Класифікація форм земної поверхні

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

КЛАСИФІКАЦІЯ ФОРМ ЗЕМНОЇ ПОВЕРХНІ
З усіх відділів фізичної географії відділ про форми земної поверхні (геоморфологія) є найважливішим, так як форми рельєфу більше, ніж будь-які інші чинники, визначають особливості ландшафту. Високо піднімаються гірські хребти обумовлюють відокремлення вертикальних кліматичних, а разом з тим і ландшафтних поясів або ж часто є різко вираженою кордоном кліматично різних районів. Рельєф місцевості визначає собою напрямок водотоків і місця скупчення поверхневих стоячих вод.
Рельєф ж є тією канвою, на яку накладаються настільки мінливі від місця до місця грунтовий та рослинний покриви.
Форми земної поверхні можна класифікувати з трьох точок зору: I. За зовнішнім виглядом. II. З точки зору більшої або меншої висоти над рівнем моря. III. За походженням, або генезису. Остання класифікація є найбільш важливою, так як вона не тільки дає характеристику окремих форм, але вказує також їх родинні відносини один до одного і напрямок їх подальшого розвитку. Само собою зрозуміло, що ця генетична класифікація форм земної поверхні могла розвинутися тільки після того, як з середини минулого століття ідеї еволюції (поступового розвитку) проникли в науку про землю.
I. Перша класифікація, заснована на зовнішньому вигляді, існує з найдавніших часів. Незручність її полягає в тому, що до цих пір для визначення тієї чи іншої форми земної поверхні користуються назвами буденними, застосовуваними зазвичай тільки в даній країні, і не існує еще загальноприйнятих наукових термінів. Крім того, форми, зовні подібні, можуть різко відрізнятися за своїм походженням, внутрішньою будовою та за напрямом свого подальшого розвитку.
За чисто зовнішньої (морфографіческой) класифікації можна встановити дві основні групи форм земної поверхні.
1) Рівнини, що відрізняються тим, що в них висоти сусідніх точок дуже мало відрізняються один від одного. Поверхня рівнин вважають горизонтальній, хоча, строго кажучи, ідеальної горизонтальною площиною можна назвати тільки поверхня моря, до того ж не схвильованого. Здебільшого ж рівнини є нахиленими в яку-небудь сторону. Іноді нахил цей буває так незначний, що його не можна визначити на око, і він визначається лише напрямком течії річок. Остання ознака, однак, не цілком надійний, тому що іноді буває, що ріка тече в напрямку, протилежному загальному ухилу місцевості.
Часто в такій рівнині спостерігається невелика хвилястість, але якщо дивитися на неї з значної висоти, наприклад з висоти пташиного польоту, то поверхня представляється абсолютно рівною. Головною відмінністю рівнини є те, що для спостерігача, що знаходиться на ній, горизонт нічим не загороджений, він не переривається. Внаслідок відсутності або, вірніше, слабкості знесення (денудації) поверхню рівнини буває звичайно складена пухкими утвореннями, що виникли на місці в результаті вивітрювання гірських порід (кора вивітрювання) або принесених ззовні (різного роду наноси); корінні породи тут рідко виходять на поверхню.
2) До другої категорії відносяться такі місцевості, де різниці висот сусідніх точок поверхні можуть досягати дуже значної величини, - місцевості пересічені, або розчленовані. За масштабом коливань висот можна розрізняти місцевості гористі і горбистим. Рельєф пересіченій місцевості складається з поєднання елементарних форм, серед яких виділяються форми позитивні (опуклі-підняття поверхні) і негативні (увігнуті - пониження поверхні).
Елементарними позитивними формами місцевості з пересіченим рельєфом є: а) гора, б) вершина, в) гірська, гряда, або ланцюг, г) увал, д) ступінь.
а) Горою називається височина порівняно невеликого горизонтального протягу, що піднімається серед більш-менш рівній місцевості і що володіє ясно зі всіх сторін вираженим підніжжям (підошвою). Горами в цьому сенсі можуть бути названі, наприклад, окремі вулканічні височини району північнокавказьких мінеральних вод (П'ятигори), що піднімаються серед полого похилого на північний схід плато. Якщо ізольовані височини зустрічаються групами на невеликому порівняно відстані один від одного і являють вцілілі від денудації останці колись більш високої країни, тоді говорять про ландшафт острівних гір. Такі ландшафти поширені в Африці, деяких місцевостях Південної Америки і т. д.
