Procesy modelujące powierzchnię Ziemi

Zobacz slidy

Treść prezentacji

Slide 2

Procesy wewnętrzne zwane są inaczej endogenicznymi. Ich źródłem są siły działające we wnętrzu Ziemi i zazwyczaj doprowadzają do urozmaicenia jej powierzchni. Wśród nich wyróżniamy: Ruchy górotwórcze Ruchy lądotwórcze Trzęsienia ziemi Plutonizm i wulkanizm

Slide 3

Ruchy górotwórcze (orogeniczne) polegają na fałdowaniu skał i tworzeniu się płaszczowin. W przeszłości geologicznej ziemi wyróżniamy trzy najważniejsze orogenezy: kaledońską - powstały wtedy m. in. Góry Kaledońskie, Skandynawskie, Grampian, część Apallachów. hercyńską - powstały wtedy m. in. Góry Kambryjskie, Kantabryjskie, Harz, Rudawy, Sudety, Ural, Wogezy alpejską - powstały wtedy m. in. Alpy, Apeniny, Góry Betyckie, Dynarskie, Pireneje, Karpaty, Himalaje.

Slide 4

W przyrodzie wyróżniamy cztery typy gór fałdowe - powstają w miejscach, gdzie płyty litosfery oddalają się od siebie (obręb oceanów). Dochodzi wtedy do wylewania się magmy, która tworzy nowy odcinek dna oceanicznego - grzbiet śródoceaniczny. Natomiast gdy płyty napierają na siebie, tak, że jedna podchodzi na drugą, pojawiają się siły, które doprowadzają do sfałdowania i wypiętrzenia osadów dna morskiego. Powstałe w ten sposób góry zbudowanie są z fałdów, czyli powyginanych warstw skalnych. Przykłady: Alpy, Andy, Himalaje, Karpaty i Pireneje.

Slide 5

zrębowe - powstają na obszarach już sfałdowanych. Dochodzi tutaj do przerwania warstw skalnych i tworzenia się wypiętrzeń ograniczonych uskokami. Części, które uległy wydźwignięciu nazywane są zrębami, zaś te położone niżej pomiędzy nimi nazywane są rowami tektonicznymi. Przykładem takich gór są Ural, Sudety, Harz, Schwarzwald i Ruwenzori wulkaniczne - powstałe w wyniku działalności wulkanów, tworzą izolowane szczyty bądź całe łańcuchy. kopułowe szeroko-promienne wypiętrzenia o niewielkiej wysokości.

Slide 7

Ruchy lądotwórcze, zwane inaczej epejrogenicznymi, są to bardzo powolne ruchy pionowe, które prowadzą do podnoszenia lub obniżania obszarów lądowych. Są one powodowane przemieszczaniem się magmy w podłożu litosfery. Ruchy obniżające związane z tym procesem zaobserwowano na terenach Holandii. Wznoszenie epejrogeniczne zaobserwowano m. in. nad Morzem Śródziemnym koło Neapolu (świadczą o tym ślady małży skałotoczy widoczne na słupach świątyni Serapisa).

Slide 8

Ślady małży skałotoczy widoczne na słupach świątyni Serapisa

Slide 9

PIONOWE RUCHY SKORUPY ZIEMSKIEJ Miejscowości Ruchy (mmrok) Miejscowości Ruchy (mmrok) Furugrund (Szwecja) 10,4 Jezioro Bodeńskie -4,5 Topilla (Finlandia) 7,2 Dolina górnego Renu -0,6 Helsinki 2,9 Szentes (Węgry) 3,3 Kronstadt -0,5 Koosima (Japonia) 4,0 Wybrzeże Wsch.fryzyjskie -2 Boston -3,0 Wybrzeże Pn. Francji -3,3 San Francisco 0,6

Slide 10

Izostazja to równowaga zachodząca między poszczególnymi wycinkami skorupy ziemskiej. Płyty litosfery pływają po plastycznym materiale astenosfery i są w różnym stopniu w nim zanurzone. Jeżeli czynnik obciążający, a zarazem powodujący zanurzenie kry, ustąpi, następuje ponowne jej wypiętrzenie. Proces ten daje się zaobserwować np. w Skandynawii czy Kanadzie.

