Вулканічний комплекс і вулканізм Закарпаття

Вулканічні утворення займають значну частину Закарпаття, ото­чуючи Чоп-Мукачівську міжгір­ну западину. Вони утворюють тут дві самостійні вулканічні гряди, що отримали назви Береговської та Вигорлат-Гутинської та склад порід в яких істотно відрізняється. Ці вул­каніти є складовим елементом дуже протяжного Закарпатського вулка­нічного поясу, що оточує зовнішню зону області та відокремлює її від Малої Венгерської, Паннонської та Трансильванськаї западин. Про час вулканізму ми можемо судити не лише за визначенням абсолютно­го віку відповідних порід, але й за наявністю туфових порід у розрізах осадових товщ розташованої по­близу Солотвинської западини.

Вулканізм Закарпатської частини поясу розвивався за класичною схе­мою. За часом він приурочений до того моменту, коли активні пізньо-мезозойські та ранньокайнозойські прогини в Карпатах змінилися на горотворення. Це сталося близь­ко 16—8 млн років тому. Причо­му спершу відбувалося формування вулканітів переважно кислого скла­ду (вони складають Береговську гряду), а потім — вилив андезито-базальтових лав Вигорлат-Гутин­ської ряди. Незважаючи на порів­няно короткочасовість вулканізму, він характеризується великою різ­номанітністю своїх проявів, мабуть, не менш строкатим, ніж у Карадазі. До речі, це може бути приводом для відвідання цих районів Карпат, де можна зібрати багату й дуже різно­манітну колекцію вулканічних по­рід. У цій зоні прийнято виокрем­лювати кілька десятків геологічних пам'яток. Спробуємо охарактеризу­вати лише дві основні їх групи, що дозволяють зрозуміти характер про­цесів, що протікали.

 

Крім лавових вулканів розрізняють грязьові вулкани, які замість лави викидають липку грязь, вони поширені в нафто - газоносних районах і мають вигляд зниження, заповненої глинястою масою. Кратери заповнені рідкою гряззю, з якої з шумом виділяються гази. Тому їх називають сопухами. Частіше вулкани являють собою конусні горби до 400 м висотою з декількома кратерами з діаметром до 1 - 7 метрів. Під час виверження виходить дим, летять грудки грязі, каміння, спалахує вогонь, виходить газ. Зустрічаються в Криму.

Грязьові вулкани Керченського півострова

Не всі вулкани в Криму припини­ли свою діяльність. На окраїні Кер­чі, в районі с. Бондаренково, знахо­диться відоме Булганакське сопкове поле. Цей зовні дуже непривітний район зі спаленою сонцем небага­тою рослинністю все-таки актив­но приваблює багатьох краєзнав­ців, туристів, любителів природи. Тут можна спостерігати порівняно рідкісне явище — грязьовий вул­кан, або вихід на поверхню розрі­дженої глини. Густа грязь має тем­но-сірий колір, збагачена бітумною органікою, містить йод, буру, соду та інші компоненти, що дозволяє використовувати її для бальнеоло­гічного лікування. Це вже робиться в лікарнях Криму, санаторіях Фео­досії та інших міст. Під назвою соп­кова грязь вона продається і в ін­ших місцях. Але тут хотілося б звер­нути увагу на інше.

Це дуже цікаве природне явище. Грязь виходить з глибин у сотні мет­рів. Таке її вичавлювання, або ви­жимання, зазвичай супроводжуєть­ся надходженням на поверхню га­зів переважно метанового складу. Зовні цей процес дуже нагадує вул­канічне виверження. Звідси й назва утворених геологічних тіл — грязьо­ві вулкани. Процес протікає у ви­гляді періодичних викидів. Грязь, засихаючи, утворює невеликі сопки заввишки зазвичай 1,0—2,5 м, які дуже нагадують вулканічні кону­си, в межах яких видно відбитки окремих потоків. Деякі з цих сопок припинили свій розвиток, «згасли», інші продовжують діяти.

Грязьові вулкани Керченського півострова діють тривалий, навіть-у геологічному масштабі, час, ре­зультатом чого стало накопичення тут сопкової грязі потужністю в со­тні метрів.

Загалом це чудова мініатюрна мо­дель справжнього вулканізму. При­чому риси подібності має як про­цес, так і утворені в його результаті мініатюрні сопки та грязьові вулка­ни. Насиченість грязі вуглеводневи­ми газами свідчить про перспективи району на промислові нафтогазові поклади. Такий грязьовий вулканізм відомий і у Передкавказзі, в районах добре відомих промислів. І, при­родно, використовувати ці лікуваль­ні глини для будівництва (виготов­лення цегли тощо), як це робилося ще в 70-ті рр., принаймні нераціо­нально. Це своєрідна пам'ятка при­роди, що ілюструє одну з форм ро­боти підземних вод, знаменує фор­мування нафтогазоносного басейну та дозволяє уявити дію вулканів, не піддаючи себе ризику.