б) Якщо окремі височини не розділені рівними просторами, а безпосередньо зливаються один з одним нижніми частинами, утворюючи загальний піднесений фундамент, тоді ми маємо гірську країну, або гірське підняття. У цьому випадку окремі найбільш високі пункти краще називати не горами, а вершинами.
в) У гірських підняттях вершини нерідко розташовуються рядами, утворюючи своїми злилися підставами лінійно-витягнуті височини, вздовж яких насаджені окремі вершини, розділені пониженнями - сідловина перевалів. Такі лінійно-витягнуті (найчастіше в напрямку загального простягання) височини називаються гірськими хребтами, чи гірськими ланцюгами. Комплекс хребтів однієї гірської країни називають гірською системою.
г) Пагорб без чітко висловленої підошви, з поступовим і непомітним переходом від схилів до рівнині, називають ували.
д) Пагорб з підошвою у вигляді ясно вираженого перелому поверхні з одного боку - уступ, або ступінь (приклад: південний обрив Заунгузское, або Каракумського, плато в Середній Азії).
За зовнішньою формою, саме за зовнішньою формою вершинної поверхні, можна розрізняти такі типи гір і вершин: столова гора - вершинна поверхня плоска; купол - вершинна поверхня закруглена; пік - вершина загострена, конічна або пірамідальна. Крім того, в різних країнах і на різних мовах для позначення форм гір вживаються ще назви: вістря, ріг, вежа, голка, зуб і ін Подібним же чином гребінь гірського хребта може бути гострим, як лезо, коли обидва схили перетинаються під гострим кутом , або ж схили можуть переходити один в іншій поступовим пологим заокругленням. Може, нарешті, бути і такий випадок, коли схили безпосередньо не стикаються, а між ними вклинюється плоска платообразная поверхню. Такі картини можна іноді спостерігати в остаточно-брилових горах.
До негативних форм рельєфу належать: долини, улоговини, западини, області зниження.
Класифікація форм рельєфу за зовнішнім виглядом, природно, відрізняється невизначеністю, а вживають ще й зараз деякі терміни цієї класифікації є спадщиною більш раннього періоду розвитку науки про земну поверхню, коли робилися перші спроби як-небудь привести в систему накопичився зі спостережень фактичний матеріал. Наступним етапом було прагнення підійти до форм земної поверхні з точною числовою характеристикою, шляхом вираження їх у заходи довжини, площі, обсягу або у вигляді абстрактних показників, що виражають певні відносини. Цей напрямок, відоме під назвою орометріі, отримало широкий розвиток в Європі в другій половині минулого століття.
II. Розчленування земної поверхні по висотних умовам ще страждає невизначеністю і умовністю внаслідок широкої і не виявляє різких стрибків градації висот від 0 (рівень моря) до 888 м (найвища точка суші - вершина Еверест в Гімалаях). Межами між окремими висотними поясами могли б служити ті висоти, на яких відбуваються які-небудь чітко виражені зміни в характері форм рельєфу (наприклад, снігова кордон), але ці зміни бувають здебільшого обумовлені вертикальної кліматичної зональністю, а отже, залежать від географічної широти і клімату місцевості.
У цій класифікації до першого ступеня належать місцевості, що лежать нижче 200 м над рівнем моря і які визначаються як низовини. Наступну більш-менш загальноприйняту щабель - від 200 до 600 м - складають горбисті країни, або низькі гори, якщо поверхня пересічена, та столові країни, якщо вона рівна.
Далі йдуть гори середньої висоти і високі гори, або альпійські (при пересіченому рельєфі), і плоскогір'я, якщо поверхня слабко розчленована і наближається більш-менш до горизонтальної. Слід зауважити, що при розподілі гір на середньовисотні і альпійські часто мається на увазі не стільки їх абсолютна висота, скільки їх загальний морфологічний характер, зумовлений тим, чи піддавалися гори заледенінню чи ні. Поблизу екватора гори абсолютно більш високі можуть мати м'які, округлі й випуклі контури середньо-висотних гір, тоді як у високих широтах абсолютно менш високі гори можуть характеризуватися вже гострими і крутими формами типу альпійських гір. Таким чином, гранична висота середньовисотних гір сильно варіює залежно від географічної широти і клімату.
