ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ И СОСТАВ ЗЕМЛИ

Наука, изучающая внутреннее строение, состав и развитие Зем­ли и земной коры, называется геологией. Физические свойства и состав Земли изменяются от поверхности планеты к центру. Главные физические свойства Земли: масса, плотность, температу­ра, ускорение силы тяжести, магнетизм. От поверхности к центру планеты возрастают плотность вещества и температура недр. Уско­рение силы тяжести вначале увеличивается – до границы мантии и ядра, а затем убывает до 0 см/с² в центре планеты. В составе земной коры и мантии преобладают легкие химические элементы (Si, Al), а в ядре Земли – тяжелые (Fe, Ni).

Во внутреннем строении планеты выделяют три оболочки: ядро, мантия, земная кора. Сведения о внутреннем строении планеты получены с помощью геофизических методов исследований. Глав­ный из этих методов – сейсмический, основанный на изучении распространения упругих волн в теле планеты.

1) Ядро радиусом около 3470 км занимает около 15% объёма планеты. Предполагают, что в составе ядра преобладает железо с примесью никеля, а температура достигает 5000°С. В составе земного ядра выделяют ядро внутреннее, твёрдое, и ядро внеш­нее, жидкое.

2) Мантия занимает более 80% объема планеты. Вещество ман­тии – раскалённый, но твердый расплав. Объясняют это высоким давлением, создаваемым земной корой. Мантия отделена от ядра границей Гутенберга, лежащей на глубине 2900 км. В составе мантии выделяют мантию нижнюю и верхнюю. В верхней мантии, недалеко от границы с земной корой, есть слой астеносферы (по­датливой сферы) – часть её вещества находится в вязкопластичном состоянии. Выше астеносферы мантия твердая.

3) Земная кора твёрдая, образована слоями разного состава. Слои земной коры сложены горными породами, состоящими из минералов. Границу земной коры и мантии называют границей Мохоровичича (Мохо). Наибольшая глубина границы Мохо под горами материков (до 70-80 км). Земная кора вместе с твердой частью мантии, лежащей над астеносферой, образуют литосфе­ру – каменную оболочку планеты.

Горные породы по происхождению делят на три типа: магма­тический, осадочный и метаморфический.

1) Магматические горные породы возникают при застывании магмы. Если магма остывает внутри земной коры – возникают интрузивные (глубинные) магматические породы: гранит, диорит. Если магматический расплав извергается и застывает на поверх­ности Земли, то возникают эффузивные (вулканические, извер­женные) породы: базальт, пемза.

2) Осадочные горные породы накапливаются на поверхности Земли. Вещество осаждается благодаря силе тяжести, поэтому наибольшие объемы осадочных пород формируются в крупнейших углублениях земной поверхности – на дне океанов. Лишь небольшие объёмы осадочных пород накапливаются на поверх­ности суши. По составу и происхождению осадочные породы де­лят на обломочные, органогенные, хемогенные и др. Обломочные породы состоят из продуктов механического разрушения других пород: пески, валуны. Органогенные породы состоят из остатков отмерших организмов: известняки (ракушечники, коралловые, мел), торф. Хемогенные породы состоят из выпавших в осадок химических элементов и соединений: каменная и калийная соли, гипс, фосфорит, сера.

3) Метаморфические горные породы возникают в глуби земной коры, где под действием высоких температур и давления изменя­ются породы любого происхождения. При этом образуются новые породы: гнейс, сланец, мрамор, кварцит. Породы магматические и метаморфические называют кристаллическими, поскольку со­стоят они из кристаллов.

ГЛАВНЫЕ ТЕКТОНИЧЕСКИЕ ГИПОТЕЗЫ

В составе литосферы и земной коры выделяют тектонические структуры. Тектонические структуры – участки (блоки) ли­тосферы или земной коры, отличающиеся строением, историей развития, характером движений и площадью. Соответственно, тектонические структуры разделяют на несколько групп (рангов). Тектонические гипотезы пытаются объяснить условия форми­рования тектонических структур Земли, в первую очередь – ма­териков и океанов. Главные тектонические гипотезы – тектони­ки литосферных плит и геосинклиналей – отличаются объектом изучения и трактовкой механизма геологических процессов.