Гейзери – це фонтани гарячої води, що б’ють з-під землі. Поширені в країнах діючих та недавно згаслих вулканів. Найбільш відомі на Камчатці /долина Гейзерів/, в Ісландії, на Новій Землі. Температура води досягає до 100 градусів. Найвищій гейзер у світі «Ваймату» У Новій Зеландії – висота до 450 м.

 

в) Горотворення.

Більшість гір утворились в наслідок горотворних рухів під впливом орогенних процесів. За походженням розрізняють:

1. Складчасті - виникають в результаті горизонтальних рухів земної кори під бічним тиском гірських твердих порід /Гімалаї, Анди, Донецькі кряж/.

2. Скидові - утворюються в результаті грабенів і горстів /Ал тай, Тянь-Шань, Забайкалля/.

3. Складчаста - скидові мають найскладнішу структуру. Утворюються в рухливих зонах, де горотворчі процеси відбуваються кілька разів, мають багато - поверхову будову, активні і зараз. Найбільш рухлива зона від Середньої Азії через Монголію, Китай до Тихого океану.

4. Брилові утворюються із складчасто-скидових в результаті руйнування. Утворюють гірські пряжі до 200-300 км, з великими брилами, западинами в яких виникають озера /озеро Ісик - Куль/.

 

г) Землетрусами - або сейсмічними явищами називають підземні поштовхи і коливання земної кори, що викликають в ній стійкі зміни. Ці рухи характеризуються дуже малою тривалістю, але різко виражені, відбувається один за одним протягом кількох хвилин, годин, днів, років. Землетрус в Алма-Аті почався 1887 році і тривав 3 роки.

При землетрусах виділяється величезна кількість енергії. Найбільша сила поштовху спостерігається на поверхні Землі в центрі площі, яка охоплена землетрусом - в епіцентрі.

В надрах Землі знаходиться гіпоцентр землетрусу. Його глибина найчастіше 15-20 км, рідше глибше. Найбільш руйнівні землетруси з гіпоцентрами на глибині 100-300 км. В епіцентрі коливання бувають у вигляді поштовхів, у міру віддалення від нього - у вигляді хвиль - це сейсмічні хвилі. Вони супроводжуються сильним гулом.

Кожен рік на Землі в середньому відбувається 1 катастрофічний землетрус, більше 100 – руйнівних, 1000 - викликають незначні руйнування, більше 100000 регіструється сейсмографом. При Японському землетрусі в 1923 р. була зруйнована більша частина міст Токіо і Йокогама. Загинуло понад 175 тис. чоловік. В 2005 р. 6 жовтня відбувся землетрус в Пакистані, Індії і загинуло понад 51 тис. чоловік.

В Японії існує місто Манусіро де відбувається більше 6000 поштовхів за 1 рік.

Землетруси відбуваються на дні морів і океанів, що ведуть до утворення великих хвиль - цунамі і викликають нищівні руйнування. Висота таких хвиль може досягати до 30м, а швидкість руху до 800 км за 1 год. У 1896 р. в Японії 30м хвиля змила 10 тис. будинків і загинуло 27тис. чоловік.

Сила землетрусів у нас вимірюється за 12 бальною системою, в Японії - 7 бальною, в Європі - 10 бальною.

Території які зазнають землетрусів називають сейсмічними зонами. Вони розкидані по Земній кулі нерівномірно, збігаються з місцями утворення молодих гір /Японія, Кавказ, Середня Азія, Крим, Узбережжя Тихого океану/.

Землетруси ведуть до утворення глибоких розколів, обвалів, зсувів, утворюються озера, зникають острови, порушують режим підземних вед. За землетрусами ведуть постійні спостереження на сейсмічних станціях.

 

Екзогенні процеси.

а) вивітрювання;

Внутрішні сили Землі створюють нерівності: гори, височини, глибокі котловини, западини. Зовнішні сили їх вирівнюють. Цей процес постійний. В результаті взаємодії внутріш­ніх і зовнішніх сил формується рельєф нашої планети. Зовнішні сили дуже різноманітні. До них належать сонячне тепло, робота води, льодовиків, вітру, дія живих організмів і прояв хімічних процесів, які спрямовані на перетворення окремих гірських порід і утворення нових.

Джерелом енергії зовнішніх процесів є сонячна енергія, сила тяжіння, сила вітру, води, льодовики, життєдіяльність живих організмів.

Дія зовнішніх сил на гірські породи, що призводить до руйну­вання і розпушення гірських порід, називають процесом вивітрювання. Його поділяють на фізичне, хімічне і органічне.