Як загальне правило, гори вищі є звичайно і більш молодими за віком. Вони виявляють відому закономірність у своєму розподілі по земній поверхні. До них відносяться: 1) гори, оздоблюють Тихий океан, і 2) гори, що протягуються широтним поясом у Старому Світі, починаючи від Атлантичного океану і Середземного моря через Кавказ, Малу Азію, Іран, Гімалаї до Індокитаю. Більшість цих гір виникло в третинний час або, принаймні, було в цей час перетворено і вдруге піднято на значну висоту (наприклад Тянь-Шань).
У цій класифікації ми можемо встановити ще одну ступінь. До неї увійдуть ті частини суші, які лежать нижче рівня океану, - це так звані депресії. Вони часто займають значні площі. Так, Прикаспійська западина представляє дуже велику депресію, прилеглу до Каспійського моря, поверхня якої лежить нижче рівня океану на 26 м.
У Голландії область депресії займає площу 8-10 тис. кв. км. Ця низина опускається на кілька метрів нижче рівня океану і не заливається тільки тому, що штучно огороджена греблями.
На Африканському материку депресії ми знаходимо в шоттами Алжиру (до -32 м у Шотт Мельрір), на півночі Лівійської пустелі (від-30-50 м до-75 м в оазисі Арадж) і на схід від Абіссінії, де депресія Біркет-ель- Азалія на 174м нижче рівня океану.
Найглибша депресія знаходиться в долині річки Йордану, де розташовані Тиверіадське озеро і Мертве море, поверхня яких на 208 м і 394 м нижче рівня океану.
У межах СРСР невеликі за площею депресії відомі в Середній Азії. Дно Сари-Камишской улоговини, розташованої в північній частині Кара-кумів і на північний захід від Аральського моря, лежить на 39 м нижче рівня океану. Південніше, на плато Ішек-Анкрен-кир, є ще дві замкнуті сухі западини, що опускаються на 60 м нижче рівня океану. Одна з цих западин має до 30 км у довжину при ширині 8-10 м. Безстічна западина солоного озера Кашкара-Ата на південному Мангишлаку досягає - 20 м висоти при площі 50 кв. км. Ще великих горизонтальних розмірів і глибини (до -60 м) досягає інша западина Мангишлака - Карагие.
Депресії зустрічаються навіть серед чи по сусідству високих гір. Так, у східній частині Тянь-Шаню, біля його підніжжя, лежить Люкчунская западина (до 130 м нижче рівня моря). В Америці є депресія на продовженні Каліфорнійського затоки і в пустелі Колорадо.
Більшість депресій в основі - тектонічного походження, але в розширенні і поглибленні навіть їх можуть приймати участь і інші процеси (ерозія, еолова дефляція). Існування сухих депресій можливе лише в умовах сухого пустельного клімату. У вологому кліматі багато депресії замасковані тим, що западини, дно яких нижче рівня моря, заповнені водою. Це так звані крипто-депресії.
До них відносяться у нас в СРСР озера Ладозьке, Онезьке, багато озер Фііляндіі, Скандинавії, південного підніжжя Альп. Найглибшою крипто-депресією є Байкал. Його глибина досягає 1741 м, або на 1288 м нижче рівня океану.
III. Найбільшої уваги заслуговує класифікація форм рельєфу, заснована на генетичному принципі.
З цієї точки зору форми земної поверхні, які ми попередньо поділяємо на дві групи: А. Країни пересічені (гористі і горбисті) та Б. Рівнини, представляють велику різноманітність.
Розглянемо спочатку, які категорії можуть бути встановлені в першій групі.
А. Окремі гори, хребти і пагорби, взагалі всі виступаючі форми рельєфу, можуть виникати під впливом троякого роду процесів, у зв'язку з чим можна виділити:
1) Дислокаційні, або тектонічні, гори і пагорби, викликані тектонічними процесами (скидами і складчастістю). До цієї категорії належать найбільш значні височини земної кулі.
