Экзогенные процессы в литосфере

Экзогенные процессы обусловлены притоком солнечной радиации, всемирным тяготением, поступлением космической пыли и, наконец, осевым и орбитальным движением Земли. Суммарный эффект деятельности экзогенных процессов заключается в перемещении вещества с более высоких гипсометрических уровней на более низкие.

Экзогенные процессы образуют на поверхности Земли морфоскульптуры. Своеобразие и интенсивность проявления экзогенных процессов зависит от климата, следовательно, в размещении форм рельефа наблюдается широтная зональность и высотная поясность. Во влажном климате экваториальных и умеренных широт наибольшее развитие имеет флювиальная морфоскульптура, в засушливом климате тропических широт и внетропических пустынь – эоловая. В субарктических широтах и областях распространения многолетнемерзлых пород – криогенная морфоскульптура, в полярных широтах – гляциальная (ледниковая). Склоновая, береговая, карстовая морфоскульптуры развиты повсеместно, однако своеобразие их форм также подчинено зональности.

Экзогенные процессы наиболее очевидно проявляются в выветривании и денудации.

Выветриванием (гипергенез) называется совокупность процессов механического разрушения и химического изменения горных пород и минералов. Оно бывает физическим (механическим), химическим и биологическим.

Главной причиной физического выветривания является колебание температуры горных пород. Под действием многократных нагреваний и охлаждений горные породы растрескиваются, дробятся на глыбы, крошатся на мелкие части. Этому способствует вода, замерзающая в трещинах. Химическое – заключается в изменении состава пород. Главными его агентами являются вода, растворенные в ней вещества и кислород воздуха; происходит химическое взаимодействие элементов, находящихся в породах. Биологическое – протекает под действием живых организмов, которые разрушают породы механически, а продуктами жизнедеятельности изменяют их химически.

Следствия выветривания:

– изменение породы (слагающие породу сложные первичные минералы распадаются на более простые и более активные, которые, в свою очередь, взаимодействуя друг с другом, образует ряд вторичных минералов и т.д.);

– в результате выветривания (химического) вещества переходят в более удобную для переноса форму (перенос продуктов выветривания – необходимая предпосылка образования многих новых горных пород и форм рельефа земной поверхности).

Денудацией (обнажение) называется совокупность процессов сноса продуктов выветривания на более низкие уровни. Она осуществляется текучими водами, ледниками и ветром, а на крутых склонах материнские породы, утратившие прочность, падают и сползают под действием силы тяжести. Интенсивность зависит от высоты местности, состава и свойств горных пород и от темпов выветривания (на Русской равнине годовой слой сноса равен 0, 03 мм, в горах толщина его возрастает до 0,2 – 0,5 мм).

В результате сложного взаимодействия литосферы, гидросферы, атмосферы и живого вещества (выветривания и денудации) образуются комплексные тела – коры выветривания – элювий. Состав коры выветривания находится в тесной связи с подстилающими горными породами (если они остаются на месте своего первичного залегания, кора выветривания называется остаточной, а если перемещаются, то образуется переотложенная кора выветривания), самая главная их особенность – зональность. При активном взаимодействии всех компонентов и длительности элювиального процесса развивается мощная кора выветривания. Мощность коры выветривания обычно около 30-60 м, но в отдельных случаях достигает 200 м (в горах и на высоких равнинах она распространена не сплошь). Наиболее мощная кора образуется в жарком поясе, наименее мощная – в полярных широтах. Самый верхний слой коры выветривания – почва.

Водные потоки (деятельность текучих вод) производят разрушительную работу, перенос материала и аккумуляцию. Разрушительная работа водотоков называется эрозией. В результате работы водотоков создаются выработанные (эрозионные) и аккумулятивные формы рельефа. Размыв и аккумуляция сменяют друг друга во времени и в пространстве. Эрозионно-аккумулятивный процесс – единый процесс, происходящий в природе.

Существуют нормальная (естественная) и антропогенная (ускоренная) эрозии. Нормальная эрозия, возбуждаемая естественными процессами, делится на плоскостную (поверхностную, площадную) эрозию, в этом случае идет смыв почвогрунта с вершины к подножию склона, без образования линейных форм на склоне, и линейную – с образованием линейных форм на склоне. В линейной эрозии выделяют овражно-балочную (работу производит временный водоток) и речную.

Антропогенная эрозия возбуждается деятельностью человека, скорость ее намного превышает естественную эрозию. Внутри антропогенной выделяют сельскохозяйственную (пахотную, пастбищную садовую и т.д.), городскую, промышленную, дорожную и военную.

