На земную поверхность постоянно действуют силы, изменяющие земную кору, способствующие формированию рельефа. Все эти процессы различны, но их можно объединить в две группы: внешние (или экзогенные) и внутренние (или эндогенные). Экзогенные процессы действуют на поверхности Земли, а эндогенные — глубинные процессы, источники которых находятся в недрах планеты. Извне воздействуют на Землю силы притяжения Луны и Солнца. Сила притяжения других небесных тел очень мала, однако некоторые ученые считают, что в геологической истории Земли гравитационные воздействия из космоса могут возрасти. Многие ученые к внешним, или экзогенным, силам относят и земное притяжение, из-за которого случаются оползни, обвалы в горах, двигаются с гор ледники.
Экзогенные силы разрушают, преобразуют земную кору, переносят рыхлые и растворимые продукты разрушения, осуществляемого водой, ветром, ледниками. Одновременно с разрушением идет и процесс накопления, или аккумуляция продуктов разрушения. Разрушительные действия экзогенных процессов зачастую нежелательны и даже опасны для человека. К таким опасным явлениям относятся, например, селегрязекаменные потоки. Они могут сносить мосты, плотины, уничтожать посевы. Опасны и оползни, которые тоже приводят к разрушению различных построек, нанося тем самым ущерб хозяйству, унося жизни людей. Среди экзогенных процессов необходимо отметить -и выветривание, которое приводит к выравниванию рельефа, а также и роль ветра.
Экзогенные процессы действуют на поверхности Земли. Экзогенные силы разрушают, преобразуют земную кору, переносят рыхлые и растворимые продукты разрушения, осуществляемого водой, ветром, ледниками. Одновременно с разрушением идет и процесс накопления, или аккумуляция продуктов разрушения. Экзогенные же процессы преимущественно разрушают и выравнивают земную поверхность, но при этом формируют более мелкие (микроформы) формы рельефа — овраги, речные долины, а также накапливают продукты разрушения ___________________________________________________________________________________________
ВЫВЕТРИВАНИЕ — постоянно идущий процесс разрушения и химического изменения горных пород. Оно относится к экзогенным (внешним) силам, влияющим на формирование земной коры. Выветривание бывает разных видов.
Толща горных пород, которая подверглась разрушению, образует кору выветривания — рыхлый слой, создающийся в зоне просачивания воды. В жарком и влажном климате, где условия наиболее благоприятны для его образования, кора выветривания достигает 100-200 м и более, хотя обычно толщина ее 30-60 м. В зависимости от климатических условий различна не только мощность коры выветривания, но и ее состав.
Невидимые, неприметные силы выветривания, работающие изо дня в день, разрушают скалы, возле которых накапливаются крупные и мелкие обломки размером от глыб до песка. Они скатываются, сползают, скользят по склону, образуя осыпи. Обычно они имеют форму конуса, прислоненного к склону. Постепенно осыпь растет в ширину и высоту, стыкуется с соседними, образуя шлейф осыпей. Горы как бы «тонут» в грудах обломков. Осыпи образуются чаще весной, при таянии снега, или в тихую морозную погоду.
Физическое. Главной причиной его является колебание температуры горных пород. Днем поверхность породы, нагреваясь, расширяется, а ночью, охлаждаясь, сжимается. Это приводит к растрескиванию горных пород, их дроблению на глыбы и более мелкие части. Физическому выветриванию содействует вода, замерзающая в трещинах. Ежесуточные изменения объема сами по себе невелики, но, воздействуя сотни и тысячи лет, они приводят к ослаблению сцепления между частицами пород; порода теряет прочность и распадается. Температурные выветривание особенно сильно проявляется в пустынях, где нередко в течение суток перепады температур достигают 40-50° и более, а также в резко континентальных климатических зонах. Разновидностью физического является морозное выветривание, характерное для арктических и субарктических климатических зон. Здесь вода замерзает не только в трещинах, но и в капиллярах, разрывая горную породу до рыхлого состояния.
Химическое выветривание. Это разрушение горных пород при взаимодействии их с химически активными элементами (кислородом, углекислым газом, органическими кислотами). Этот тип выветривания особенно заметен в породах, содержащих железо, — они покрываются бурой коркой. Главными районами земного шара, где происходит подобный процесс, являются экваториальные и тропические широты. Здесь горные породы разрушаются дождевой водой с растворенными в ней химически активными элементами. Для этого типа выветривания характерно накопление в озерах и болотах полезных ископаемых: бокситов, фосфоритов, никеля, кобальта, осадочного железа.
Органическое. Оно протекает под действием живых организмов, которые дробят горные породы корнями растений и кислотой при разложении растительных и животных остатков. Животные, делая ходы и норы в почве, разрыхляют ее. Некоторые морские моллюски просверливают себе норы в прочных прибрежных скалах. Мхи и лишайники выделяют кислоты, растворяющие горные породы. Главный результат органического выветривания — образование почв.
ЭОЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ Процессы и формы рельефа, связанные с работой ветра, названы эоловыми в честь древнегреческого бога Эола, повелителя ветров.
Эти процессы включают:
— вынос ветром результатов выветривания;
— обтачивание, выдалбливание поверхности горных пород твердыми частицами, приносимыми ветром;
— перенос эолового материала и его аккумуляция.
Процессы эти происходят везде, где есть незакрепленные рыхлые отложения, например, на песчаных берегах рек, но ярче всего работа ветра видна в пустынях — районах, отличающихся сухостью воздуха и отсутствием растительности. Горные породы там быстро разрушаются из-за сильных колебаний температуры (физическое выветривание). Ветер действует совместно с выветриванием, выносит его продукты и очищает поверхность для дальнейшего разрушения. В некоторых местах поверхность пустыни покрыта слоем крупных обломков, оставшихся на месте после выдувания мелких частиц. Этот слой предохраняет породы от дальнейшего разрушения. Случается так, что в безмолвной пустыне путник вдруг слышит странные звуки. В древности эти места называли «поющими песками», их боялись, считая, что это духи завлекают путников туда, откуда им не выбраться. Позднее обнаружилось, что звуки издаются песчинками, сползающими по поверхности влажных песков. Чем тоньше сползающий песок, тем тоньше звук. Причина появления этих звуков — электрические явления, возникающие в песке при сползании. «Поющие пески» есть не только в пустынях, они встречаются по берегам рек и морей. В пустынях ветер создает такие формы рельефа, как барханы. Это песчаные холмы, имеющие форму полумесяца. Высота их от 5 до 200 метров. Один склон у бархана пологий и длинный. Он всегда обращен в ту сторону, откуда дует ветер. Другой склон — крутой, с острым гребнем, изогнутый в виде дуги, и обращен он в ту сторону, куда дует ветер. Барханы под влиянием ветра могут передвигаться. Этим они и опасны, так как могут засыпать дома. Это происходит потому, что ветер сдувает песок с пологого склона, который скатывается вниз по крутому склону, и бархан передвигается со скоростью до сотен метров в год. Борьба с барханами заключается в закреплении песков деревьями или кустарниками. По мере роста отдельных барханов они соединяются в барханные цепи. Много барханов в пустынях Средней Азии и в Сахаре. В местах, где свободного песка мало для образования барханов и достаточно растительности, возникают бугристые или кучевые пески: неподвижные, закрепленные растительностью бугры высотой от 2 до 8 метров.
На песчаных берегах морей, реже рек и озер, образуются дюны. В отличие от бархана, у дюны выпуклую форму имеет не пологий, а крутой склон. Наветренный склон пологий, подветренный — более крутой. Высота дюн может достигать 30 м и больше. На побережье Балтийского моря есть дюны высотой 60 м, а во Франции высота дюн достигает и 100 м. Перемещаются они со скоростью до 20 метров в год, обычно образуют цепь песчаных холмов параллельно береговой линии на некотором расстоянии от воды. Чтобы остановить движение песка, которое наносит непоправимый вред, засыпая пашни, леса, селения, сажают кусты на пляже, откуда ветер черпает материал для сооружения дюн. Дюны также закрепляют посадками сосны.
Рельефообразующая деятельность ветра заметна не только в песчаных пустынях, но и в каменистых. Здесь выступы твердых пород, отдельные скалы, обрывы под влиянием ветра и при участии выветривания образуют причудливые формы: карнизы, колонны, столбы. Кроме барханов, дюн, бугристых песков к эоловым отложениям относится и эоловый лесс.
РАБОТА ЛЕДНИКА Работа ледника может быть как разрушительной (денудационной) , так и накопительной (аккумулятивной) . При этом ледник еще и транспортирует весь материал, попавший в него.
Денудационная деятельность ледника заключается в обработке и углублении природных понижений в рельефе.
Аккумулятивная работа ледника происходит в области питания ледника, где происходит накопление снега и превращение его в лед. Благодаря аккумулятивной работе ледника в области его таяния отложенная им морена создает своеобразные формы рельефа.
ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ТЕКУЧИХ ВОД
Текучие воды производят большую разрушительную и созидательную работу.
Они размывают и смывают горные породы, переносят их и отлагают в других местах. Работа текучих вод находится в прямой зависимости от скорости течения и массы воды: чем больше скорость течения и масса воды, тем большую работу производят текучие воды, и наоборот.Размыв горных пород текучими водами называется эрозией, их отложение — аккумуляцией. Эрозия бывает плоскостная и линейная (русловая). При плоскостной эрозии ливневые и талые воды, стекая по склону сплошной водной пеленой по меняющимся мелким руслам, смывают поверхностный слой почвы. Особенно быстро идет смыв на крутых склонах, не покрытых растительностью, поэтому крутые склоны не распахивают. При линейной эрозии водные потоки, протекая по определенному руслу, производят размыв линейно, вдоль русла. Они углубляют свое русло (глубинная эрозия) и расширяют его (боковая эрозия), вырабатывая линейные формы размыва — борозды, промоины, рытвины, которые затем могут превратиться в овраги, балки и долины.