2) Насипні, або акумуляційні, гори і пагорби, що утворилися внаслідок накопичення чи відкладення твердого матеріалу на поверхні. Серед них зустрічаються підняття, іноді значні за горизонтальним розмірами і висоті.
До цієї категорії відносяться: а) вулканічні гори, що утворилися шляхом відкладення навколо кратера вулкана попелу і лав, б) пагорби еолового походження, що утворилися з навіяного пухкого матеріалу - піску, снігу (дюни, бархани, заструги), в) височини з матеріалу, відкладеного безпосередньо льодовиками або їх талими водами (моренні пагорби і гряди, друмліни, ози); г) пагорби органогенного походження (наприклад торф'яні горби в тундрі); д) пагорби, утворені відкладеннями джерел (пагорби з травертину, конуси гейзерів і т. д.) .
3) Ерозійні, або денудаційні, гори і пагорби, що виникли внаслідок розмиву первісної рівнинної місцевості (плоскогір'я, їдальня країна) і винесення частини матеріалу, з якого була складена місцевість. Сюди ж слід віднести і окремі височини згаданого вище ландшафту острівних гір.
В. Рівнини теж можуть бути різні за походженням. Серед них можна розрізняти:
1) Первинні рівнини, або морські плато, представляють частину вирівняного відкладенням опадів морського дна, що оголилося при регресії моря. Якщо оголення морського дна сталося внаслідок підняття прилеглої древньої суші, то по околиці останньої виходить більш-менш широка смуга злегка нахиленої у бік моря берегової рівнини. Велика частина рівнин СРСР подає морські плато різного віку. Прикладом наіболеемолодого, майже не зміненого подальшими процесами, морського плато може служити Прикаспійська низовина.
2) Акумуляційні, або насипні, рівнини, які утворилися внаслідок засипання пухкими відкладеннями (річковими, флювіо-гляціальними, еоловими продуктами вивітрювання) який-небудь западини або взагалі зниженого простору, що мав, бути може, спочатку нерівну поверхню. Сюди відносяться:
а) Алювіальні рівнини, складені наносами великих річок (Ломбардська низовина, Месопотамія, Ріонская і Куро-Араксинська низовини Закавказзя). Більшість цих рівнин утворилося на місці колишніх тут морських заток, в які впадали річки.
б) флювіогляціальние (ледніковоречние) похилі рівнини прилягають до підошов гір, що піддавалися інтенсивному заледенінню в плейстоценове час; вони представляють здебільшого галечпіковие конуси виносу льодовикових річок, що злилися по околиці гір у суцільну облямівку; прикладами можуть служити: Мюнхенська похила рівнина біля північного підніжжя Альп, Прикубанський, Кабардинська і Чеченська похилі рівнини Північного Кавказу та ін
в) Озерні рівнини, що утворилися на місці спущених або висохлих озер: рівнина плейстоценового озера Агассіца в Північній Америці, днища деяких улоговин Вірменського нагір'я (Цалка та ін.)
г) Рівнини, утворені продуктами вивітрювання. Припустимо, ми маємо гори в умовах сухого пустельного клімату. Вершини їх піддані в сильному ступені фізичній вивітрюванню. Продукти вивітрювання завдяки обвалів, зсувів, повільному руху вниз, знесенню тимчасовими дощовими потоками і т. д. заповнюють западини, що лежать між горами. Таким чином вершини хребтів знижуються, западини заповнюються все більше і більше, так як при відсутності стоку продукти вивітрювання звідси не виносяться водами. У результаті поверхня країни перетвориться на рівнину, знівелюється. Більше або менше наближення до цього спостерігається у внутрішніх частинах Ірану, в Тибеті, Гобі.
д) У деяких випадках у нівелюванні стародавнього рельєфу грав головну роль вулканічний попіл, розносяться вітром і засипав околиці центрів вулканічної діяльності. Такі деякі рівнинні ділянки Вірменського нагір'я (Ленінаканське плато та ін.) Тут ми маємо перехід до наступного типу рівнин.