Фізичне вивітрювання — це процес подрібнення гір­ських порід та розпушення їх під дією води, вітру тощо.

В результаті різких змін температури (вдень гірська порода з поверхні нагрівається і розширюється, вночі — охолоджується і стискується) утворюються тріщини, які поступово збільшуються. Збільшенню тріщин особливо сприяє замерзання в них води, тому що при замерзанні вона збільшується в об'ємі. Маленькі тріщини збільшуються, гірська порода розпадається на окремі шматки, які потім руйнуються на ще дрібніші. У тріщинах утворюється дрібнозем, на ньому селяться рослини, які також проявляють фі­зичний вплив на руйнування порід; руйнують породу і тварини, а також різна діяльність людини.

Велика роль у фізичному руйнуванні гірських порід належить вітру, під дією якого руйнуються не тільки пухкі гірські породи, а й кам'янисті. Пісок, який несе вітер, ударяючись об кам'янисті породи, утворює комірки, ніші і навіть невеликі печери, обточує скелі. Особливо діяльність вітру проявляється там, де пухка поверхня Землі не закріплена ґрунтом і рослинністю.

Хімічне вивітрювання проявляється головним чином через воду, в якій розчинені гази, солі, кислоти. Вода, в якій утри­муються різні розчинені речовини, діє на гірські породи, розчи­нюючи і руйнуючи їх, змінюючи хімічний склад. В результаті утворюються нові гірські породи й мінерали. Хімічне вивітрюван­ня спостерігається скрізь, але особливо інтенсивно відбувається цей процес у легкорозчинних породах, наприклад у вапняках, до­ломітах, гіпсах.

Органічне вивітрювання являє собою комплекс фі­зичних і хімічних процесів, які відбуваються під дією живих орга­нізмів: бактерій, рослин і тварин. Наведемо простий приклад. Коріння рослин виділяє кислоту, тим самим руйнує і змінює гірські породи; в той же час, збільшуючись в об'ємі, коріння розши­рює тріщини, збільшує їх, тобто діє на породи механічно. Велика роль організмів у розпушуванні гірських порід.

 

б) Руйнівна діяльність текучих вод.

Одним з найважливіших факторів формування рельєфу є текуча вода — тимчасові водні потоки і річки. Робота текучих вод складається з руйнування, перенесення і акумуляції гірських порід.

Розмивання і змивання текучою водою гірських по­рід і ґрунтів називають ерозією. Краплини атмосферних опадів, стікаючи по схилах, позбавлених рослинності, утворюють безліч більш-менш паралельних ерозійних борозен. Під час злив або інтен­сивного танення снігу тимчасові водні потоки перетворю­ють частину ерозійних борозен в ерозійні водориї, які поступово перетворюються в ерозійні вибоїни — яри.

Яром називають ерозійну вибоїну з крутими схилами, утворену тимчасовими водними потоками. Одночасно яр поглиблюється, поширюється водою на всьому його про­тязі. Довжина яру може досягти понад 10 км;швид­кість зростання може становити кілька метрів або кілька десятків метрів на рік. Яри можуть мати багато відга­лужень, займаючи значні площі.

Зростання яру з часом може припинитися, і тоді він перетворюється в балку — задерновану улоговину.

Яри утворюються за різних умов, але найбільше во­ни поширені в степових і лісостепових районах усіх час­тин світу, зовсім або майже позбавлених деревної рослинності. Утворенню ярів сприяє тут і надлишок весняних вод.

Найбільш розчленована ярами Середньо-Руська височина, де на 1 км² площі припадає 1—2 км ярів.

Яри завдають величезної шкоди:

1. вони скорочують площу сільськогосподарських угідь;

2. маси матеріалу, що виносяться з ярів, замулюють річки і озера, прикривають орні землі, луки і пасовища.

3. вони псують дороги, мости та інші споруди.

4. яри висушують місцевість, збільшуючи поверхню випаровування і прискорюючи стікання атмосферних опадів,

5. яри знижують рівень ґрунтових вод, даючи вихід їм на зем­ну поверхню у вигляді струмків. Виходячи з цього, бо­ротьбу з ярами слід вважати важливим державним і гро­мадським завданням.

Для боротьби з ярами рекомендується ряд заходів, спрямованих на регулювання поверхневого стоку води, який є основною причиною утворення ярів. Для його регулювання потрібно або зовсім затримати воду на во­дозборах, або принаймні пускати її по ширшій площі. Щоб досягти цього: насипають уздовж горизонталей схилу невисокі земляні вали, проорюють борозни упоперек схилу, роблять тераси, буфери

(трав’яні смуги), садять лісосмуги на схилах, використовують снігозатримувальні щити, використовують сівозміни багаторічних трав. Найкращий спосіб – лісові насадження в прияружних смугах.

