Литосфера: эндогенные и экзогенные процессы презентация

Тема 3. Литосфера: Эндогенные и экзогенные процессы

Оледенения Образование лед­ников приводило к концентрации огромных масс воды на суше в виде льда, а в океане — к крупному понижению уровня. Для периодов максимального оледенения оно могло превышать 200 м. Следовательно, осушалась почти вся поверхность шельфа, очень низок был базис эрозии и должно было про­исходить очень глубокое врезание речных долин с последующим их запол­нением аллювием. Реально же известны лишь значительно меньшие переуг­лубления (вероятно, из-за явления гидроизостазии — с изостатическим под­нятием дна океана в результате изъятия части воды, вследствие чего явления регрессии океанов могли быть весьма кратковременными). Через какое-то время эвстатическое понижение уровня океана должно было в некоторой мере компенсироваться гидройзостатическим поднятием дна океана. Появ­ление и исчезновение ледниковой нагрузки на северных материках вызвало изостатическое погружение и поднятие их северных окраин. Тектонические движения в зоне побережий значительно изменили уровни древних береговых линий. Наконец, колебания уровня океана могут быть связаны и с неотектоническими движениями во впадинах самих океанов и с изменением формы геоида.

Происхождение четвертичных оледенений Оледенения всегда возникали в геократические эпохи, т.е. эпохи с наиболее широким развитием суши в период орогенеза. Оледенения в разных районах Земли происходили в конце протерозоя (байкальский орогенез), в конце ордовика (каледонский рогенез), в конце карбона-перми (герцинский орогенез), в неогене и антропогене (альпийский орогенез). Разрастание материков и их высокое положение, появление горных систем (часто очень высоких) — все это приводило к крупным изменениям климата, к образованию обширных областей континентального резко контрастного климата, к сильному охлаждению горных областей, изоляции и охлаждению приполярных регионов. Менялись циркуляция атмосферы и направления морских течений, идущих из Ледовитого океана. Существует концепция Брукса, основанная на том, что при некоторых условиях достаточно начального понижения среднегодовой температуры на полюсах всего на 1/3 °С, чтобы вызвать цепное понижение температуры к средним широтам и появление ледников в полярной зоне.

Механизм развития оледенений Этапы оледенений: Образование больших морских бассейнов Испарение Вулканизм (тектоническая активность) Снижение инсоляции Похолодание Нарастание ледниковых шапок Понижение уровня Мирового океана Антициклональные условия Повышение уровня инсоляции Таяние ледников Повышение уровня Мирового океана И всё сначала

Влияние дрейфа континентов на климат Расположение больших континентальных массивов в приполярных областях способствует общему понижению температуры планеты, так как на континентах могут образовываться покровные оледенения. Чем шире развито оледенение, тем больше альбедо планеты и тем ниже среднегодовая температура. Кроме того, взаимное расположение континентов определяет океаническую и атмосферную циркуляцию. Однако простая и логичная схема: континенты в приполярных областях — оледенение, континенты в экваториальных областях — повышение температуры, оказывается неверной при сопоставлении с геологическими данными о прошлом Земли. Четвертичное оледенение действительно произошло, когда в районе Южного полюса оказалась Антарктида, и в северном полушарии Евразия и Северная Америка приблизились к Северному полюсу. С другой стороны, сильнейшее протерозойское оледенение, во время которого Земля оказалась почти полностью покрыта льдом, произошло тогда, когда большая часть континентальных массивов находилась в экваториальной области.

Влияние дрейфа континентов на климат Кроме того, существенные изменения положения континентов происходят за время порядка десятков миллионов лет, в то время как, суммарная продолжительность ледниковых эпох составляет порядка нескольких миллионов лет, и во время одной ледниковой эпохи происходят циклические смены оледенений и межледниковых периодов. Все эти климатические изменения происходят быстро по сравнению со скоростями перемещения континентов, и поэтому движение плит не может быть их причиной. Из вышесказанного следует, что перемещения плит не играют определяющей роли в климатических изменениях, но могут быть важным дополнительным фактором, «подталкивающим» их.

ЭВСТАТИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ УРОВНЯ МИРОВОГО ОКЕАНА В 1896 г. академик А.П. Павлов разделил движения водоемов на два типа: Гидрократические — движения уровня водоемов, обусловленные измене­нием объема вод, их заполняющих; Геократические — изменения уровня водоемов, отражающие процессы, которые происходят в земной коре, т.е. опускание и поднятие дна.

ЭВСТАТИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ УРОВНЯ МИРОВОГО ОКЕАНА Геократические движения уровня водоемов отражают движения самого морского дна. Этот тип движений был главенствующим в истории развития океана, приводя к планетарным трансгрессиям и регрессиям в геологиче­ском прошлом. Установлено, что существовала достаточно тесная связь ме­жду значительными колебаниями уровня океана и интенсивностью тектони­ческих процессов в прошлом, Регрессии, как правило, совпадали с орогенными фазами, которые вызывали крупные перестройки земной поверхности, увеличивали контрастность рельефа, и как бы способствовали увеличению емкости океанических впадин. При этом скорость понижения уровня океана могла составлять более 10 м на 1 млн лет. Трансгрессии океана обычно были характерны для межорогенных периодов, причем скорость подъема уровня могла достигать почти 14 м за 1 млн лет. Так, при осушении или заполнении крупных бассейнов, подобных Средиземноморскому, водные массы пере­мещались в океан и из океана. Расчеты показали, что полное осушение Сре­диземного моря (вероятно, в позднем миоцене) могло повлечь за собой подъем уровня океана на 10 м и опускание примерно на ту же величину при его повторном заполнении.

История Средиземного моря Драматические события происходили в Средиземноморье, по-видимому, в недавние геологические времена. В 60-х годах текущего столетия методом сейсмического профилирования в породах дна Средиземного моря под слоем рыхлых осадков мощностью в несколько сотен метров почти всюду был обнаружен мощный (толщиной около 2 км) слой, хорошо отражающий звуковые волны, т. е. сложенный особенно твердыми породами; его назвали «рефлектор М». В 1970 г. в 13-м рейсе бурильного судна «Гломар Челленджер», проходившем в Средиземном море под руководством К. Хсю и В. Риана, в ряде точек удалось пробурить скважины, достигшие «рефлектора М». В итоге было сделано сенсационное открытие: оказалось, что этот слой сложен эвапоритами - осадочными породами, образующимися вследствие испарения воды на солоноводных мелководьях, в наиболее глубоководных участках Средиземного моря - каменными солями, а в окаймляющих их менее глубоких участках - все менее и менее растворимыми гипсом, ангидритом и доломитом. Геологический возраст нижней и верхней границ «рефлектора М» был оценен в 6 и 5.5 млн. лет. Наличие слоя эвапоритов объяснило происхождение структур типа соляных куполов, обнаруженных ранее с помощью сейсмо-профилирования в толщах дна глубоких участков, например, Балеарского бассейна Средиземного моря (соляные куполы особенно интересуют геологов, так как с ними нередко связаны месторождения нефти).

ЭВСТАТИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ УРОВНЯ МИРОВОГО ОКЕАНА Геократические и гидрократические изменения уровня океана сочетаются в одних и тех же районах, действуют или в одном направлении, или же раз­нонаправленно, при этом имея неодинаковые скорости. По новейшим дан­ным, уровень древнего океана не был постоянным по следующим причинам: из-за перераспределения массы гидросферы, преимущественно в результате материковых оледенений; из-за изменения уровня в результате изменения емкости океанических впадин; из-за вытеснения воды материалом, сносимым с континентов (эрозия); из-за осушения или затопления крупных бассейнов (типа Средиземного моря), когда водные массы перемещаются в океан или из океана; из-за поступления ювенильных вод в результате дифференциа­ции мантии Земли (по данным Г. Менарда, за счет этого процесса происхо­дит повышение уровня океана со скоростью 1 мм за 1000 лет); из-за изменения формы геоида.

ЭНДОГЕННЫЕ И ЭКЗОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ

Эндогенные процессы

Деятельность Эндогенных процессов

Вулканизм Совокупность явлений, связанных с движением магмы к поверхности Земли, называется вулканизмом. В зависимости от характера движения магмы и степени ее проникновения в земную кору вулканизм может быть поверхностным ( эффузивным)и глубинным (интрузивным).

Землетрясение Землетрясения — подземные толчки и колебания поверхности Земли, вызванные естественными причинами (главным образом тектоническими процессами). Причиной землетрясения является быстрое смещение участка земной коры как целого в момент пластической (хрупкой) деформации упруго напряжённых пород в очаге землетрясения. Большинство очагов землетрясений возникает близ поверхности Земли.

Эвстатические колебания Эвстатические колебания  уровня моря- повсеместно прослеживаемые медленные изменения уровня Мирового океана и связанных с ним морей Различают движения береговой линии: 1) как следствие образования морских впадин, когда происходят истинные изменения уровня океана 2) как следствие тектонических процессов, приводящих к кажущимся перемещениям уровня океана. Определяющее значение, начиная с палеозоя, имел тектонический фактор (тектоноэвстазия), влияющий на изменение ёмкости мор. и океанических впадин с изменением рельефа и структуры океанического дна и прилегающих материков. По-видимому, гл. колебания уровня Мирового океана связаны с развитием системы срединноокеанических хребтов и с явлением раздвижения морского дна — спредингом.