Гипотеза тектоники литосферных плит зародилась в конце XIX в. Первоначально её называли гипотезой континентального дрейфа, или мобилизма. Один из её основоположников – немецкий метеоролог Альфред Вегенер (1880-1930). Он обратил внимание на зеркально обращенные очертания берегов востока Южной Аме­рики и запада Африки и предположил существование в прошлом единого материка – Пангеи, который позднее разделился на две части: Лавразию в Северном полушарии и Гондвану в Южном. За­тем, в результате их распада, постепенно оформились современные континенты. Гипотеза тектоники литосферных плит рассматри­вает развитие литосферы, утверждает главенство горизонтальных движений литосферных плит, в состав которых входят участки континентальной и океанической земной коры вместе с верхней твердой частью мантии. При раздвижении литосферных плит между ними возникают разломы – рифты. Из рифтов изливается лава, формирующая базальтовый слой. Раздвижение литосферных плит называют дивергенцией, или спредингом. За счёт спредин­га возникают океаны. Сближение литосферных плит называют конвергенцией. Разновидность конвергенции – субдукция – под­ныривание океанической литосферной плиты под материковую. В результате конвергенции по линии столкновения литосферных плит возникают горно-складчатые системы, то есть – суша. Слои осадочных горных пород сминаются в складки – образуются склад­чатые горы, а также вулканические. Предполагаемой причиной движения литосферных плит являются перемещения вещества в мантии.

Гипотеза геосинклиналей (или фиксизма) возникла раньше. Она рассматривает развитие земной коры, утверждает главен­ство вертикальных движений ее блоков: платформ и геосинкли­налей. Геосинклиналь – высокоподвижный участок земной коры океанического типа, располагающийся между платформами или у края платформы. Геосинклиналь развивается по стадиям. Вна­чале дно моря прогибается, на нем накапливаются мощные толщи осадочных пород. Затем дно разламывается, начинается вулка­низм, поднимаются вулканические островные дуги. Позднее дно вздымается, при этом слои ранее накопившихся пород сминают­ся в складки и метаморфизируются. На месте океана возникает горно-складчатая суша. В дальнейшем горы разрушаются, текто­нические движения затухают, спаянные в монолит «пни» гор обра­зуют кристаллический фундамент платформы. Выделяют живые и древние геосинклинальные пояса. В живых (современных) гео­синклинальных поясах горообразование до сих пор продолжается (Средиземноморско-Индонезийский, Круго-Тихоокеанский пояса). В древних геосинклинальных поясах горообразование заверши­лось (Урало-Охотский пояс). Признаки «жизни» геосинклиналей – современные вулканизм и землетрясения.

СТРОЕНИЕ ЗЕМНОЙ КОРЫ И ТЕКТОНИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ

Наука о строении и развитии земной коры и литосферы назы­вается тектоникой. В составе земной коры выделяют три слоя, отличающихся составом горных пород: осадочный, гранитогнейсовый и базальтовый.

• Осадочный слой залегает на поверхности суши и дна океанов. Он состоит из легких осадочных пород, поэтому обладает малой плотностью (легкий слой).

• Гранитный (гранитогнейсовый) слой распространен на ма­териках и крупнейших островах, обычно залегает под осадочным слоем. Гранитогнейсовый слой состоит из магматических и мета­морфических пород с небольшой плотностью (легкий слой).

• Базальтовый слой – нижний, распространен под осадочным слоем на дне океанов и под гранитным – на материках. Базаль­товый и гранитный слои разделены границей Конрада. Ниже ба­зальтового слоя лежит мантия. Базальтовый слой состоит из маг­матических пород очень высокой плотности – гораздо большей, чем в осадочном и гранитном слоях.

Земную кору делят на типы, отличающиеся строением и мощ­ностью (в геологии под мощностью слоя понимают его толщину). Выделяют четыре типа земной коры, из них два главных: океа­нический и материковый, – и два переходных: субматериковый и субокеанический.

Океанический тип земной коры представлен в глубоководной зоне дна океанов. Океаническая кора содержит два слоя: более мощный базальтовый и сравнительно тонкий осадочный, суммар­ной мощностью 8-12 км. Океаническая кора самая плотная среди всех типов земной коры. Поэтому дно океанов находится ниже, чем поверхность суши – плотная океаническая кора вдавливается в мантию.