Временные водные потоки создают овраги — круго-стенные рытвины больших размеров, образующиеся в результате размывающей работы ливневых и талых вод. Обычно глубина оврагов 10—20, иногда 80 м, длина — до нескольких километров. Начало оврагу может дать незначительная борозда или рытвина. На вершине рытвины возникает небольшой «водопад», который быстро вырывает заметную котловину и отступает вверх но склону. По мере роста котловины увеличивается высота падения воды, что усиливает разрушительную работу потока. Поток одновременно углубляет и расширяет свою долину. Растущие овраги имеют крутые, часто вертикальные склоны. Нередко на дне оврага течет ручей, образованный выходами подземных вод. От главного оврага отходят боковые. С течением времени овраг прекращает свой рост. Вершина оврага удаляется от склона, его водное питание уменьшается. Склоны оврага довольно быстро теряют крутизну и зарастают. Овраг превращается в балку.Чаще всего овраги возникают на холмистых возвышенных равнинах, сложенных рыхлыми породами (лессом, лессовидными суглинками). Содействуют развитию оврагов ливни летом и дружное таяние снега весной, а также отсутствие густого растительного покрова. Последнее условие чаще всего создается хозяйственной деятельностью человека (вырубка лесов, уничтожение кустарников, распашка склонов). Овраги встречаются всюду, но наиболее широко распространены в степных и лесостепных районах (Волыно-Подольская, Среднерусская, Ставропольская, Приволжская возвышенности, запад США и Канады, лессовые области Китая и др.).
Овраги причиняют большой вред хозяйству. С ними ведется борьба. Она направлена на предупреждение образования оврагов и закрепление уже существующих.
На своем пути река встречает породы различной твердости. Когда твердые, трудно размываемые породы сменяются рыхлыми, легко размываемыми, на дне реки образуется уступ или ряд уступов. В одних случаях уступ может быть сравнительно отлогим, и река образует пороги, в других уступ может быть крутым и высоким, тогда возникает водопад. При наличии ряда пологих уступов на реке образуется порожистый участок, при крутых уступах— каскады. Пороги на реках встречаются довольно часто, они препятствуют судоходству. Водопады характерны для горных рек, на больших равнинных реках они сравнительно редки. Самый высокий в мире водопад Анхель (1054 м) находится на реке Чурун в Южной Америке. Крупнейшие водопады: Виктория на реке Замбези (его высота 120 м, ширина 1800 м), Ниагарский на реке Ниагара (высота 48 м, ширина около 800 м). Водопады, разрушаемые падающей водой, постепенно отступают вверх по реке. Ниагарский водопад, например, перемещается со скоростью 70—90 см в год.
Река углубляет и расширяет свою долину не бесконечно, а до определенного предела. Глубинная эрозия не может идти ниже уровня воды в месте впадения реки. Этот уровень называется базисом эрозии. Базисом эрозии для главной реки служит поверхность озера или моря, в которое она впадает, для притоков — уровень главной реки в месте их слияния. Конечный базис эрозии для всех рек Земли — уровень Мирового океана.
Базис эрозии может повышаться или понижаться, что отражается на работе рек. Понижение базиса эрозии может быть вызвано понижением уровня водоема или медленным поднятием бассейна реки. При этом скорость течения реки возрастает и усиливается глубинная эрозия. Река углубляет русло и разрабатывает пойму на более низком уровне. Прежняя пойма превращается в террасу — ступень, возвышающуюся над новой поймой. Если понижения базиса эрозии, а следовательно, и русла происходили неоднократно, то в речной долине насчитывается несколько террас, ступенями возвышающихся одна над другой. Обычно они находятся на левом берегу реки (правый берег бывает высоким и крутым), так как все реки независимо от направления их течения благодаря суточному вращению Земли отклоняются в Северном полушарии вправо (в Южном — влево) и неуклонно подмывают правые (к югу от экватора — левые) берега, что наблюдается на всех реках земного шара.Террасы и поймы рек имеют большое хозяйственное значение. Благодаря равнинности рельефа, плодородию почв и хорошему дренажу они служат важными сельскохозяйственными угодьями.
Наряду с поверхностными водами существенным фактором изменения рельефа являются и подземные, в первую очередь грунтовые воды. Они вызывают оползни — смещение вниз масс горных пород на крутых берегах рек, озер, морей, оврагов, а также искусственных водоемов, карьеров и каналов.
Своеобразный рельеф образуется на территориях, сложенных растворимыми горными породами — известняками и доломитами, реже гипсами и солями. Обычная всюду эрозионная деятельность текучих вод здесь сочетается с химическим их действием. В рельефе появляются пустоты (воронки, колодцы, шахты, пещеры и т. д.), возникающие в результате выноса растворенных пород. Реки нередко уходят под земную поверхность, какое-то расстояние текут под землей, а затем вновь выходят на дневную поверхность. Такой рельеф называют карстовым.
