихоокеанського узбережжя Північної й Південної Америки, Алеутських островів, Камчатки, Японських островів, Індонезійського архіпелагу, Нової Зеландії. Решта діючих вулканів приурочена до басейну Середземного моря {жал. 52).

Чинниками вулканічної діяльності, що мають руйнівну силу, є вибухова хвиля, лавові потоки, вулканічні аерозолі, пірокластичні потоки, пекучі та попільні хмари. За видами наслідків їх поділяють на п’ять груп: механічні, термічні, хімічні, електромагнітні та психологічні. Сила дії цих чинників залежить від типу виверження, кількості й температури вулканогенного матеріалу. Усі ці величини зменшуються зі збільшенням відстані від вулкана. (Поясніть чому.)

До продуктів вулканічної діяльності належать лавові потоки, вулканічні бомби, вулканічний пісок і попіл. Ці тверді викиди із часом ущільнюються, цементу-

ються, перетворюються на вулканічний туф. Процеси магматизму й вулканізму часто супроводжуються утворенням струменів гарячих вулканічних газів, які називають фумаролами. Вони утворюють грязьові вулкани та функціонують тривалий час. У районах, багатих на підземні води, вулканічні явища спричинюють появу гейзерів — періодичних викидів з надр Землі перегрітої води з парою (наприклад, о. Ісландія). (Покажіть їх на карті.)

ЕКЗОГЕННІ ПРОЦЕСИ ТА ЇХНІ НАСЛІДКИ.

буваються на земній поверхні або на невеликій глибині. Вони перетворюють, одночасно руйнуючи (каньйон, долина річки), і накопичують (дельта річки, акумулятивні рівнини). Тому екзогенні форми рельєфу мають загальну назву — морфоскульптура.

Найбільш універсальним процесом зовнішньої геодинаміки є вивітрювання — руйнування гірських порід під впливом коливань температури, хімічної дії води, кисню, вуглекислоти, а також різноманітних органічних речовин, що утворюються за життя рослин і тварин або внаслідок їх відмирання та розкладання.

Процес вивітрювання — найактивніший на поверхні Землі. Гірські породи потрапляють під безпосередній вплив сонячної радіації, атмосфери, гідросфери, біосфери, антропогенного навантаження. У цьому єдиному і складному процесі виділяють фізичне, хімічне та біологічне вивітрювання.

Фізичне вивітрювання — це механічне руйнування гірських порід унаслідок збільшення об’єму під час нагрівання і стискання або охолодження порід під дією коливань температури.

 

Це матеріал з підручника Географія 11 клас Гільберг (рівень стандарту)

 




^