Материковый (континентальный) тип земной коры распространен на крупных массивах суши. Он содержит три слоя: сравни­тельно тонкий базальтовый и гораздо более мощные, но легкие – гранитогнейсовый и осадочный. Поэтому суша как бы «всплывает» на более плотном веществе мантии, и поверхность суши оказывает­ся поднятой по отношению ко дну океанов. Средняя мощность кон­тинентальной коры – около 30 км, до 80 км в высочайших горах.

Субокеанический и субматериковый (субконтинентальный) типы земной коры распространены там, где соприкасаются глав­ные типы – на окраинах океанов и во внутренних морях.

Тектоническими структурами крупнейшего ранга являются литосферные плиты и глубинные разломы.

Литосферные плиты – крупнейшие блоки литосферы, охва­тывающие участки земной коры материкового и океанического типа. Литосферные плиты горизонтально скользят по поверхно­сти астеносферы со скоростью до нескольких сантиметров в год. Выделяют семь крупнейших литосферных плит и ряд более мел­ких. Крупнейшие: Тихоокеанская, Северо-Американская, Южно-Американская, Африканская, Евразийская, Индо-Австралийская и Антарктическая плиты. Литосферные плиты разделены глубин­ными разломами, или рифтами, – трещинами, рассекающими литосферу на всю её мощность. По глубинным разломам к поверх­ности поднимается магматический расплав.

На материках крупнейшими тектоническими структурами вы­ступают горно-складчатые пояса и платформы.

Горно-складчатые пояса – обширные участки земной коры, подверженные активным тектоническим движениям. Горно-складчатые пояса возникают между литосферными плитами при их сближении: слои осадочных горных пород сминаются в склад­ки, возникают разломы, происходят землетрясения. По трещинам в земную кору внедряются магматические расплавы, извергаются вулканы, смятые в складки слои метаморфизируются. Со вре­менем складкообразование затухает, вулканизм, землетрясения и метаморфизм прекращаются. Текучими водами, ледниками и другими внешними силами горы разрушаются – на их месте возникает равнина, сложенная смятыми в складки слоями кри­сталлических пород. Эта территория впоследствии превратится в фундамент платформы.

Платформы – это жёсткие и малоподвижные крупные бло­ки земной коры континентального типа, имеющие двухъярус­ное строение. Жесткость и малоподвижность означают, что на платформах не происходит складкообразования, что вулканизм и землетрясения редки. Двухъярусность строения означает, что каждая платформа состоит из двух «этажей»: кристаллического фундамента и осадочного чехла. Кристаллический фундамент – нижний и наиболее мощный «этаж» платформы, образованный базальтовым и гранитогнейсовым слоями. Кристаллический фун­дамент формируется после завершения складкообразования на месте разрушенных гор. Осадочный чехол – мощный слой оса­дочных пород, залегающий поверх фундамента. Осадочный чехол накапливается при затоплении фундамента морем.

Платформы – главная составляющая всех континентов. В зави­симости от времени формирования кристаллического фундамента, платформы делят на древние и молодые. На платформах выделяют три группы тектонических структур: положительные, отрица­тельные и переходные. У положительных структур поверхность фундамента приподнята – к ним относят щиты, массивы, выступы, антеклизы и горсты. В отрицательных структурах поверхность фундамента вогнута, лежит на большей глубине, – к ним относят синеклизы, впадины, прогибы и грабены.

Щиты – крупные участки платформ, лишённые осадочного чехла (кристаллический фундамент выходит на поверхность). Щиты возникают там, где поверхность фундамента поднята на­столько высоко, что море не смогло затопить её. Примеры щитов: Украинский, Балтийский, Канадский.

Плиты – участки платформы (или платформа целиком) с тол­стым осадочным чехлом. Плиты возникают там, где низкая по­верхность фундамента надолго затапливалась морскими водами. Примеры плит: Русская, Западно-Сибирская.

Массивы – сравнительно крупные положительные тектониче­ские структуры, над которыми мощность осадочного слоя резко уменьшается (Центрально-Белорусский массив).

Выступы – положительные тектонические структуры, по­добные массивам, но еще меньшей площади – несколько сотен квадратных километров (Микашевичско-Житковичский выступ, Бобовнянский выступ).

Антеклизы – крупные участки платформ с полого приподнятой поверхностью фундамента и небольшой мощностью осадочного чехла (Белорусская и Воронежская антеклизы).

Горсты – поднятые по разломам участки земной коры, окру­женные погруженными участками.

