Лекция: "Экзогенные процессы и рельеф" по ОП.05 ОСНОВЫ ГЕОЛОГИИ, ГЕОМОРФОЛОГИИ, ПОЧВОВЕДЕНИЯ

Государственная бюджетная профессиональное образовательное учреждение Краснодарского края«Пашковский сельскохозяйственный колледж»

Преподаватель:
Десятникова О.В

- Введение
- Экзогенные процессы и рельеф
- Выветривание и рельефообразование
- Физическое и химическое выветривание
- Коры выветривания
- Формы рельефа аридных стран
- Формы дефляционного и корразионного рельефа
- Эоловые аккумулятивные формы
- Аридно-денудационные формы рельефа в пустынях
- Биогенное рельефообразование
- Библиографический список

Рельеф земной поверхности - одно из важнейших условий обитания человека, его хозяйственной деятельности. Сведения о рельефе накапливались с ранних этапов возникновения и развития человеческого общества.

От климата зависят «набор» и степень интенсивности действующих экзогенных сил, что в разных климатических условиях возникают разные фор­мы и комплексы форм рельефа, что экзогенный рельеф подчиня­ется широтной географической зональности и высотной поясности. Экзогенный рельеф может дать значительную ин­формацию об условиях, в которых он образовался. Это свойство экзогенного рельефа может быть широко использовано и использу­ется при палеогеографичсских реконструкциях. Фактический материал для таких реконструкции дают реликтовые формы рельефа.

Экзогенные процессы рельефообразования характеризуются высокими скоростями: мы видим, как на наших глазах растут овраги, как из­меняется облик речных долин после паводков или прохождения по ним солей и т.д. Все это заставляет учитывать деятельность экзогенных процессов в практике повседневной жизни и тщательно изучать закономерности экзогенного рельефообразования.

Суммарный эффект деятельности экзогенных агентов заключа­ется в перемещении вещества с более высоких гипсометрических уровней на более низкие, хотя имеются и отклонения от этого пра­вила. Перемещение вещества происходит при непременном участии силы тяжести, которая оказывает либо прямое влияние на него, либо опосредствован­ное, через деятельность текучих вод, ветра, ледников и т. д.

Каждый рельефообразующий процесс — это прежде всего процесс динамики вещества, слагающего литосферу Земли. Но в отличие от эндогенных факторов способных перемещать целые блоки земной коры, экзогенные факторы осуществляют этот процесс при непре­менном условии дезинтеграции горных пород. Поэтому, по сущест­ву, начальным этапом любого экзогенного процесса является подго­товка горной породы к дезинтеграции, измельчению. Совокупность процессов, осуществляющих дезинтеграцию горных пород, называют выветриванием.

В зависимости от факторов, воздействующих на горные породы, и результатов воздействия процессы выветривания подразделяются на два типа — физическое и химическое выветривание. Оба типа выветривания тесно связаны друг с другом, действуют совместно, и только интенсивность проявления каждого из них, обусловленная целым рядом факторов (климатом, составом пород, рельефом и т. д.), в разных местах неодинакова.

Иногда выделяют еще один тип выветривания — органогенное, связанное с воздействием на горные породы растительных и живот­ных организмов. Однако выделять органогенное выветривание в самостоятельный тип, по-видимому, нет необходимости, так как воз­действие организмов на горные породы всегда можно свести к про­цессам физического или химического выветривания.

Физическим выветриванием называется дезинтеграция горной породы, не сопровождающаяся химическими изменениями ее соста­ва. В зависимости от главного действующего фактора и характера разрушения горных пород физическое выветривание делят на тем­пературное и механическое.

Температурное выветривание происходит без участия внешнего механического воздействия и вызывается изменением температуры. Интенсивность температурного выветривания зависит от состава породы, ее строения (текстуры и структуры), а также от окраски, трещиноватости и ряда других факторов.

Большое значение при температурном выветривании имеют ам­плитуда и особенно скорость изменения температуры. Поэтому су­точные колебания температуры при выветривании играют большее значение, нежели сезонные.

Температурное выветривание наблюдается во всех климатиче­ских зонах, но наиболее интенсивно оно протекает в областях, ха­рактеризующихся резкими контрастами температур, сухостью воз­духа, отсутствием или слабым развитием растительного покрова. Такими областями являются прежде всего тропические и внетропические пустыни. Интенсивно температурное выветривание протекает также на крутых склонах высоких гор.

Механическое выветривание происходит под воздействием таких факторов, как замерзание воды в трещинах и порах горных пород, кристаллизация солей при испарении воды. Как видно из сказанно­го, оно тесно связано с температурным выветриванием.

