V modernej vede sa hovorí o reliéfe a jeho hlavných zložkách: vzhľad, historický pôvod, postupný vývoj, dynamika v moderných podmienkach a špeciálne distribučné vzorce z hľadiska geografie, často sa spomínajú aj endogénne a exogénne procesy. Práve za súčasť geografie ako spoločenstva a ako komplexnej vedy možno považovať geomorfológiu, pre ktorú je v podstate charakteristická už spomínaná definícia. V tejto vnútrogeografickej vedeckej oblasti dnes dominuje myšlienka reliéfu ako konečného produktu vzájomného ovplyvňovania exogénnych a endogénnych geologických procesov.
Exogénne procesy
Pod exogénnymi procesmi sa rozumejú také geologické procesy, ktoré sú spôsobené zdrojmi energie mimo zemegule v kombinácii s gravitáciou. Prevládajúcim zdrojom energie je slnečné žiarenie. Exogénne procesy prebiehajú v blízkopovrchovej zóne a priamo na povrchu zemskej kôry. Oni súsú prezentované vo forme fyzikálno-chemickej a mechanickej interakcie zemskej kôry s vodnými a vzduchovými vrstvami. Exogénne procesy sú v prírode zodpovedné za deštruktívnu prácu s cieľom vyhladzovať povrchové nerovnosti, ktoré sú zase tvorené endogénnymi procesmi, konkrétne odrezávaním výčnelkov a vypĺňaním reliéfnych priehlbín produktmi deštrukcie.
Endogénne procesy
Glóbus sa neustále mení. Endogénne a exogénne geologické procesy sú antagonistické. Sú schopní zrušiť dopad na Zem svojho protivníka. Endogénne procesy sú také geologické procesy, ktoré priamo súvisia s energiou vznikajúcou v hlbokých útrobách pevného zemského povrchu (litosféry). Vlastnosť endogenity je charakteristická pre mnohé zásadné javy pri formovaní zemského povrchu. Endogénne zahŕňajú metamorfózu hornín, magmatizmus, seizmickú aktivitu. Príkladom endogénnych procesov sú tektonické pohyby zemskej kôry. Hlavnými zdrojmi energie pre tento typ procesov sú tepelné, ako aj materiálové prerozdeľovanie v hĺbkach v súlade s hustotou určitých materiálov (odborne nazývané gravitačná diferenciácia). Endogénne procesy sú živené (ako už z názvu vyplýva) vnútorná energia Zeme a prejavujú sa predovšetkým viacsmernými pohybmi obrovských más hornín zemskej kôry a s nimi aj roztavenej hmoty zemského plášťa. V dôsledku endogénnych procesov sa na zemi vytvárajú veľké nepravidelnostipovrchy. Práve tieto procesy sú zodpovedné za tvorbu hôr a pohorí, medzihorských žľabov a oceánskych depresií.
Vo vzájomnom ovplyvňovaní exogénnych a endogénnych variantov procesov sa vyvíja zemská kôra a jej povrch. Budeme uvažovať o procesných konštruktéroch, teda o endogénnych geologických procesoch, ktoré v skutočnosti vytvárajú najväčšie časti zemského reliéfu.
Endogénne skupiny
Medzi endogénnymi existujú 3 skupiny úzko prepojených, no zároveň nezávislých procesov:
- magmatizmus;
- zemetrasenia;
- tektonické vplyvy.
Pozrime sa bližšie na každý proces.
Magmatizmus
Vulkanické javy patria k endogénnym procesom. Treba ich chápať ako procesy založené na pohybe magmy na povrch zemskej kôry a do jej vrchných vrstiev. Vulkanizmus demonštruje človeku hmotu, ktorá sa nachádza v útrobách Zeme, vedci majú možnosť zoznámiť sa s jej chemickým zložením a fyzikálnym stavom. Sopečné javy sa nevyskytujú všade, ale iba v takzvaných seizmicky aktívnych oblastiach, na ktoré je v skutočnosti možnosť takýchto javov obmedzená. Územia s aktívnymi alebo spiacimi sopkami často prechádzali geologickými zmenami v priebehu historického procesu. Magma, prenikajúca do vnútorných endogénnych procesov Zeme, sa nemusí dostať na povrch, v takom prípade tuhne niekde v útrobách zeme a vytvára zvláštne intruzívne (hlbinné) horniny (patria sem napr.gabro, žula a mnohé ďalšie). Javy, ktorých výsledkom je prenikanie magmy do zemskej kôry, dostali názov platonizmus, inak - hlboký vulkanizmus.