Синеклизы – обширные участки платформ с полого погружаю­щейся поверхностью фундамента. В антеклизах мощность осадоч­ного чехла повышена (Прибалтийская синеклиза).

Впадины и прогибы – тектонические структуры, подобные сине­клизам, но занимающие меньшую площадь. Прогибы отличаются вытянутой формой (Припятский прогиб), впадины имеют окру­глые очертания (Подлясско-Брестская и Оршанская впадины).

Грабены – погруженные по разломам участки земной коры, окруженные приподнятыми участками.

Переходные тектонические структуры представлены седловина­ми – с двух сторон они обрамлены положительными структура­ми, а с двух других сторон – отрицательными. Образно седловину можно представить как центр креста, одна перекладина которого сформирована щитами, а вторая перекладина – прогибами. При­меры седловин: Полесская, Жлобинская.

ВНУТРЕННИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

Геологическими называют процессы, формирующие горные по­роды и изменяющие строение и состав земной коры. В зависимости от энергетического источника их делят на внутренние и внешние.

Внутренние (эндогенные, глубинные) геологические процессы питаются внутренним теплом Земли и протекают, в основном, в глубине планеты. Внутреннее тепло Земли создается радиоактив­ным распадом, химическими реакциями, гравитационным переме­щением вещества в глуби Земли. Эндогенные процессы формируют платформы, океанические впадины и горные сооружения, т. е. крупнейшие тектонические структуры и формы рельефа земной поверхности. Важнейшие эндогенные процессы – тектонические движения, магматизм и метаморфизм.

Тектонические движения – движения блоков земной коры и ли­тосферы. Они усложняют строение земной коры и рельеф поверх­ности. Тектонические движения классифицируют по направлению движения, возрасту и скорости.

По направлению движений: горизонтальные и вертикальные. Горизонтальные присущи литосферным плитам, вертикальные ярко проявляются в молодых складчатых поясах. Благодаря вер­тикальным движениям платформ накопились осадочные чехлы и связанные с ними полезные ископаемые.

По возрасту: древние (происходили в архее–мезозое) и неотектонические (происходили в кайнозое).

По скорости: медленные и быстрые. Медленные (вековые, колебательные) тектонические движения протекают со скоро­стью нескольких миллиметров в год, но продолжаются тысячи и миллионы лет. Они ведут к поднятию (или опусканию), а также сближению (или раздвижению) крупных блоков земной коры. Быстрые (горообразовательные, орогенические) движения ведут к смятию слоев горных пород в складки, образованию разломов, проявляются в вулканизме и землетрясениях.

Процессы горообразования обусловлены конвергенцией литос­ферных плит, которая охватывает гигантские территории. Зоны конвергенции, возникающие на стыках литосферных плит, име­ют вид сравнительно узких, но очень протяженных полос, или поясов. Следовательно, складкообразование и связанные с ним магматизм и метаморфизм распределяются зонально. Зональ­ность тектонических процессов проявляется в том, что наиболее активные тектонические движения совпадают с современными поясами складкообразования. Данная зональность обусловлена закономерностями строения земной коры и литосферы, а энер­гетическим источником этой зональности является внутреннее тепло Земли. В настоящее время процессы складкообразования протекают в двух зонах конвергенции: в Круго-Тихоокеанском и Средиземноморском поясах.

Если тектонические движения раскалывают земную кору, то обособленные разломами блоки могут смещаться по вертикали и горизонтали. В результате вертикальных подвижек возникают сбросы и взбросы, горсты и грабены. Горизонтальные подвиж­ки ярко выражены в рифтах. Выделяют два типа рифтов: океа­нические и континентальные. Океанические образуют глобаль­ную систему срединно-океанических рифтов, проходящую по оси срединно-океанических хребтов. Общая длина этой системы превышает 70000 км. В срединно-океанических рифтах океа­ническое дно расширяется. Континентальные рифты (Восточно-Африканский, Байкальский) рассекают платформы и могут обу­словить их распад.

Магматизм – процесс образования, движения и застывания магмы. Магмой называют огненно-жидкий расплав (преимуще­ственно силикатного состава), возникающий в недрах Земли. Из­вестны два типа магматизма: интрузивный и эффузивный.

Интрузивный (глубинный) магматизм заключается в засты­вании магмы внутри земной коры. При этом на глубине могут формироваться гигантские гранитные купола – батолиты.