Особенно сильный и быстрый механический разрушитель горных пород — вода. При ее замерзании в трещинах и порах горных по­род возникает огромное давление, в результате которого порода рас­падается на обломки. Это явление часто называют морозным вы­ветриванием. Предпосылками морозного выветривания служат трещиноватость горных пород, наличие воды и соответствующие темпе­ратурные условия. Следует отметить, что интенсивность морозного выветривания определяется не амплитудой, а частотой колебания температуры около точки замерзания воды, т. е. около 0°. Вследствие этого наиболее интенсивно морозное выветривание происходит в поляр­ных странах, а также в горных районах, преимущественно выше снеговой границы.

Химическое выветривание есть результат взаимодействия горных пород наружной части литосферы с химически активными элемен­тами атмосферы, гидросферы и биосферы. Наибольшей химической активностью обладают, как известно, кислород, углекислый газ, во­да, органические кислоты. С воздействием этих веществ на горные породы и связано в основном химическое выветривание, сущность которого заключается в коренном изменении минералов и горных пород и образовании новых минералов и пород, отличных от перво­начальных. Изменение исходных минералов и горных пород, их раз­рушение и разрыхление (наблюдаемое, правда, не всегда) происхо­дит в результате растворения, гидратации, окисления и гидролиза.

Химическое выветривание наблюдается повсеместно. Однако наиболее интенсивно оно протекает в областях с влажным клима­том и хорошо развитым растительным покровом. Интенсивность процесса резко возрастает с повышением температуры. Поэтому химическое выветривание достигает максимальной интенсивности в зоне влажных тропических лесов. Оно резко замедляется в поляр­ных областях, где средняя температура года ниже 0°. Ослаблено химическое выветривание в аридных тропических и субтропических областях вследствие малого количества осадков и на крутых склонах гор из-за быстрого удаления продуктов выветривания.

В результате химического выветривания образуются раствори­мые и тонкодисперсные продукты выветривания, обладающие по­вышенной миграционной способностью.

Продукты выветривания в одних случаях могут быстро удалять­ся с поверхности породы по мере их образования, в других — на­капливаться на поверхности, в третьих— уже накопившиеся продук­ты выветривания могут быть удалены на последующей стадии раз­вития территории.

Совокупность остаточных (несмещенных) продуктов выветрива­ния называют корой выветривания. Существует целый ряд класси­фикаций кор выветривания. Большинство авторов выделяют следующие типы кор: а) обломочная, состоящая из химически неизменен­ных или слабо измененных обломков исходной породы; б) гидрослюдистая кора, характеризующаяся слабыми химически­ми изменениями коренной породы, но уже содержащая глинистые минералы — гидрослюды, образующиеся за счет изменений полевых шпатов и слюд; в) монтмориллонитовая кора, отличающаяся глубо­кими химическими изменениями первичных минералов; главный гли­нистый минерал — монтмориллонит; г) каолинитовая кора; д) кра­сноземная и е) латеритная.

Каждый из выделенных выше типов кор выветривания имеет зо­нальный характер. Обломочные коры преобладают в полярных и вы­сокогорных областях, а также в каменистых пустынях низких ши­рот. Гидрослюдистые коры характерны для холодных и умеренных областей с вечной мерзлотой. Монтмориллонитовая кора образуется в степных и полупустынных областях, каолинитовая и красно­земная наиболее характерны для субтропиков и, наконец, лате­ритная кора формируется при наиболее активном химическом выветривании в условиях жаркого и влажного экваториального климата.

Геоморфологические процессы и формы рельефа, связанные с дея­тельностью ветра, называются эоловыми. Для морфологического проявления эоловых процессов необходимо определенное сочетание физико-географических и геологических условий: незначительное количество атмосферных осадков, большая сухость воздуха, час­тые и сильные ветры, отсутствие или разреженность растительного покрова, интенсивное физическое выветривание горных пород, ши­рокое распространение достаточно тонких по механическому со­ставу продуктов денудации — песков, алевритов или слабосцемен-тированных пород песчаного или алевритового состава.

Перечисленные условия наиболее полно представлены в арид­ных странах, где осад­ки выпадают лишь спорадически и годовое их количество меньше 100 мм в год, а также в странах с семиаридным климатом, т. е. в пустынях и полупустынях умеренных широт. Следовательно, проявление эоловых процессов прежде всего связано с физико-географической зональностью, а конкретнее — с определенными соотношениями тепла и влаги.

