В.Ф.Попов, О.Н.Толстихин
Розвиток біосфери і геологічного середовища Землі тісно взаємопов'язані. Так, один з головних методів періодизації геологічної історії - палеонтологічний, заснований на еволюції органічного світу. Багато дослідників, в тому числі і Альфред Вегенер (1910-1912 рр..), Розглядаючи обриси материків припускали, що континенти розкололися з одного суперконтиненту палеозойської ери - Пангеї. Тільки в кінці 60-х років ХХ сторіччя уявлення про рух континентів перетворилися з гіпотези в струнку теорію тектоніки плит.
Тверді гірські породи над астеносферой прийнято називати літосферою (кам'яної оболонкою), її потужність становить 150-300 км під континентами і від декількох кілометрів до 90 км - під океаном. Літосфера об'єднує саму верхню частину мантії земну кору і складається з семи великих і декількох дрібніших літосферних плит.
Сейсмічні дослідження показують, що під земною корою речовина знаходиться не в розплавленому стані, а в твердому аж до кордону з ядром Землі. А осередки розплавленої магми (магма - тісто, густа мазь, гр.) утворюються лише час від часу в деяких місцях. Літосфера і земна кора, будучи її складовою частиною, "плавають" на астеносфері - розігрітому і порівняно пластичному речовині. Літосферні плити рухаються відносно нижньої мантії і ядра в вертикальному та горизонтальному напрямках. Ці рухи обумовлені циркуляцією або конвекцією мантійних речовини під дією внутриземное тепла та інших ефектів.
В областях, де конвективні кільця сходяться у висхідний потік, літосфера підводиться і розсувається в сторони, при цьому утворюються серединно-океанічні хребти з Рифт (тріщина, щілина, англ.), простирающимися в їх осьовій частині. По тріщинах може виливатися базальтова магма, яка застигаючи утворює кристалічну породу, таким чином відбувається утворення океанічної кори і розсування морського дна або спредінг (розгортання, розстеляння, англ.) зі швидкістю від декількох міліметрів до 36 см в рік. Саме
в центральній частині серединно-океанічних хребтів в 70-х роках ХХ століття були виявлено чорні курці. Там, де циркуляційні потоки мантійного речовини зустрічаються, відбувається насування однієї плити на іншу. При цьому більш давня і важка океанічна плита похило занурюється під більш молоду і легку океанічну або континентальну плиту, цей процес називається субдукцією, а на дні океану утворюються глибоководні жолоби (Рис.4.3). Таким чином, літосферні плити рухаються від серединно-океанічних хребтів, де розростається океанічна літосфера, до глибоководних жолобів, де вона поглинається в мантію. У разі зіткнення двох континентальних плит відбувається колізія. Континентальні літосферні плити, що складаються в основному з граніту, виявляються настільки легкими, що не піддаються затягування в більш щільну астеносферу. Таким чином, утворюються нагромадження найвищих гір, наприклад підняття ланцюга Гімалаїв або Тибетського нагір'я в результаті зіткнення Індостану з південним краєм Євроазіатського континенту, що почалося 45-50 млн років тому і триваюче понині.
Щось подібне спостерігається і в континентальних рифтових зонах. Зокрема, розсування земної кори з формуванням Байкальського рифта, поряд з формуванням Байкальської озерної западини з глибинами понад 1500 м, призвело до воздиманіем системи гірських хребтів по периферії западини Байкалу. Рух літосферних плит обумовлює величезні напруги в гірських породах, які розряджаються через землетруси. Дійсно, вогнища землетрусів чітко виражені по краях або кордонів літосферних плит. Похилі зони субдукції або Беньофа, проникаючі глибоко в мантію Землі, є скупченням найпотужніших вогнищ землетрусів. При субдукції океанічна плита потрапляє в область високих тисків і температур, приблизно на глибині 100-200 км з неї виділяються флюїди, які піднімаються наверх і накопичуються у підошви земної кори і всередині неї, де утворюються вогнища магми. Час від часу вона проривається на земну поверхню і викликають виверження вулканів. Саме над зонами Беньофа розміщуються ланцюга діючих вулканів, які простяглися на багато тисяч кілометрів навколо Тихого океану.