Вулканизмом, или эффузивным (поверхностным) магматиз­мом, называют выброс лавы (изменившейся магмы), вулкани­ческих пепла и газов из недр Земли на поверхность. В строении вулканов выделяют вулканический конус, кратер, жерло, магма­тический очаг.

• Вулканический конус – гора, сложенная изверженными по­родами.

• Кратер – воронка, из которой изливается лава. Кратер рас­полагается на вершине или склоне горы, у некоторых вулканов существует по нескольку действующих кратеров.

• Жерло – канал (трещина) в земной коре, по которому подни­мается магма. Жерло соединяет кратер с магматическим очагом.

• Магматический очаг – скопление огненно-жидкого расплава в земной коре или верхней мантии.

Вулканических конусов и кратеров обычно не бывает у трещин­ных (щитовых) вулканов, изливающих жидкую лаву (Исландия).

Характер извержения зависит от состава лавы: если она жид­кая, подвижная, то извержение спокойное (Гекла). Если лава густая, вязкая, то скопившиеся в ней газы выделяются с огром­ной энергией – тогда извержение бурное, со взрывами (Кракатау, Тамбора, Везувий). В зависимости от времени извержения, вулка­ны делят на действующие и потухшие. Действующим называют вулкан, извергавшийся на памяти человечества. Действующих наземных вулканов более 500. Потухшими считают вулканы, которые извергались в доисторическое время. Иногда выделяют третью группу – уснувших вулканов, которые бездействуют дли­тельное время.

Вулканизм распространен там, где литосфера разбита разло­мами. Наибольшая густота современных глубинных разломов наблюдается в зонах конвергенции литосферных плит, а также в зонах спрединга. В зонах спрединга преобладают подводные вулканы, извержения которых могут не проявляться на поверх­ности. Самые катастрофические извержения приурочены к зонам конвергенции. Таким образом, вулканизм характерен для текто­нически активных поясов литосферы и крайне редок на стабиль­ных структурах – платформах.

Почти все действующие вулканы суши объединены в четы­ре вулканических пояса: Круго-Тихоокеанский (Огненное Коль­цо), Альпийско-Гималайский (Средиземноморский), Срединно-Атлантический, Восточно-Африканский. Почти 3/4 действующих вулканов размещено в Круго-Тихоокеанском поясе. Второе месте по числу вулканов занимает Альпийско-Гималайский пояс, тре­тье – Срединно-Атлантический. Вулканы Восточно-Африканского пояса уникальны – расположены в пределах платформы, точнее, – Восточно-Африканского континентального рифта, разделяющего древнюю Африканскую платформу.

Известны единичные действующие вулканы суши, располо­женные вне поясов вулканизма: Камерун, Мауна-Лоа, Маврикий, Реюньон.

Землетрясения – быстрые движения земной коры, вызванные сейсмическими толчками (упругими колебаниями). По происхо­ждению землетрясения делят на тектонические, вулканические, техногенные и экзогенные.

Тектонические землетрясения – самые массовые, возникают при разрыве слоев горных пород. Они свойственны разломным структурам земной коры. Чаще всего происходят у океанических рифтов – здесь они маломощные. В зонах субдукции наблюдаются несколько реже, но отличаются катастрофической силой.

Вулканические землетрясения сопровождают взрывные извер­жения. Наибольшей силы достигают при взрыве вулканического конуса или его провале вглубь земной коры. Результатом таких катаклизмов является кальдера – гигантский вулканический кратер. Величайшие кальдеры: Тора на о. Суматра, Санторин на о. Тира, Нгоро-Нгоро в Восточной Африке.

Техногенные землетрясения – результат деятельности человека (подземный атомный взрыв и др.).

Экзогенные землетрясения происходят при падении метеоритов, гигантских обвалах и проч.