Ветер выносит тонкие продукты выветривания, а также разве­вает скопления рыхлого материала, состоящего из песчаных, але­вритовых или пелитовых частиц. Большие массы песка, несомые ветром, соприкасаясь с выходами скальных пород, действуют как абразивный материал, стачивают и шлифуют (коррадируют) по­верхность породы.

В результате корразии образуются эоловые корразионные ниши, своеобразные выработанные формы — эоловые «каменные грибы», «каменные столбы». Такие образования можно часто встре­тить в каменистых пустынях. Ниши обычно вырабатываются в срав­нительно легко разрушаемых породах — слабосцементированных песчаниках, мергелях, глинах, алевритах. «Каменные грибы» и по­добные им корразионные формы образуются в том случае, если легко поддающиеся корразии породы сверху бронированы устой­чивыми, прочными породами. Так, например, на Мангышлаке по­добные формы сложены песчаниками, перекрытыми плотными, крепко сцементированными пластами фосфоритовых конкреций.

При воздействии ветра на скопления рыхлого материала и вы­носа его за пределы первоначального залегания образуются деф­ляционные котловины, или котловины выдувания,— вытянутые, отрицательные формы рельефа, обычно длиной в несколько десят­ков или сотен метров, ориентированные в направлении действия ветра (рисунок). Иногда формы выдувания имеют вид борозд, на­зываемых ярдангами. Они возникают либо при полосчатом рас­пространении подверженных дефляции пород, либо при развева­нии песков вдоль дорог и других искусственных образований, имеющих вытянутую форму.

В ряде случаев в процессе дефляции, действующей в комплек­се с другими денудационными процессами, образуются впадины гигантских размеров.

Дефляция играет важную роль в развитии солончаков — харак­терных для пустынь природных образований, связанных с капил­лярным поднятием соленых грунтовых вод в поверхностные и при­поверхностные грунты под воздействием интенсивного испарения. В других случаях засоление грунта и образование солончаков обусловливается геологическими и гидрогеологическими особен­ностями местности, например, выходами соленых подземных вод в зонах тектонических разломов.

Один из очень вредных процессов дефляции — ветровая эрозия почв. Она возникает при небрежной обработке сельскохозяйствен­ных земель. Если сельскохозяйственные пахотные земли эксплуати­руются без должной заботы о сохранении их структуры и плодоро­дия, гумусовый слой почвы теряет структурность (комковатость) и легко развевается под действием ветра. Ветровая эрозия еже­годно наносит огромные убытки странам, где она имеет место. Количество выдуваемой почвы может достигать грандиозных размеров — до 125 т/га.

На поверхности песчаных накоплений при неравномерном раз­вевании и ветрах переменных направлений образуется ландшафт ячеистых песков — сочетания котловин выдувания и перегородок между ними. Перегородки обычно являются не только остаточны­ми элементами, но и служат одновременно участками аккумуля­ции части материала, выносимого из котловины. При ветрах устойчивого направления в ходе дефляции впадины приобретают определенную ориентировку и характерную форму полумесяца — возникают так называемые лучковые пески. Очень крупные луиковые формы (до 70 м глубины) известны в Аравии, где их называют фульджами.

Основную массу песка ветры переносят в нижнем 10-20 - сантиметровом слое. Ветровой поток обладает ёмкостью, мощностью и насыщенностью. Ёмкостью называется количество песка, которое может перемещаться при данной силе ветра. Мощностью называется реальное количество перемещенного песка. Отношение мощности к емкости называется насыщенностью потока. Чем меньше это отношение, тем больше дефляционная способность потока. При уменьшении ёмкости потока происходит аккумуляция песка.

Эоловые аккумулятивные формы, относительно направления ветра, могут быть продольными и поперечными.

Крупные продольные формы - это песчаные гряды, или грядовые пески. Образуются они за счет того, что ветер постоянного направления выдувает песок из понижений и набрасывает его на образующиеся между ними гряды. Песок движется в направлении ветра, то есть вдоль гребня, что приводит к его удлинению. К поперечным формам относятся барханы, барханные цепи и параболические дюны.

Барханы - это эоловые аккумулятивные формы, имеющие в плане очертания полумесяца и ориентированные выпуклой, более пологой стороны, навстречу ветру. Уклон пологой стороны составляет 15-18°. Противоположный вогнутый склон очень крутой. Его уклон составляет около 35°.

Барханные цепи состоят из нескольких слившихся барханов. Обычно они располагаются параллельными грядами. На наветренных склонах аккумулятивных форм имеются знаки ряби, представляющие собой валики из песка высотой от 2 до 5 см. Обычно они параллельны друг другу. Возникают знаки ряби под воздействием колебательных движений воздушного потока.