Zemetrasenia
Zemetrasenia, ktoré tiež patria medzi hlavné endogénne procesy, sa prejavujú v určitých častiach zemského povrchu, prejavujú sa krátkodobými otrasmi. Každý chápe, že zemetrasenia, podobne ako prírodné katastrofy, spolu s vulkanizmom boli vždy blízke ľudskej spoločnosti a v dôsledku toho zasiahli predstavivosť ľudí. Zemetrasenia sa pre človeka nezaobišli bez stopy a spôsobili obrovské škody na jeho ekonomike (a niekedy aj na zdraví a živote) v podobe ničenia budov, narušenia integrity poľnohospodárskych plodín, ťažkých zranení či dokonca smrti.
Tektonické vplyvy
Okrem zemetrasení, ktoré sú krátkodobými a silnými vibráciami, zemský povrch zažíva vplyvy, pri ktorých niektoré jeho časti stúpajú, zatiaľ čo iné klesajú. Takéto pohyby zemskej kôry sú nepredstaviteľne pomalé (v porovnaní s tempom nášho každodenného života): ich rýchlosť zodpovedá zmenám na úrovni niekoľkých centimetrov alebo dokonca milimetrov za storočie. Pre pozorovania ľudského oka sú teda, samozrejme, neprístupné, merania sú požadované len s použitím špeciálnych meracích prístrojov. Paradoxne sú však tieto zmeny pre vzhľad našej planéty veľmi významné, a to aj v historickom meradle.ich rýchlosť nie je taká malá. Keďže k takýmto pohybom dochádza neustále a všade po mnoho stoviek a dokonca miliónov rokov, ich konečné výsledky sú pôsobivé. Pod vplyvom tektonických pohybov (a tak sa im hovorí) sa mnohé pevniny zmenili na hlboké oceánske dno, naopak, s rovnakým úspechom sa niektoré časti povrchu týčia stovky, tisíce metrov nad morom. boli kedysi skryté pod hustou vodnou pokrývkou. Ako všetko v prírode, aj intenzita oscilačných pohybov je iná: v niektorých oblastiach sú tektonické procesy rýchlejšie a majú väčší vplyv, zatiaľ čo inde sú oveľa pomalšie a menej výrazné.
V tomto článku sa zameriame na tektonické procesy, pretože majú rozhodujúci význam pri formovaní reliéfu, a tým aj vonkajšieho vzhľadu našej planéty. Takže tektonika určuje povahu a plán budúcich obrysov reliéfnych foriem Zeme na mnoho storočí.
Tektonické bloky
Ešte raz označme, že tektonické zmeny sú chápané ako endogénne procesy vzniku reliéfneho obrazu. Tektonika priamo súvisí s pohybmi špeciálnych monolitických blokov, ktoré sú samostatnými fragmentárnymi časťami zemskej kôry. Je dôležité pochopiť, že tieto bloky sa navzájom líšia:
- v hrúbke (minimálne od jednotlivých metrov do desiatok metrov a maximálne do kilometrov, počítané v desiatkach);
- podľa oblasti (najmenšie sú desiatky a stovky kilometrov štvorcových a najväčšieplocha na milióntiny);
- podľa charakteru deformácie hornín, ktoré tvoria zemskú kôru (opäť rozlišujeme dva typy zmien: nespojité a zvrásnené);
- v smere pohybu (existujú dva typy viacsmerných pohybov: horizontálne a vertikálne tektonické pohyby).
História vývoja učenia tektoniky
Do polovice 20. storočia bol pojem fixizmus na popredných miestach v geomorfológii a geológii. Vychádzalo sa z myšlienky, že za hlavný, dominantný typ oscilačných pohybov treba považovať vertikálne, kým horizontálny druh pohybov je sekundárny. Geológovia teda verili, že všetky hlavné formy zemského reliéfu (menovite oceánske depresie a dokonca celé kontinenty) boli vytvorené výlučne v dôsledku vertikálnych pohybov kôry. Kontinenty boli uvedené ako oblasti povrchového zdvihu a oceány boli vnímané ako oblasti jeho poklesu. Tá istá teória vysvetlila, a treba to celkom jasne a rozumne priznať, tvorbu menších nepravidelností reliéfu z hľadiska pomeru veľkosti, konkrétne samostatných pohorí, pohorí a depresií oddeľujúcich tieto isté pohoria.
Ako však viete, myšlienky majú tendenciu sa časom meniť a každá pravda sa môže ľahko zmeniť z absolútneho stavu na relatívny. Geovedec menom Alfred Wegener zameral pozornosť vedeckej komunity na skutočnosť, že obrysy a tvary rôznych kontinentov do seba geometricky celkom dobre zapadajú. Zároveň sa začaloaktívna práca na zbere geologických a paleontologických údajov z rôznych kontinentov dostupných v tom čase na štúdium. Tieto štúdie ukázali zaujímavú vec: na kontinentoch, ktoré sa v súčasnosti nachádzajú vo vzdialenostiach rovnajúcich sa mnohým tisícom kilometrov od seba, žili v dávnej minulosti úplne identické stvorenia, navyše kvôli štrukturálnym vlastnostiam mnoho druhov tvorov nemalo absolútne žiadnu príležitosť prejsť neuveriteľne veľké vodné plochy.