Место возникновения сейсмических толчков в глубине Земли называют гипоцентром землетрясения. Проекция гипоцентра на земную поверхность – эпицентр землетрясения (место макси­мальных разрушений). Землетрясения разделяют на наземные и подводные (моретрясения). Землетрясения характерны моло­дым горам – складчатым и вулканическим. Выделяют четыре главных сейсмических пояса: Круго-Тихоокеанский, Альпийско-Гималайский, Восточно-Африканский, Срединно-океанических хребтов. Эти пояса расположены либо в зонах современного складкообразования (Тихоокеанский и Альпийско-Гималайский), либо в зонах спрединга (Восточно-Африканский и Срединно-океанических хребтов). Круго-Тихоокеанский, Альпийско-Гималайский и Восточно-Африканский сейсмические пояса в целом совпадают с поясами наземного вулканизма. Пояс Срединно-океанических хребтов глобален – опоясывает всю планету, про­ходя по срединно-океаническим рифтовым разломам. Иногда вы­деляют пятый пояс – Урало-Монгольский (или пояс гор Средней Азии, Южной Сибири и Дальнего Востока) – он проходит через древние пояса складчатости, в которых тектонические движения активизировались современным горообразованием (Тянь-Шань, Алтай, Саяны, хребты Предбайкалья и Забайкалья, Верхоянский хребет и хребет Черского). Тектонические землетрясения возмож­ны и на древних платформах (катастрофа января 2001 г. на Ин­достанской платформе). Правда, случаются они несравнимо реже, чем в молодых горах, и, как правило, не обладают большой силой.

Силу землетрясений определяют двумя способами: по характеру разрушений и по показаниям приборов. По характеру разруше­ний – на территории СНГ принята 12-балльная шкала. Инстру­ментально землетрясения регистрируют самопишущими прибо­рами – сейсмографами, и силу толчка определяют по 9-балльной шкале Рихтера.

ВНЕШНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ

Внешние (экзогенные) геологические процессы питаются энер­гией внешних источников и происходят на земной поверхности или на малых глубинах в земной коре. Основной энергетический источник – солнечная радиация. Следовательно, экзогенные про­цессы зависят от климата, изменяются по широте, долготе и вы­соте, по времени года и суток.

Внешние геологические процессы делят на две группы: про­цессы выветривания и работу внешних динамических агентов. К последним относят поверхностные и подземные воды, ветер, ледники.

Внешние процессы изменяют тектонические структуры, создан­ные внутренними силами Земли. Изменение достигается тремя видами работы: разрушением горных пород, переносом и нако­плением (аккумуляцией) обломков. Разрушаются положительные тектонические структуры: горно-складчатые массивы, щиты. Обу­словлено это силой тяжести: чем выше территория, тем больше скорость движения и сила внешнего агента. Обломки сносятся по склону в самые низкие места земной поверхности: межгорные и предгорные прогибы, озера и главное – моря. Велико влияние температуры – от нее зависит распространение вод, ветров, лед­ников.

Внешние агенты накапливают осадочные горные породы. Ра­ботой внешних агентов упрощается рельеф: высокие участки по­нижаются, обломки скапливаются у подножий – их поверхность поднимается. Разрушение (сглаживание) рельефа внешними аген­тами называют денудацией.

Выветривание – физико-химическое разрушение горных пород атмосферой, водами, живыми организмами. Выветривание делят на физическое, химическое и биологическое. Они действуют со­вместно, по-разному проявляясь в конкретных условиях.

Физическое выветривание – механическое дробление горных пород, формирующее угловатые обломки разных размеров: глыбы, щебень, песок, пыль. Физическое выветривание делят на морозное и температурное.

Морозное выветривание – разрушение горных пород замерзаю­щей в трещинах водой (при замерзании объем воды увеличивается на 10%). Процесс активен при частых переходах температуры через 0°С, поэтому характерен умеренным и высоким широтам, высокогорьям.

Температурное (термическое) выветривание – разрушение горных пород резкими перепадами температуры: породы не вы­держивают многократного расширения при нагреве и сжатия при охлаждении. Такой процесс характерен жарким пустыням.

Химическое выветривание – разрушение горных пород хими­ческими реакциями. Основной фактор – вода, содержащая рас­творенные газы, кислоты. Химическое выветривание ведет либо к изменению состава, либо к полному растворению пород. Среди продуктов важное место занимают мельчайшие глинистые части­цы. Наибольшая активность процессов во влажных тропиках.

Биологическое (органическое) выветривание – разрушение по­род физико-химической деятельностью организмов.

Главный фактор выветривания – зонально меняющийся кли­мат, поэтому процессы выветривания распределяются зонально. В холодном климате высоких широт и засушливых пустынях го­сподствует физическое выветривание. В умеренном климате фи­зическое и химическое выветривание примерно равносильны. Во влажном и теплом климате низких широт преобладает химическое выветривание. Процессы выветривания формируют на поверхно­сти слой рыхлых горных пород – кору выветривания.