3) Вулканічні, або лавові, плато. Виливаються іноді у величезних масах рідкі і легко рухливі основні (базальтові) лави можуть покривати величезні простори і, ховаючи під собою колишній рельєф, перетворюють місцевість у рівне лавове плато. Такі Колумбійські плато Північної Америки, область траппов Декана, деякі плато Вірменського нагір'я і ін
4) Залишкові, або граничні, рівнини. Вони виникають в результаті тривалого впливу деструкційних сил, особливо річкової ерозії і континентальної денудації, на місцевість, яка мала спочатку складчасту будову і різко виражений печьеф. У результаті така місцевість виявляється знівельовано в хвилясту рівнину - пенеплен («майже рівнина», або «гранична рівнина»).
Глибинної будови земної ШАРА
Що значить з'ясувати глибинну будову Землі? Необхідно дізнатися характер зміни основних характеристик речовини літосфери з глибиною: зміни структури, енергонасиченості та хімічного складу. Вивчати необхідно саме речовина, тому що їм складний земну кулю, а не просто абстрактні геофізичні параметри у вигляді швидкостей сейсмічних хвиль, відмінностей магнітних властивостей, щільності. Ці дані потрібні для вирішення різних конкретних практичних завдань: сейсмічному районуванні та інших.
До якої глибини від поверхні літосфери можна вивчати глибинну будову земної кулі? Хотілося б до центру нашої планети. Але обмеження викликані тим, що належить вивчати структуру, енергонасиченість і хімічний склад речовини кам'яної оболонки. Без отримання речовини для аналізу визначити його структуру, енергонасиченість і хімічний склад неможливо.
Отже, пізнання глибинної будови Землі можливо лише до глибин, з яких вдасться отримати зразки проб для аналізу. Зробити це можна до глибин видимої частини літосфери, або близько 15 км. Найглибші свердловини так і не досягли глибини 13 км. Майже до такої глибини пробурена Кольська надглибока свердловина. Це реалії нашого часу.
Все, що вивчається глибше інтервалів можливого відбору проб речовини непрямими геофізичними методами по швидкості сейсмічних хвиль, вимірам електропровідності, сили тяжіння, магнітних властивостей - іншими словами, що знімають фізичні характеристики речовини, повинно обов'язково завірятися зразками речовини з досліджуваних глибин, тобто інтерпретуватися геологічно . Якщо провести геологічну інтерпретацію результатів геофізичних досліджень неможливо, немає сенсу проводити ці роботи для з'ясування глибинної будови земної кулі. Можна і потрібно вивчати характер зміни швидкостей сейсмічних хвиль від поверхні до центра планети, щільнісних та інших особливостей, але це не буде пізнання глибинної будови Землі по речовині. За результатами таких вимірів не можна говорити про перідотітового мантії, базальтовому шарі земної кори, як і про земній корі, мантії та ядрі в їх матеріальному вираженні.
Глибинне будова літосфери починається нижче її поверхні. Геологічна карта показує геологічну будову району на денній поверхні. Недарма на геологічній карті показується вік гірських порід (зазвичай корінних), що виходять на поверхню. Щоб з'ясувати геологічна будова об'ємне або на глибину, будуються геологічні розрізи.
Від денної поверхні до нижньої межі спостерігається частини літосфери будова кам'яної оболонки земної кулі наступне.


Основні закони складання видимої частини будови літосфери сформульовані у Розділі II. Основні геологічні закони. Суть їх у тому, що структура з глибиною робиться все більш крупнокристаллической, енергонасиченість зменшується, хімічний склад змінюється: зменшується вміст з глибиною оксидів алюмінію, заліза, магнію та кальцію і збільшується кремнезему. При утворенні кварциту зменшується до нуля присутність не тільки оксидів алюмінію, заліза, магнію та кальцію, а й оксидів натрію і калію.
Наслідки з цих законів. Нижче граніту і кварциту не можуть бути гірські породи з енергонасиченим більшою, ніж у граніту і кварциту. Нижче граніту і кварциту не можуть бути гірські породи з вмістом оксидів заліза, магнію та кальцію більше, ніж у граніту. Нижче граніту і тим більше кварциту може бути речовина з оксиду кремнію.