Ten istý Wegener odviedol neoceniteľnú prácu pri analýze obrovského množstva paleontologických a geologických údajov. Porovnal ich s obrysmi súčasných kontinentov a na základe výsledkov svojho výskumu predložil teóriu, že v minulom živote sa kontinenty na povrchu Zeme nachádzali úplne inak ako teraz. Vedec sa okrem toho pokúsil o unikátnu rekonštrukciu celkového vzhľadu krajiny minulých geologických období. Povedzme si o Wengerovej teórii podrobnejšie.
Podľa jeho názoru v permskom období paleozoika skutočne existoval na Zemi jeden obrovský superkontinent, ktorý sa volal Pangea. V polovici jurského obdobia druhohôr sa rozdelilo na dve samostatné časti - kontinenty Gondwana a Laurasia. Ďalej sa počet kontinentov neustále zvyšoval: Laurázia sa rozpadla na modernú Severnú Ameriku a Euráziu a Gondwana sa zase rozdelila na Afriku, Južnú Ameriku, Antarktídu, Austráliu a Hindustan (neskôr sa z Hindustanu stala Eurázia). V skutočnosti takto padol koncept fixizmu. Primeranev rámci tejto teórie nebolo možné vysvetliť zmeny obrysov kontinentov takéhoto plánu a ďalšie pohyby kontinentov na povrchu Zeme.
Wegener pri tom neskončil. Kolaps fixizmu upevnil predpokladom, že kontinenty, ktoré nadobudli formu obrovských litosférických blokov, sa vôbec nepohybujú vo vertikálnom, ale v horizontálnom smere. Navyše, práve horizontálne pohyby sú z jeho pohľadu hlavnými tektonickými osciláciami, ktoré mali rozhodujúci vplyv na vzhľad našej planéty. Teória Alfreda Wegenera sa nazývala teória kontinentálneho driftu a jej prívrženci sa stali známymi ako mobilisti (na rozdiel od fixistov). Možno Wegener mohol prispieť k štúdiu iných endogénnych a exogénnych geologických procesov, ale v tejto fáze sa zastavil.
Nech je to akokoľvek, okrem neúplne podložených záverov samotného Wegenera a paleontologických údajov neexistovalo žiadne potvrdenie reality série kontinentálnych driftov. Aby sme získali údaje na potvrdenie alebo vyvrátenie novej teórie a napokon aj na pochopenie dôvodu pohybu kontinentov, bolo potrebné dôkladnejšie študovať štruktúru zemskej kôry. Dôležitejší bol však druhý aspekt práce: bolo potrebné čo najúplnejšie preštudovať štruktúru dna oceánov, ktorá dovtedy nebola vôbec skúmaná. Len si to predstavte: podľa názoru veľkej väčšiny vtedajších vedcov bolo dno oceánu úplne rovný povrch!
Kontinentálna a oceánska kôra
Údaještúdie a priniesli úplne neočakávané výsledky. Na prekvapenie vedcov sa ukázalo, že reliéf Zeme pod vrstvou oceánu a pod kontinentmi je usporiadaný inak.
Kontinentálna kôra je hrubá a pozostáva z troch vrstiev:
- horná (tvorená sedimentárnymi horninami sedimentárnej vrstvy, ktorá sa tvorí na zemskom povrchu);
- žula (vedľa hore);
- čadičové (dve spodné vrstvy sú tvorené horninami zrodenými v zemskom vnútri v dôsledku ochladzovania a ďalšej kryštalizácie hmoty plášťa).
Kôra na dne oceánov je veľmi odlišná. Je tenšia a skladá sa len z dvoch vrstiev:
- horná (tvorená sedimentárnymi horninami);
- čadič (chýbajúca žulová vrstva).
Uskutočnila sa skutočná revolúcia: stala sa možnou a navyše bola dokázaná existencia dvoch rôznych typov zemskej kôry: oceánskej a kontinentálnej.
Plášťová vrstva
Pod zemskou kôrou sa nachádza plášť, ktorého látka sa nachádza v roztavenom stave. Astenosféra - vrstva plášťa, ktorá sa nachádza v hĺbke 30-40 kilometrov pod oceánmi a 100-120 kilometrov pod kontinentmi. Podľa údajov o rýchlostných kvalitách seizmických vĺn má vysokú plasticitu a dokonca aj takú vlastnosť, ako je tekutosť. Treba sa naučiť, že úplne všetky vrstvy nad astenosférou sú litosférou. To znamená, že zemská kôra a vrstva plášťa nad astenosférou sú zahrnuté do určitého druhu litosférického vzorca.