Деятельность внешних динамических агентов регламентирует­ся кинетической энергией: Е = mv2/2. Поэтому характер произ­водимой работы (разрушение, перенос или накопление) больше зависит от скорости движения геологического агента, чем от его массы. Разрушение и перенос преобладают при высоких скоростях движения, аккумуляция начинается с падением скорости. Сразу накапливаются крупные частицы, а по мере затухания скорости – все более мелкие.

Работа поверхностных текучих вод включает деятельность водотоков постоянных (рек) и временных.

Геологическая деятельность рек формирует речные долины. Речная долина – линейное углубление земной поверхности, соз­данное рекой. Состав речной долины: русло, пойма, склоны и над­пойменные террасы. Русло – низшая часть долины, по которой постоянно или с перерывами течет река. Пойма – нижняя часть речной долины, затапливаемая рекой при половодьях. Выше пой­мы расположены склоны долины. На склонах встречаются ступе­ни, вытянутые вдоль долины – надпойменные террасы.

Процессы работы рек, речные отложения и созданные реками формы рельефа называют аллювиальными.

Разрушительную работу водных потоков называют эрозией. Эрозия осуществляется ударами водных струй, переносимых об­ломков, растворением пород водой. Выделяют два типа эрозии: донную и боковую.

• Донная (глубинная) эрозия углубляет русло и речную до­лину. Она обусловлена силой тяжести, наиболее характерна гор­ным рекам и верховьям равнинных рек. Горные реки обладают огромной энергией, глубоко врезаются в земную поверхность и создают каньоны – глубокие, узкие и длинные долины с отвес­ными склонами. Величайший на Земле Большой Каньон создала река Колорадо – высота его стен превышает 2000 м, протяжен­ность 320 км. Если река течет через породы разной прочности, то скорость размыва неодинакова, и в русле возникают ступени. Падая со ступеней, вода бурлит и пенится. Невысокие ступени называют порогами, высокие – водопадами. Высочайший водопад планеты – Анхель (1054 м) – расположен на реке Чурун (прито­ке р. Ориноко). Один из широчайших водопадов – Ниагарский (р. Ниагара), разделенный островом Козьим на две части, сум­марная ширина которых 1300 м. Донная эрозия активизируется при понижении базиса эрозии – уровня поверхности, в которую впадает поток (озера, моря). В результате усиления размыва река углубляет долину и формирует надпойменные террасы. Нумеруют террасы снизу вверх (от молодых к древним).

• Боковая эрозия ведет к размыву берегов – русло становится извилистым. Главный фактор боковой эрозии – ускорение Ко­риолиса, поэтому в Северном полушарии правые берега рек об­рывистые, а левые пологие. В Южном полушарии – наоборот. Боковая эрозия свойственна равнинным рекам. Петлевидные из­гибы речного русла называют излучинами (меандрами – в честь реки Мендерес на западе Турции). Со временем река прорывает перешеек между соседними излучинами. Вода устремляется в прямой и короткий участок нового русла, а отсеченная излучина превращается в озеро. Озера, возникшие на месте старого русла, называют старичными.

Транспортная работа рек заключается в переносе обломков. Твердый сток реки – масса обломков, вынесенных рекой за год. Мировой лидер твердого стока – р. Хуанхэ.

Аккумулирующая работа рек – накопление перенесенных об­ломков в устье и русле, а также, при половодьях, – на пойме реки.

Временные водотоки возникают при атмосферных осадках, таянии снега. Их работа активна на склонах, сложенных рыхлыми породами и не покрытых травой. Временные водотоки на равнинах образуют овраги – углубления с крутыми, лишенными раститель­ности склонами и узким дном. Овраги могут разветвляться, приоб­ретая древовидную форму. С прекращением роста оврага склоны осыпаются, выполаживаются, дно расширяется, развивается рас­тительность: овраг превращается в балку – ложбину с пологими задернованными склонами и плоским дном. В горах временные водотоки исключительно сильны, срывают и переносят огромные объемы горных пород – формируют селевые потоки (сели). Выде­ляют три типа селей: водо-каменные, грязевые, грязе-каменные.