 

в) Руйнівна діяльність вітру.

Значна роль в утворенні рельєфу землі належить вітрові, робота якого захоплює величезні площі. Робота вітру полягає в тому, що він:

руйнує гірські породи,

пе­реносить продукти руйнування на певні відстані,

від­кладає їх,

утворюючи особливі форми рельєфу.

Вітер несе завжди частки пи­лу, піщинки, які, стикаючись з поверхнею гірських порід, руйнують її, створюючи химерні, гостро окреслені скульп­турні форми, особливо в кам'янистих пустинях. До них належать гострі піки, грибовидні скелі, скелі-кулі, скелі, що хитаються, тощо.

Вітер перекочує піщинки по земній поверхні і переносить тонкі частки у завислому стані. Внаслідок переносної діяльності вітру і відкладання перенесеного матеріалу створюються акумулятивні фор­ми рельєфу: дюни, бархани, пасмові, купчасті і горбисті піски.

Дюнами називають витягнуті довгими валами і пас­мами піщані горби асиметричної форми (пологий наповітряний схил і крутий протилежний), що утворю­ються під впливом вітру з незакріпленого рослинами піску. Висота дюн звичайно не перевищує 10—20 м, але є дюни до 30—40 м заввишки, а часом навіть до 100, 200 і 300 м. Дюни утворюються не тільки в пустинях, а й по берегах річок і морів (Ризьке узмор'я, французькі ланди та ін.),

Крім дюн, в пустинях утворюються піщані півмісяцевої форми бархани. Типові бархани мають роги, звер­нені в бік, куди дме вітер. Навітряна сторона бархана має пологий підйом до гострого гребеня, ввігнутого дугою. Висота бархана, як правило, становить кілька метрів.

Характерною особливістю дюн і барханів є їх рухо­мість у напрямі переважних вітрів. Пересуваючись з швидкістю до кількох десятків метрів на рік, вони за­сипають цілі села і міста, поля, городи, сади. В пусти­нях Середньої і Центральної Азії засипані пісками цілі оазиси. Навіть порівняно невеликі масиви пісків можуть завдавати великої шкоди навколишній місцевості.

Надійним засобом боротьби з рухомими пісками є закріплення їх рослинністю.

 

г) Руйнівна діяльність підземних вод;

 

У місцях, де близько від поверхні проходить рівень підземних вод, утворюються зсуви. Якщо пісок лежить на глині утворюється зсув піску. Воронки, колодязі, шахти, печери утворюються під дією підземних вод, які розмивають вапняк, гіпс, кам’яну сіль, крейду. Карстові печери – Мамонтова в США (225 км), Червона печера в Криму (12 км), багато біля Сімферополя, на Кавказі, Карпатах, Альпах. Гіпсова печера на Тернопільщині 26 км, на Уралі Кунгурська печера має 58 залів, 36 озер. Крижані печери на Уралі, в Карпатах, Криму.

 

д) Руйнівна діяльність льодовиків.

 

Дуже різноманітні форми рельєфу утворюються під впливом льодовиків, які за своїм характером поділяються на дві великі групи: гірські льодовики і материковий лід. Льодовики – мас льоду, що утворилась на суші внаслідок нагромадження і перетворення в твердий стан атмосферних опадів.

· Сучасні льодовики займають приблизно 10% суходолу (близько 16 млн. км).

· Загальний об’єм льоду на планеті складає понад 20 млн.км².

· Найдовший льодовик у світі – Ламберт в Антарктиді.

 

Важливою ознакою льодовиків є безперервний повіль­ний рух мас льоду до того місця, де він починає та­нути. Під час свого руху льодовики виконують велику руйнівну роботу, яку називають льодовиковою ерозією. Вони шліфують, полірують поверхню землі.Разом з тим льодовики несуть багато різного уламково­го матеріалу як на своїй поверхні, так і в своїй нижній частині, де вмер­зають продукти руйнування дна долини од схилу, по яких рухається льодовик.

Увесь цей матеріал транспортується до того місця, де тане льодовик, і там відкладається. Таким чином, ство­рюються своєрідні форми рельє­фу льодовикового, походження.

Особливо великий вплив на рельєф мало материкове зледеніння четвертинного періоду, яке охопило безмежні рівнинні простори Північної Америки, Азії і Європи, спу­скаючись на Україні до широти Дніпропетровська.

Материкові льодовики, перевалюючи через гірські хребти і країни, надають вершинам опуклої, м'якої фор­ми. Льодовики створюють і такі своєрідні форми рельє­фу, як баранячі лоби, кучеряві скелі.

Товщина льоду Антарктиди до 4 000 м, швидкість руху від 25 мм до 1,25 м/год, за добу можуть пройти до 50 м. Утворюють тріщини, борозни.