Spodný reliéfoceán
Reliéf dna oceánu sa tiež ukázal byť oveľa zložitejší, než sa pôvodne predpokladalo. Jeho hlavné zložky sú:
- polica (povrch podmienečne pokračujúci vo svahu pevniny od vodnej čiary do hĺbky 200 – 500 metrov);
- sklon pevniny (od konca šelfového pásma do 2,5-4 tisíc metrov a možno aj viac);
- okrajová morská panva (trochu nerovný (kopcovitý) plochý povrch, do ktorého kontinentálny svah ústi cez kontinentálne úpätie, inak nazývaný konkávna inflexia);
- ostrovný oblúk (reťaz sopiek alebo sopečných ostrovov pod vodou, táto spodná časť oddeľuje okrajové more od zóny otvoreného mora);
- hlbokomorská priekopa (najhlbšia časť oceánskeho dna, ktorá je rovnobežná s ostrovným oblúkom pozdĺž vonkajšieho okraja dna, je to pomerne úzka a hlboká puklina);
- oceánske dno (navonok pripomína okrajovú morskú panvu, ale oveľa širšie: niekoľko tisíc kilometrov, dno je rozdelené na dve časti zdvihom, ktorý sa spája do celého systému s konceptmi iných oceánov (stredoceán) vytvoria sa hrebene);
- rift valley (vo vyvýšených častiach stredooceánskych chrbtov, úzke a hlboké).
Nová teória tektonických pohybov
Nová teória, ktorá celkom jasne a rozumne zdôvodňuje pohyby kontinentov, sa zrodila porovnaním informácií o štruktúre zemského vnútra pod kontinentmi a oceánmi. Ukazuje tiež skutočnú úlohu horizontálytektonické pohyby, dokazujúce spojenie medzi endogénnymi procesmi a reliéfom.
Základom tohto konceptu bola teória, že litosféra sa skladá z niekoľkých nezávislých monolitických blokov, ktoré sa môžu voči sebe pohybovať rôznymi smermi. Deje sa to pozdĺž povrchu astenosféry. Astenosféra a jej plasty pôsobia určitým spôsobom ako mazivo na uľahčenie pohybu monolitov.
Látka plášťa sa systematicky pohybuje v útrobách zeme. Na niektorých častiach povrchu sa materiál plášťa pohybuje smerom nahor, presne tak prúdi magma na povrch. V týchto oblastiach Zeme sa astenosféra stenčuje a mierne sa klenie nahor, vzhľadom na to, že na ňu pôsobí tlak zdola, mierne sa klenie aj litosféra. Stredooceánsky hrebeň teda vzniká ako lineárne predĺžený výzdvih. Ďalej, ak je všetko zachované v tejto podobe a nič nadprirodzené sa nedeje, objaví sa trhlina na osi zdvihu (toto je rift valley). Plášťová látka v dôsledku priblíženia sa k zemskému povrchu alebo výlevu na tento povrch začne pôsobiť na spojené litosférické bloky a núti ich pohybovať sa rôznymi smermi. A paralelne s tým hmota plášťa tuhne v pripovrchovej vrstve a priamo na samotnom povrchu, čím sa vytvára obnovená zemská kôra. Proces, počas ktorého sa monolitické bloky litosféry vzďaľujú a ktorý sprevádza tvorbu novej zemskej kôryv stredooceánskych chrbtoch sa rozhodli nazvať to šírenie.
Litosférické platne, ktoré sa posúvajú pozdĺž astenosféry smerom od osi stredooceánskeho hrebeňa, a teda smerom k susedným kontinentom, sa určite zrazia (tomu sa nedá vyhnúť) s kontinentálnymi blokmi litosféry oveľa vyššej hustoty. Dochádza k procesu, pri ktorom sa menej mohutná a ľahšia oceánska kôra často ponorí pod pevninskú a následne prenikne do zóny vysokých teplôt v hornom plášti, a keď im nedokáže odolať, roztopí sa, čím sa do plášťa pridá nová hmota. Materiál, ktorý sa pridáva do plášťa, nahrádza materiál, ktorý bol vyliaty skôr v stredooceánskom hrebeni. Proces formovania kontinentálnej dosky nad oceánskou sa nazýva subdukcia. Hlbokomorský žľab zasa vzniká prudkým poklesom teplôt nad pásmom, kde sa oceánska platňa podsúva pod časť kontinentálnej kôry.
Popísaná teória v skutočnosti určuje rozdelenie litosféry našej planéty na monolity rôznych oblastí, ktoré sa pohybujú rôznymi smermi. Všetko je jednoduché, stačí raz prísť na to, čo vás v oblasti endogénnych a exogénnych procesov bude zaujímať!