Slide 11

Trzęsienie ziemi powodowane jest uwolnieniem znacznej ilości energii mechanicznej nagromadzonej w skałach skorupy ziemskiej lub górnego płaszcza. Towarzyszy mu wzajemne przesuwanie się mas skalnych, generujące drgania w postaci fal sejsmicznych.

Slide 12

Miejsce, tworzenia się fal sejsmicznych, zwane jest hipocentrum. Miejsce, do którego fale sejsmiczne docierają najszybciej powodując największe zniszczenia, to epicentrum.

Slide 13

Pomiarów intensywności trzęsień ziemi dokonuje się za pomocą sejsmografu. Pomiarów tych można dokonać w następujących skalach: - dziewięciostopniowa skala Richtera jest oparta na pomiarach fal sejsmicznych i używana do określenia wielkości trzęsienia ziemi w jego epicentrum. - dwunastostopniowa skala Mercallego jest używana do mierzenia intensywności (natężenia) trzęsienia ziemi na podstawie widocznych skutków trzęsienia.

Slide 14

SKALA MERCALLEGO I RICHTERA Stopnie w skali Mercallego Stopnie w skali Richtera Charakterystyka Trzęsienia 1 2 Trzęsienie Ziemi niewyczuwalne, rejestrowane tylko przez sejsmografy 2 2,5-3.0 Trzęsienie Ziemi bardzo lekkie, zauważalne np. w wysokich budynkach 3 3,1-3,6 Trzęsienie Ziemi bardzo lekkie, zauważalne przez ludzi, kołysanie, ruchy np. lamp 4 3,7-4,2 Trzęsienie Ziemi umiarkowane, wyraźne drgania szyb, trzeszczenie ścian, wyraźne wstrząsy 5 4,3-4,8 Trzęsienie Ziemi silniejsze, wstrząsy odczuwalne na otwartej przestrzeni

Slide 15

Stopnie w skali Mercallego Stopnie w skali Richtera Charakterystyka Trzęsienia 7 5,5-6,0 Trzęsienie Ziemi bardzo silne, powstają znaczne szkody w mieszkaniach, słabszej konstrukcji budynki zostają uszkodzone 8 6,1-6,6 Trzęsienie Ziemi niszczące, pękają mury, pojawiają się szczeliny w gruncie 9 6,7-7,2 Trzęsienie Ziemi pustoszące, walą się pojedyncze budynki, pękają rurociągi 10 7,3-7,8 Wali się większość budynków, pękają i gną się szyny kolejowe 11 7,9-8,0 Trzęsienie Ziemi katastrofalne, występują powszechne zniszczenia, rozpadliny, drogi stają się nieprzejezdne, wszystkie budynki zniszczone

Slide 16

Nowoczesny sejsmograf

Slide 17

Podział trzęsień ziemi ze względu na ich powstawanie: tektoniczne związane są z przemieszczaniem się mas skalnych w skorupie ziemskiej i rozładowaniem powstałych w ten sposób naprężeń. Występują one przede wszystkim na granicach między płytami litosfery, oraz na obszarach fałdowych, powstałych podczas orogenezy alpejskiej. Trzęsienia tego typu towarzyszą również uskokom. Tektoniczne trzęsienia ziemi są najgroźniejsze i stanowią 90 wszystkich trzęsień. wulkaniczne - towarzyszą wybuchom wulkanów. Są mniej groźne od tektonicznych i stanowią 7 ogólnej liczby trzęsień. zapadliskowe powstają podczas zapadania się stropów jaskiń. Stanowią 3 ogólnej liczby trzęsień. antropogeniczne - związane z działalnością człowieka, np. zapadanie się stropów kopalń.

Slide 18

Na powierzchni ziemi możemy wyróżnić kilka rodzajów obszarów, związanych z częstotliwością i siłą trzęsień: obszary sejsmiczne z częstymi i silnymi trzęsieniami. obszary pensejsmiczne ze wstrząsami występującymi sporadycznie lub częstymi, ale słabymi. obszary asejsmiczne wolne od trzęsień ziemi Rozmieszczenie trzęsień ziemi na świecie

Slide 19

Skutki trzęsienia...