К эрозионным формам рельефа, созданным временными водотоками, относятся эрозионная борозда, рытвина (промоина), овраг, балка. Аккумулятивные формы имеют меньшее распространение, к ним относятся конусы выносы и овражно-балочные террасы.

Скорость овражной эрозии может достигать значительных величин – 1–1,5 м в год, на Северном Кавказе были отмечены скорости до 3 м в год, в некоторых районах Ярославской области до 10–15 м в год. Интенсивность современной эрозии суши составляет 0,059 мм в год, в Азии увеличивается до 0,093 мм в год.

Постоянные водотоки формируют речные долины. Основными формами рельефа в них являются русло, пойма, террасы.

Ветер производит разрушительную работу, транспортировку материала и аккумуляцию. Для морфологического проявления эоловых процессов необходимо незначительное количество атмосферных осадков, частые сильные ветры, разреженность растительного покрова. наличие рыхлого материала. Данные условия наиболее полно представлены в тропических пустынях, где количество атмосферных осадков не превышает 100 мм, и в пустынях умеренных и субтропических широт. Следовательно, проявление эоловых процессов имеет черты зональности. Кроме того, эоловые процессы наблюдаются на аккумулятивных песчаных берегах морей, на песчаных участках в речных долинах.

В разрушительной работе ветра выделяют дефляцию – процесс выдувания или развевания рыхлого материала, и корразию – процесс обтачивания, шлифовки твердых пород обломочным материалом, переносимым ветром. В результате корразии образуются каменные грибы, столбы, замки, ниши.

Дефляции подвергаются в основном рыхлые песчаные отложения, в результате чего происходит формирование котловин выдувания – округлых отрицательных форм диаметром в сотни метров. В результате эоловой аккумуляции образуются барханы, грядовые пески, дюны.

Ледниковые формы рельефа образуются в результате разрушительной работы ледника (экзарации) и аккумулятивной работы. Современные ледниковые формы распространены в полярных и горных районах выше климатической снеговой границы. Рельефообразующая деятельность ледников особенно возрастала в эпохи оледенений. Выделяется несколько фаз в развитии ледника: наступление, стационарное положение, отступание. С каждой фазой связаны определенные ледниковые формы: в фазу наступания ледник производит активную экзарацию, образуя экзарационные формы; при его отступании и таянии возникают аккумулятивные формы рельефа.

В горах экзарационная деятельность ледника приводит к возникновению кара – чашевидного понижения с крутыми стенками и пологовогнутым днищем. Разрастаясь, соседние кары сливаются и преобразуются в более крупную форму – ледниковый цирк.

Эрозионные долины, подвергшиеся воздействию ледника, приобретают корытообразную форму, их называют трогами.

Несомый ледником материал называется мореной, это несортированный материал, включающий крупные валуны и тонкие суглинистые частицы. В горах образуются небольшие по площади моренные покровы. У края ледника – несколько конечно-моренных гряд.

Древнее покровное оледенение занимало огромные пространства на территории Евразии и Северной Америки. Во время максимума распространения четвертичного оледенения оно покрывало более 40 млн. км² (около 30 %) площади суши, почти в три раза перекрывая площадь современного оледенения. Главным центром оледенения в Европе была Скандинавия, где мощность ледника достигала 2–3 км. Менее мощными центрами были новая Земля, Северный Урал. В Северной Америке центры оледенения – кордильерский, лабрадорский. В плейстоцене на европейской части России было несколько оледенений: окское, днепровское, московское, калининское и осташковское, наиболее мощным было днепровское.

В областях древнего оледенения выделяют зону преобладающей денудации и зону преобладающей аккумуляции. В зоне денудации формируются сельги – скалистые гряды, образованные при ледниковой обработке коренных пород; ванны выпахивания, бараньи лбы. Подобный рельеф имеет наибольшее распространение в Европе – в Карелии, Финляндии, в Северной Америке – на территории Канады. Зона преобладающей аккумуляции приурочена к краевой части покровного оледенения – конечно-моренные холмы, холмисто-западинный рельеф, друмлины – ассиметричные холмы, сложенные моренным материалом.

В пределах развития ледниковых форм рельефа распространены формы, созданные талыми ледниковыми водами – озы, камы, долинные зандры, зандровые равнины, широкое распространение имеют ложбины стока талых ледниковых вод.

ТЕМА 5

АТМОСФЕРА