Параболические дюны
Во внетропических пустынях поперечные эоловые образования - дюны часто преобразуются в продольные формы. Это связано с тем, что участки поперечных дюн с меньшей мощностью песка закрепляются растительностью, а с большей мощностью песка - лишены растительности. Здесь также возникают формы, напоминающие барханы, но «рога» их обращены навстречу ветру. Их контуры напоминают параболу.

К эоловым аккумулятивным формам относятся одиночные пирамидальные и прислоненные дюны. Это самые крупные эоловые образования. Встречаются они в Сахаре и Средней Азии. Образуются в результате деятельности ветров разных направлений. Высота таких дюн достигает 150 м. На побережье моря при близком положении горного хребта возникают прислоненные дюны, которые достигают обычно большой высоты. Горный хребет оказывается препятствием на пути движущегося песка и прислоненная дюна представляет собой своеобразный песчаный шлейф, навеянный ветром на прилегающий к песчаной равнине склон. Такие дюны достигают высоты 200 м/

В аридных и семиаридных странах наряду с песчаными пустынями широко распространены каменистые и глинистые пустыни. Для них характерны различные дефляционные формы. Обломки горных пород, в изобилии разбросанные на поверхности каменистой пустыни, а также выступы коренных пород часто бывают покрыты характерной блестящей коркой – пустынным загаром, образование которого связано с капилярным подтягиванием растворов солей из породы или, согласно М. А. Глазовской, с биохимическими реакциями микроорганизмов, способных концентрировать оксиды и гидрооксиды марганца, железа и других элементов, извлекая необходимые компоненты из пыли и воды, поступающих извне. Широкое развитие загара в аридных областях связано с тем, что на скальных породах пустынь, бедных органической жизнью, создаются условия для внеконкурентного существования этих микроорганизмов.

Одной из характерных форм рельефа глинистых пустынь являются такыры – неглубокие замкнутые понижения с ровным, почти горизонтальным днищем, покрытым плотной глинистой коркой, разделенной сетью трещин на полигональные отдельности. Прочность этой корки такова, что даже лошадиные подковы не оставляют на ней следа.

Отсутствие сплошного растительного покрова на больших пространствах глинистых пустынь способствует интенсивному развитию эрозионных форм, несмотря на незначительное количество годовых осадков. Образованию эрозионных форм благоприятствует ливневый характер осадков. Местами сеть овражных форм настолько густа , что эрозионные ландшафты приобретают характер типичного бедленда, или «дурных земель». В формировании пустынного бедленда часто одновременно участвуют и эоловые и эрозионные процессы.

Биогенное рельефообразование — комплекс процессов преобразования рельефа и формирования разнообразных неровностей вследствие деятельности различных организмов — микробов, грибов, растений и животных.

Биогенный фактор рельефообразования действует практически повсеместно. Биота воздействует на рельеф земной поверхности как напрямую, так и опосредованно. Например, изменяя скорость течения различных процессов. Очень часто такое косвенное воздействие имеет очень большое значение для формирования рельефа. Животный и растительный мир играл и играет значительную роль в формировании нынешнего облика земной поверхности. Скажем, изменения в растительном покрове на какой-либо территории могут привести к изменению скоростей протекания процессов на несколько порядков.

К биогенным формам рельефа относятся те, которые:-созданы живыми организмами;
-образуются в результате накопления продуктов метаболизма илиже некромассы (отмершей массы).

Аристархова Л.Б., Процессы аридного рельефообразования, М., 1971;

Обручев В.А. Занимательная геология. М.: изд-во Академии наук СССР,1961

Петров М.П., Пустыни земного шара, Л., 1973;

Рычагов Г.И. Общая геоморфология: учебник. — 3-е изд., перераб. И доп. /Г.И. Рычагов. — М.: Изд-во Моск. Ун-та: Наука, 2006. -416 с.

Смольянинов В. М. Общее землеведение: литосфера, биосфера, географическая оболочка. Учебно-методическое пособие / В.М. Смольянинов, А. Я. Немыкин. — Воронеж : Истоки, 2010 — 193 c.2. Судо М.М. Геология. М.: изд-во МНЭПУ, 1996

Федорович Б.А., Аридные процессы и морфоскульптуры в СССР, в сборнике: Морфоскульптура и экзогенные процессы на территории СССР, М., 1975

Федорович Б.А., Зональность эолового рельефообразования, в сборнике: Развитие и преобразование географической среды, М., 1964

Энциклопедия для детей: ГЕОЛОГИЯ. М.: Аванта+, 1995

Якушева А.Ф. Динамическая геология. М.: Просвещение,1970