Главный вид геологической работы поверхностных стоячих вод (озёр, болот, морей) – накопление на дне разнообразных ча­стиц, оседающих из водной толщи. В итоге водоёмы мелеют, ис­чезают – земная поверхность выравнивается. На дне озер накапли­ваются мелкие частицы органического или минерального состава. Во влажном климате накапливаются глина, мергель (смесь глини­стых и известковых частиц), сапропель (органо-минеральный ил). В озерах засушливых территорий накапливаются соли (каменная, калийная, мирабилит). В болотах формируются залежи торфа, иногда – запасы лимонита (бедной железной руды).

Геологическая работа подземных вод проявляется в процес­сах карстовых и оползневых. Карст – растворение водой гор­ных пород с образованием подземных пещер или воронок на поверхности. Условия карста: выпадение атмосферных осадков и распространение на поверхности (или на небольшой глубине) водорастворимых пород (известняков, соли, гипса). Шире всего распространен известковый карст. Крупнейшая карстовая пещера Земли – Флинт-Мамонтова на востоке США (протяженность бо­лее 485 км). Оползень – быстрое скольжение отложений склона. Оползни происходят на склонах, поверхность которых слагают рыхлые горные породы, а глубже лежат водоупорные (водонепро­ницаемые) породы. Обильные дожди или талые воды пропитывают рыхлые породы, поверхность водоупора смачивается и становится скользкой – исчезает сцепление между грунтами, и насыщенные влагой поверхностные слои срываются вниз.

Ледники в четвертичном периоде занимали огромные площади материков Северного полушария, включая территорию Беларуси. Поэтому следы работы ледников распространены и в районах со­временного оледенения (полярных поясах и высокогорьях), и на равнинах умеренных широт.

Разрушительная работа активна при движении ледника. Лед­ник, сползая по горной долине, срывает и уносит рыхлые породы. В результате возникают троговые долины (троги) – глубокие до­лины с отвесными скальными склонами и плоским дном. После таяния ледника дно трога может затопить море – так возникают фьорды. Вмерзшими в днище обломками ледник царапает и шли­фует выступы твердых пород, оставляя за собой сглаженный ре­льеф бараньих лбов и курчавых скал. Троговые долины, фьорды, бараньи лбы и курчавые скалы наиболее распространены в при­полярных областях: в Карелии, на Скандинавском полуострове. Переносимые ледником обломки горных пород называют мореной.

Аккумулятивная работа активна при таянии ледника. Прине­сенные обломки накапливаются самим ледником или его талыми водами. Ледники накапливают моренные отложения, в рельефе имеющие вид крутосклонных холмов, сросшихся в гряды (Свен­цянская, Браславская гряды). Материал морен не сортирован: есть и валуны, и пески, и глины. Талые ледниковые воды нака­пливают водно-ледниковые отложения, сложенные сортированны­ми (слоистыми) обломками, в основном – песками. За пределами морен потоки талых ледниковых вод накапливают потоково-ледниковые отложения, сложенные слоистыми песками. В рельефе они создают волнистые равнины (Центрально-Березинская рав­нина, Полесская низина), называемые зандровыми. Образуются также озерно-ледниковые отложения, сложенные горизонтально-слоистыми глинами и создающие в рельефе плоские равнины (По­лоцкая низина).

Работу ветра, ветровые отложения и формы рельефа назы­вают эоловыми. Эоловые процессы интенсивны, если раститель­ность скудная и на поверхности лежат рыхлые сухие пески, пыль. Такие условия характерны пустыням, песчаным берегам морей, крупных озер и рек.

Ветер разрушает двумя путями: выдуванием мелкозема и ис­тиранием встреченных препятствий переносимыми частицами. Ветровое выдувание – дефляция – формирует обширные углу­бления (котловины выдувания). Шлифовка скал переносимыми песчинками – корразия – создает скалы причудливых очертаний.

Ветровая аккумуляция формирует песчаные холмы с пологим наветренным склоном и крутым подветренным. Существуют две главных разновидности эоловых холмов: барханы и дюны. Бар­ханы – песчаные холмы, имеющие форму полумесяца, концы ко­торого направлены по ветру. Возникают барханы только в сухих пустынях, когда ветер долгое время несет сухой песок в одном на­правлении. Дюны также имеют форму полумесяца, однако «рога» дюн обращены в ту сторону, откуда дует ветер. Дюны возникают только на поб<