Slide 20

Plutonizm związany jest z przemieszczaniem się magmy pod skorupą ziemską. Dostrzegalny jest w postaci zastygłych ognisk magmowych, takich jak batolity, lakolity, lopolity, sille i dajki. Tworzą się one w procesie intruzji - wtargnięcia magmy między warstwy skalne. Wulkanizm związany jest z wydobywaniem się płynnych, stałych (pyły, tufy, lapille, bomby wulkaniczne) i gazowych produktów wulkanicznych. Miejsce ich wydobywania, czyli erupcji, nazywa się wulkanem. Erupcja może nastąpić zarówno przez komin i krater wulkanu (tworzą się wówczas stożki wulkaniczne), jak i przez szczeliny (tworząc rozległe pokrywy wulkaniczne). Erupcje dokonują się w wyniku działania ciśnienia gazów lub wskutek przemieszczeń materiału w skorupie ziemskiej.

Slide 21

Przekrój przez wulkan

Slide 23

Podział wulkanów ze względu na ich aktywność: czynne - stale lub sporadycznie objawiające swoją działalność, drzemiące - ich działalność obserwowano w czasach historycznych, wygasłe - ich działalność nie została zaobserwowana w czasach historycznych Na świecie jest obecnie około 450 wulkanów lądowych. W Europie do czynnych wulkanów należą m. in.: Etna na Sycylii, Stromboli na Wyspach Liparyjskich, Wezuwiusz, Santoryn w Grecji, Hekla na Islandii. Obszary wygasłych wulkanów znajdują się m. in. w Masywie Centralnym we Francji, w Górach Eifel w Niemczech, w Polsce - Góra Św. Anny. Zależnie od rodzaju wyrzucanego materiału i przebiegu wybuchów wulkanów wyróżnia się wulkany: tarczowe, z których wydobywa się tylko lawa eksplozywne, wyrzucające tylko materiały piroklastyczne (stałe) mieszane, płaskie, stratowulkany wyrzucające produkty płynne i stałe Występowanie wulkanów jest związane z ruchami górotwórczymi i trzęsieniami ziemi, co tłumaczy teoria tektoniki płyt litosfery. W miejscach, gdzie jedna płyta litosfery zagłębia się pod drugą, wulkany powstają wzdłuż ich krawędzi - na kontynencie oraz wzdłuż rowów oceanicznych (wybrzeże Pacyfiku, Europa południowa, wyspy Japonii, Filipiny). Wulkany powstają także w miejscach rozsuwania się płyt litosfery, czyli w grzbietach śródoceanicznych i w dolinach ryftowych (Grzbiet Środkowoatlantycki., Islandia, Afryka wschodnia).

Slide 26

Procesy zewnętrzne zwane są inaczej egzogenicznymi. Wśród nich wyróżniamy: Działalność fal morskich Działalność lodowców Działalność wód płynących Działalność wiatru Zjawiska krasowe Wietrzenie Ruchy masowe

Slide 27

Rzeźbotwórczą działalność najłatwiej zaobserwować na wybrzeżu, modelowanym przez fale morskie, przypływy i odpływy oraz prądy morskie. Uderzające o brzeg fale morskie powodują kruszenie i odrywanie się skał, a powstały materiał transportują i osadzają. Niszcząca (erozyjna) działalność fal jest łatwo dostrzegalna na stromych wybrzeżach.

Slide 30

Akumulację, czyli procesy budujące, nad morzem reprezentuje mierzeja. Do jej powstania niezbędne są: przeważający kierunek wiatru oraz stałe prądy morskie. Dzięki tym dwóm czynnikom rozdrobniony przez wodę materiał jest stopniowo osadzany równolegle do linii brzegowej, a gdy utworzona w ten sposób forma przypominająca kosę zamknie się, powstaje jezioro przybrzeżne (Jamno, Gardno, Łebsko) Mierzeja Helska - zdjęcie satelitarne