Історія поглядів на глибинну будову Землі
Широкого розвитку в Греції вапняків, що зумовили прояв карсту, призвело до формування численних підземних печер. Це дозволило древнім грекам говорити про наявність в Землі пустот і каналів. Такі уявлення про будову земної кулі, поширені на всю нашу планету, проіснували до початку XIX ст., Або більше двох тисяч років.
У 1522 р. по завершенню Ель Кано першої кругосвітньої подорожі, розпочатого Ф. Магелланом, була доведена сферична форма нашої планети.
Спостерігаючи в 1609 р. за допомогою свого другого телескопа зі збільшенням у 32 рази Сонце, Г. Галілей (1564-1641) побачив на ньому темні плями. Вони були прийняті за свідоцтва охолодження світила, хоча протуберенци, навпаки, вказують на активність Сонця, спалахи на ньому. На основі цього висновку, отриманого не при вивченні земної речовини, Р. Декарт (1596-1650) в першій половині XVII ст. запропонував абсолютно нове пояснення глибинної будови Землі, в основі своїй зберігся до наших днів.
Він припустив, що Земля спочатку була розпеченій зіркою, як і Сонце, але невеликого розміру. Тому охолодження Землі відбувалося швидшими темпами, ніж Сонця. Охолодження призвело до появи на її поверхні темних плям. При подальшому охолодженні і взаємодії часток матерії утворилися інші оболонки. У центрі земної кулі, за Р. Декарту, знаходиться вогняне ядро, складене сонячним матеріалом. Воно оточене щільною оболонкою з речовини темних сонячних плям. За нею розташована оболонка, в якій народжуються метали. Вище знаходиться водна оболонка, потім підземна порожнина (оболонка з численними порожнечами), наповнена повітрям. Сама верхня поверхнева оболонка, оточена повітрям.
Право на громадянство в геології і взагалі в природознавстві уявлення Р. Декарта у вигляді гіпотез плутонізму і Канта-Лапласа отримало лише через двісті років, тому що в період свого становлення різко не відповідало релігійним уявленням про створення Землі і не було прийнято вченими.
До кінця першої чверті XIX ст. в природознавстві утвердилося уявлення про виникнення Землі з розпеченої газоподібної туманності, яке в даний час іменується гіпотезою Канта-Лапласа. Вся внутрішня частина земної кулі приймалася розплавленої, зверху покритої твердою корою охолодження - земною корою потужністю до 10 миль (16 км). Земна кора поділялася на дві частини, що лежать одна на одній. Нижня її половина сталася з застиглого розплавленого матеріалу, що зберігся у внутрішній частині планети. Вона називалася вогненної корою або плутонічні. Складена вона плутонічні гірськими породами: гранітами, сиенітамі, порфірами, гнейсами, мармурами, слюдяних сланцями і ін Руйнування її матеріалу на денній поверхні та знесення виникли уламків в моря призвело до формування шарів глин, пісковиків і вапняків, що утворили зовнішню водну або нептуніческую кору.
Між тим, ще півстоліття тому нептуністи той же спостережуваний розріз кам'яної оболонки земної кулі від глин і пісків на поверхні до граніту на глибині пояснювали по-іншому, протилежно плутоністов.
Зайняв у 1775 р. кафедру мінералогії в Френбергской "Гірської школі" в Саксонії А.Г. Вернер (1750-1817) в місце геології - науки, яка полягала в сміливих гіпотезах походження Землі, запропонував нову науку - геогнозії, головна мета якої була в пізнанні складу, будови і розташування мінеральних товщ, що складають видиму частину кам'яної оболонки земної кулі. Однак відійти від загальноприйнятої послідовності мислення: спочатку походження Землі, потім її будова, він не зміг. Це видно по порядку перерахування завдань геогнозії, зазначених А.Г. Вернером.
Спочатку необхідно з'ясувати, яке відношення має Земля до інших небесних тіл, і чим вона є у Всесвіті. Таке порівняння дозволить зробити висновок про те, що сталося з нашою планетою за час її існування з з'ясуванням причин, що відбувалися з нею перетворень.
З'ясувати вплив органічних (орудно) тіл на тверду частину земної кулі.
З'ясувати вплив атмосферних тіл на тверду частину земної кулі.
Розглянути утворюють (створюють) і руйнують сили, що діють на земну кулю, тобто воду і вогонь, і результати дій цих сил.