Щорічно у всьому світі трапляється не менше 100 тис. землетрусів обумовлених різними геологічними процесами, які можуть відчути органи чуття людини, а фіксуються чуйними сейсмічними приладами близько 1 млн.
Рух літосферних плит, землетруси і вулканізм відносяться до ендогенних геологічним процесам, обумовлені внутріземнимі силами. На відміну від них екзогенні процеси пов'язані із зовнішніми силами в зоні гіпергенеза (гіпер - над, зверху, гр.) - самої поверхневій зоні земної кори. Перш за все, це процеси, що призводять до руйнування гірських порід під дією сукупності різних факторів, таких як коливання температури, хімічний вплив різних газів і розчинів, життєдіяльність живих організмів, замерзання і танення води, руху рідин і газів. Залежно від переважання тих чи інших чинників виділяють фізичне, хімічне і биогенное вивітрювання.
Екзогенні геологіческтіе процеси правомірно подрездаліть на дві взаємопов'язані категорії: процеси денудації і процеси акумуляції речовини. Денудаційні процеси зобов'язані всім зазначеним вище факторам разрушанія речовини і гравітаційному перенесенню уламкового або розчиненого матеріалу. Відповідно до таких процесів відносяться снігові лавини, обвали, осипи, зсуви, соліфлюкція, дефляція, сіли, водна ерозія і абразія морських узбереж, суфозія, карст і термокарст. Коротко охарактеризуємо ці процеси.
Снігові лавини формуються на гірських схилах, іноді порівняно пологих, при ухилах, складових перший градус, однак частіше на поверхнях крутих і обривистих. Вони виникають в результаті накопичення маси снігу, яка в якийсь момент перевершує величину внутрішнього тертя в підставі сніжного покриву. Додатковими факторами, що сприяють сходу лавин є різкі підвищення температури повітря, що сприяють зволоженню маси снігу і, одночасно, зниження сили внутрішнього тертя. Нерідко накопичилася товща снігу стає настільки нестійкою, що досить гучного крику або підрізка поверхні лижником, щоб викликати сходження лавини. Лавини можуть мати катастрофічні наслідки. Вони нерідко призводять до загибелі людей та руйнуванні споруд у гірській місцевості. Одним із способів боротьби з ними - профілактичний відстріл лавинонебезпечних мас снігу до накопичення їх критичних величин.
Обвали гірських порід виникають в результаті їх неоднаковою міцності і, відповідно, вибіркового вивітрювання на скелястих схилах: в результаті ослаблення несучих шарів вони руйнуються під тиском вищерозміщених, більш міцних і маси останніх обвалюються на схил, скочуючись по ньому, часом до самої основи. На берегах річок, озер і морів обвали часто виникають в результаті ерозії або абразії підстав схилів, формуванні відповідних ніш з нависають над ними козирками гірських порід, які в кінці кінців обвалюються в прибережну частину русла річки, озерного або морського узбережжя.
Осипу мають ту ж природу, що і обвали, проте представлені зазвичай менш великими уламками гірських порід. Їх поступове переміщення вниз по схилу здійснюється в полі земної гравітації при сприянні процесів прмерзанія-протаивания, землетрусів, вивітрювання і дезінтеграції самих уламків, складових осип.
Зсуви являють собою блоки (масиви) гірських порід, іноді вельми значні по обсягом, зсуватися вниз по схилу під впливом гравітації, в поєднанні з накопиченням маси порід зсувного блоку і зазвичай зволоженням їх самих і поверхонь, по яких відбувається зісковзування зсувного блоку вниз по схилу. Цьому може також сприяти водна ерозія, що руйнує схили долини в їх підставі.
Соліфлюкція - Процес опливаніе вниз по схилу пластичних мас покривних відкладень під впливом їх накопичення в результаті вивітрювання корінний основи, подальшого перезволоження і перевищення маси накопичилися відкладень по отнрошенію до величині си...