Slide 31

Typy wybrzeży morskich: Zanurzone: dalmatyńskie - powstałe poprzez zalanie gór ułożonych równolegle do linii brzegowej; pasma górskie tworzą ciągi wysp, a zalane doliny - długie kanały i zatoki riasowe - powstałe poprzez zalanie gór ułożonych skośnie do brzegu; dawne doliny rzeczne stają się zatokami wcinającymi się głęboko w ląd a szczytowe partie gór wysepkami lub półwysepkami limanowe - powstałe poprzez zatopienie ujść rzek rozcinających głębokimi jarami obszar o budowie płytowej fiordowe - powstałe poprzez zatopienie dolin polodowcowych w górach szerowe - powstale poprzez zatopienie nizinnych terenów polodowcowych; wyspy są pozostałością wzgórz morenowych klifowe - stromy brzeg niszczony przez fale morskie Wynurzone: mierzejowe - zamykanie zatok przez wały piaszczyste lidowo-lagunowe - powstaje w warunkach dużych przypływów i odpływów; poprzerywany wał przybrzeżny (lido) odgradza od otwartego morza zatoki (laguny) deltowe - kształtowane przez budującą działalność morza i rzeki koralowe - powstaje na skutek przesuwania się linii brzegowej w stronę otwartego morza spowodowane jest narastaniem koralowców mangrowe - powstaje gdy wybrzeże zostaje opanowane przez formacje krzewów i drzew o silnie rozgałęzionym systemie korzeniowym, który powoduje utrwalanie namułów wodnych i przyrastanie lądu.

Slide 32

Lodowcami nazywamy nagromadzenia mas lodu, który powstaje z przemian śniegu w lód lodowcowy. Tworzą się ona na obszarach, gdzie opady śniegu przeważają nad jego topnieniem (wysokie góry, obszary okołobiegunowe). Lodowce dzielimy na dwa podstawowe typy: górskie i kontynentalne (lądolody). Charakterystycznymi elementami lodowca są: pole firnowe - obszar przemiany śniegu w lód lodowcowy jęzor lodowcowy - postać, w jakiej spływa lód lodowcowy

Slide 34

Wyróżniamy różne formy powstałe w wyniku zlodowacenia: formy akumulacyjne (m.in.): morena boczna - tworzy się wzdłuż bocznych krawędzi lodowca morena środkowa - tworzy się w miejscu połączenia jęzorów lodowcowych morena czołowa - tworzona z osadów wytapiających się z czoła lodowca drumliny wydłużone, owalne pagórki, powstające zgodnie z kierunkiem ruchu lodowca. formy erozyjne (m.in.): doliny U-kształtne przemodelowane przez jęzor lodowcowy doliny Vkształtne, o wklęsłym dnie i stromych ścianach. cyrki lodowcowe zagłębienie oddzielone od strony doliny progiem skalnym, które po wytopieniu lodu przekształciło się w jezioro cyrkowe baraniec (muton) pagórek ogładzony przez lodowiec, o stoku łagodnym od strony nasuwania się lodowca i stromym od strony przeciwnej

Slide 35

formy fluwioglacjalne (m.in.): pradoliny doliny rzeźbione przez wody wypływające spod lodowca, łączące się z rzekami z południa. ozy długie wały, zbudowane z piasków, żwirów i glin, tworzone przez rzeki podlodowcowe. kemy pagórki tworzone przez akumulację wód roztopowych w otwartych szczelinach lub w martwym lodzie. sandry rozległe stożki napływowe lodowcowych wód roztopowych, zbudowane najczęściej z warstwowanych piasków i żwirów, dziś objęte rozległymi kompleksami leśnymi

Slide 36

Wody płynące są czynnikiem istotnie wpływającym na kształtowanie powierzchni Ziemi. Ich działalność opiera się na erozji (górny i środkowy bieg rzeki) oraz na akumulacji (środkowy i dolny bieg rzeki). Biegi rzeki

Slide 37

Erozja: wgłębna - zachodzi, gdy spadek podłużny rzeki jest duży i polega na szlifowaniu litego podłoża, prowadzącego do pogłębienia koryta i powstania doliny V-kształtnej. Efektem erozji wgłębnej mogą być także misy, kotły i rynny eworsyjne. denna - zarówno jak w przypadku erozji wgłębnej, dochodzi do pogłębienia koryta rzecznego, ale proces ten odbywa się w materiale luźnym. boczna - prowadzi do poszerzania się koryta rzecznego. Polega na podcinaniu i rozmywaniu brzegów. Z czasem tworzą się charakterystyczne zakręty, czyli meandry ( np. jak w przypadku Niemna ). Czasem szyja meandru zostaje przerwana, doprowadzając do powstania starorzecza. wsteczna - cofanie się źródła, a przez to wydłużanie koryta. Może prowadzić do kaptażu - zjawiska polegającego na przyciągnięciu wód jednej rzeki przez drugą.