Тихоокеанское вулканическое огненное кольцо  Тихоокеанское вулканическое огненное кольцо (Тихоокеанское огненное кольцо, Тихоокеанское кольцо) — площадь в Тихом океане, где находится большинство действующих вулканов и происходит множество землетрясений. Вулканы цепью протягиваются от полуострова Камчатка через Курильские, Японские, Филиппинские острова, далее через остров Новая Гвинея, Соломоновы острова, Новую Зеландию. Продолжением цепи являются вулканы северо-восточной Антарктиды, островов Огненной Земли, Анд, Кордильер и Алеутских островов. Всего в этой зоне — 328 действующих наземных вулканов из 540 известных на Земле.

Гейзеры

Гейзеры Гейзеры возникают в тех районах, где на глубине в несколько сотен метров происходит быстрое повышение температуры воды до точки кипения. Выводной канал гейзера имеет изгибы, препятствующие выходу на поверхность пара и охлаждению воды путем конвекции. Если в результате формирования пузырьков пара на глубине уровень жидкости в канале поднимется настолько, что произойдет ее излияние на поверхность, то падение давления может привести к вскипанию остальной жидкости, образованию большого объема перегретого пара и выбросу струи воды на большую высоту. Большая часть изверженной воды поступает в канал гейзера через трещины с поверхности земли, но высокие температуры горных пород указывают на присутствие недавно застывшей или застывающей магмы на небольшой глубине; следовательно, часть воды может быть и магматического происхождения. Щелочные воды гейзеров содержат растворенный кремнезем. У отверстия выводного канала отложения кремнистого туфа (гейзерита) образуют конус высотой несколько метров.

Складчатые и разрывные деформации

Виды тектонических деформаций

Тектонические нарушения

Типы геоструктур

Экзогенные процессы

Выветривание Выветривание-процесс разрушения и изменения горных пород в условиях земной поверхности под влиянием механического и химического воздействия атмосферы, грунтовых и поверхностных вод и организмов. 

Химическое выветривание Химическое выветривание Химическое выветривание — это совокупность различных химических процессов, в результате которых происходит дальнейшее разрушение горных пород и качественного изменения их химического состава с образованием новых минералов и соединений. Важнейшими факторами химического выветривания являются вода, углекислый газ и кислород. Вода — энергичный растворитель горных пород и минералов. 

Эрозия Эрозия — разрушение горных пород и почв поверхностными водными потоками и ветром, включающее в себя отрыв и вынос обломков материала и сопровождающееся их отложением.

Карст (от нем. Karst, по названию известнякового плато Крас в Словении) — совокупность процессов и явлений, связанных с деятельностью воды и выражающихся в растворении горных пород и образовании в них пустот, а также своеобразных форм рельефа (карры, карстовые воронки), возникающих на местностях, сложенных сравнительно легко растворимыми в воде горными породами (гипсами, известняками, мраморами, доломитами и каменной солью). Образование карста

Эрозия

Эрозия. Развеваемые пески Аральское море Якутия. Национальный парк «Ленские столбы» Калининград. Национальный парк «Куршская коса»

Абразия Абразия — процесс механического разрушения волнами и течениями коренных пород. Особенно интенсивно абразия проявляется у самого берега под действием прибоя. Горные породы испытывают удар волны, коррозионное разрушение под действием ударов камней и песчинок, растворение и другие воздействия. Менее интенсивно протекает подводная абразия, хотя ее воздействие на дно в морях и озерах распространяется до глубины несколько десятков метров, а в океанах до 100 м. и более.

Экзарация Экзарация — экзогенный геологический процесс разрушения ледником слагающих его ложе горных пород с последующим выносом обломков. Для материковых и горных ледников выделяют зону экзарации, близкую к области питания, где ледник производит только разрушительную работу. Здесь образуются такие формы рельефа как троги, бараньи лбы, курчавые скалы и др.

Формы ледникового рельефа Моренная гряда

Процессы разрушения Склоновые (или гравитационные) процессы в общем виде — это процессы переноса и сноса материала со склонов под действием сил земного тяготения. Береговые процессы: это формирование рельефа в прибрежной зоне морей, озёр и т. д. Формируются аккумулятивные и денудационные формы. Пример аккумулятивных — пляжи, а денудационных — клиф.

Эоловые процессы

Темы для подготовки к семинару 1. Концепция зарождения жизни Опарина  2. Кольская сверхглубокая скважина ( и др.) 3. Океанические желоба 4. История судовых экспедиций, осуществлявших глубоководное бурение  5. Космические снимки выноса крупными реками обломочного материала в океан 6. Кимберлитовые трубки  7. Наиболее крупные карсты 8. Крупнейшие кальдеры мира

Спасибо за внимание ;)