Slide 39

Meandry W przypadku akumulacji nie wyróżnia się konkretnych jej typów. Jest to jednak proces bardzo istotny przy tworzeniu się ujść rzecznych. delta - powstaje w miejscach, w których rzeka uchodzi do płytkiego zbiornika. Transportowane i akumulowane materiały mogą w pewnym momencie same dla siebie stanowić przeszkodę, co doprowadza do powstania szerokiego obszaru Delta Nilu

Slide 40

estuarium (lejek) powstaje w miejscach, w których rzeka uchodzi do głębokiego zbiornika. Silne pływy i prądy morskie wynoszą w tym przypadku transportowany materiał daleko od brzeg Obszar, z którego wody spływają do jednej rzeki, nazywany jest dorzeczem, natomiast obszar, z którego wody spływają do jednego morza, to zlewisko.

Slide 41

Działalność wiatru jest możliwa na obszarach, gdzie występuje luźny, rozdrobniony, odsłonięty materiał skalny, nie pokryty roślinnością. Mogą to być pustynie, nadmorskie plaże, czy też piaski osadzone przez rzeki. Działalność wiatru polega na transportowaniu materiału okruchowego, niszczeniu istniejących już form i budowaniu nowych. Działalność budująca wiatru prowadzi do powstawania wydm. O ich kształcie decyduje ilość wywiewanego materiału, kierunek wiatru oraz klimat, wpływający na rodzaj roślinności. Różne rodzaje wydm A. Barchan C. Połączona E. Paraboliczna B. Poprzeczna D. Podłużna F. Gwiaździsta

Slide 42

Można wyróżnić dwa rodzaje działalności erozyjnej wiatru: deflacja (wywiewanie materiału skalnego) korazja (żłobienie i szlifowanie napotkanych form skalnych) W procesach tych powstają m.in. : wygłady eoliczne, niecki korazyjne, bruzdy korazyjne, jardangi, graniaki oraz grzyby skalne. Na Ziemi wyróżnia się 3 podstawowe rodzaje pustyń: piaszczyste - ergi, żwirowe - seriry oraz hamady, czyli pustynie skaliste.

Slide 43

Zjawiska krasowe - proces rozpuszczania przez wodę skał takich jak gips, wapień i dolomit. Ich intensywność zależy od ilości wody i zawartego w niej dwutlenku węgla, czasu stykania się wody ze skałą oraz szybkości jej krążenia.

Slide 44

Formy krasowe W wyniku procesów krasowych powstają następujące formy: 1. kras powierzchniowy - tworzący się pod wpływem wód powierzchniowych: żłobki krasowe - prostolinijna bruzda o głębokości do 2 cm, szerokości do kilkudziesięciu cm i długości zwykle kilku kilkunastu metrów, zorientowana wzdłuż kierunku spływu wody; występują zwykle seryjnie rozdzielone przez żebra krasowe, żebra krasowe - ostre lub zaokrąglone grzbieciki wypreparowane na powierzchni skał krasowiejących (sól kamienna, wapień, gips, dolomit), rozdzielają żłobki krasowe lejki krasowe - okrągłe lub eliptyczne zagłębienie krasowe o średnicy na ogół większej od głębokości. Powstaje w wyniku rozpuszczania skał krasowiejących przy mniejszym lub większym udziale osiadania lub zapadania się stropów jaskiń krasowych

Slide 45

kotły zapadliskowe - duże zagłębienia powstałe w wyniku połączenia się kilku lejków krasowych polja - rozległe kotliny krasowe powstałe przez niemal całkowite zniszczenie skały krasowiejącej aż do poziomu wody gruntowej mogoty - ostańce wznoszące się ponad poziom krasowego zrównania

Slide 46

Kras podziemny - powstający pod wpływem wód podziemnych jaskinie krasowe - podziemnie próżnie o różnych wymiarach powstające wzdłuż szczelin pionowych i poziomych; wzdłuż szczelin pionowych powstają studnie i kominy, a wzdłuż szczelin poziomych korytarze i pieczary stalaktyty - nacieki zwisające ze stropu w postaci rurki z kanalikami o średnicy do 5 mm stalagmity - rosnące od dna pnie lub słupy o różnej wysokości i grubości powstałe z wapnia pozostałego w kropelkach spadających ze stalaktytu

Slide 47

stalagnaty - połączone stalaktyty i stalagmity draperie naciekowe - nacieki w kształcie firanek, zasłon, zwisające ze stropów jaskini tuż przy ścianach lub też z przywieszonych ścian.

Slide 48

Wietrzenie to zespół zjawisk prowadzących do dezintegracji skał, gdzie zwietrzelina zostaje w miejscu zniszczenia. Wietrzenie jest procesem mechanicznego rozpadu, bądź chemicznej przemiany skał. Obejmuje powierzchniową i przypowierzchniową (do kilku metrów głębokości) warstwę Ziemi. Wyróżniamy następujące rodzaje wietrzenia: 1. Wietrzenie fizyczne, pękanie i rozkruszanie skał. Czynniki, wpływające na ten typ wietrzenia: oddziaływanie promieni słonecznych i związane z tym zmiany temperatury, woda oraz działalność organizmów żywych. Tempo wietrzenia zależy od rodzaju skał, w jakich ono zachodzi. Typy wietrzenia fizycznego to: wietrzenie termiczne, polegające na zmianie objętości minerałów pod wpływem wahań temperatury, wietrzenie mrozowe (zamróz), polegające na zamarzaniu wody w szczelinach skał i rozsadzaniu ich pod wpływem lodu. wietrzenie biogeniczne, zachodzi pod wpływem działalności organizmów żywych, np. wrastanie w szczeliny skały korzeni drzew, które z czasem rozpychają je i prowadzą do odrywania się okruchów skalnych. 2. Wietrzenie chemiczne, zmiana składu chemicznego i mineralnego skały pod wpływem związków chemicznych, w procesach takich jak: rozpuszczanie, uwodnienie, hydroliza, utlenianie, uwęglanowienie.

Slide 49

Ruchy masowe (grawitacyjne) polegają na przemieszczaniu się materiału zwietrzelinowego do miejsc niżej położonych pod wpływem siły ciężkości. Natężenie ruchów masowych zależy od: nachylenia stoku rodzaju skał ułożenia skał temperatury powietrza obecności roślin wilgotności gleby

Slide 50

Rodzaje ruchów masowych: osuwisko - bardzo gwałtowny ruch masowy, w wyniku którego może dojść do przemieszczenia z ogromną szybkością nawet do miliona m3 materiału; do jego powstawania może przyczynić się zarówno przesiąknięta wodą zwietrzelina, jak i człowiek, który zwiększa obciążenie terenu m.in. poprzez zabudowę. Charakterystyczne elementy osuwiska to: nisza osuwiskowa, rynna osuwiskowa oraz jęzor osuwiskowy.

Slide 51

spełzywanie - jest to bardzo powolny, niemożliwy do bezpośredniego zaobserwowania, ruch luźnego materiału skalnego; zachodzi na stokach o niewielkim nachyleniu, a jego występowanie objawia się na powyginanych słupach, pochylonych drzewach, czy płotach. odpadanie - ruch będący rezultatem wietrzenia fizycznego; zachodzi najczęściej na stromych stokach i charakteryzuje się przemieszczaniem mas skalnych niespójnych z podłożem. Jedną z form powstałych w wyniku odpadania są stożki piargowe. obryw - jest bardzo podobny do odpadania, z tym że charakteryzuje go przemieszczanie się potężniejszych mas skalnych. spływanie - powstaje wtedy, gdy materiał skalny silnie nasiąka wodą; w rezultacie powstać mogą spływy i potoki błotne.