Дослідити найважливіші природні зміни, що відбувалися в різні часи з земною кулею, особливо в хронологічному порядку, тобто які з них були раніше, а які пізніше.
На закінчення необхідно докладно розглянути складають тверду частину земної кулі гірські породи. Вивчення їх має вестися в тому порядку, в якому вони "за походженням своїм слідують", що дозволить розділити їх за способом утворення на різні типи.
З позиції індукції завдання природничо-наукового дослідження повинні бути перераховані навпаки: спочатку вивчити склад і будова речовини літосфери, потім процеси, що призвели до формування гірських порід. Розділяти ж гірські породи за походженням взагалі не можна, тому що вони не містять ознак походження. Програма вивчення кам'яної оболонки Землі, запропонована А.Г. Вернером, виконується по теперішній час.
Розглядаючи в природі послідовність нашарування гірських порід, що складають тверду частину земної кулі, нептуністи головне місце в ній відводили глинистому сланцю, який вниз по розрізу поступово перетворюється в слюдяних сланець, що складається з кварцу та слюди. Найдавніший слюдисті сланець (що лежить нижче простого сланцю) містить вже і домішка польового шпату. За допомогою її він переходить у гнейс, а той у граніт повнокристалічна будови. Усім цим породам приписувалося хімічне походження шляхом випадіння кристалів з води.
Догори глинистий сланець поступово переходить в сланець сірої вакі - аргіліт, який і є найдавніше з відомих гірських порід механічного осадження продуктів руйнування хімічних порід. Про водному походження пісків і глин сумніватися не доводиться. Це можна спостерігати у природі.
Робився загальний висновок, що всі спостережувані гірські породи мають водне походження. Звідси і гіпотеза нептунізма. Достовірно встановлено, що верхня частина відомих на Землі відкладень: глин, пісків, пісковиків, вапняків, виникла з води. Ці водноосадочние породи поступово переходять у найдавніші з відомих утворень, з часто спостерігаються переслаіваніе філлітов зі сланцями і гнейсами. Між двома такими товщами немає ніякої межі.
Відомий нептуніст Д. де Вуазен писав, що йому ніколи не доводилося проходити більш декількох миль по оголення граніту, щоб не зустріти то в одному, то в іншому місці переходу його у гнейс або слюдисті сланець. Майже у всіх гірських хребтах, продовжував Д. Де Вуазен, можна бачити як цей сланець, у свою чергу, переходить в глинистий (покрівельний) сланець, в якому потім зустрічаються пласти кам'яного вугілля з відбитками рослин. Потім глинистий сланець починає перешаровуються з шарами порід, що містять залишки морських організмів. Видно бажання не суперечити біблійними мотивами, за якими Бог рослини створив у третій день, а морських тварин пізніше, у п'ятий день.
Найдавнішими, або первинними нептуністамі приймалися граніти. Шотландський дослідник Дж. Геттон (1726-1797), займаючись вивченням чудово оголених розрізів Шотландії, засумнівався в осадовому (водному) походження граніту. Спочатку у нього були теоретичні міркування. Спостережуване безладне розташування кварцу, польового шпату і слюди, що складають граніт, не могло мати місце, якщо б ця порода сформувалася шляхом кристалізації солей з морської води, як стверджували нептуністи. Розчинність у воді головних мінералів граніту різна, тому в природі в цьому випадку повинні були б спостерігатися мономінеральні шари кварцу, польового шпату і слюди. Кристалічна структура граніту з хаотично розташованих мінералів свідчить про їх кристалізації з розплавленого матеріалу. Отже, мають бути жили граніту в вищележачих шарах.
Щоб перевірити свої теоретичні побудови, Дж. Геттон відправився в Грампіанські гори досліджувати "лінію з'єднання гранітів і залягають над ними нашарованих мас". У Глен Тільт в 1785 р. він побачив розгалужуються від великого тіла червоного граніту жили, що проходять через чорний слюдисті сланець і вапняк. Підтвердження теоретичних припущень про розплавленої початкової природі граніту порушило Дж. Геттона радість до того захоплену, що були при ньому провідники, за свідченням його біографа, думали, що він відкрив срібну або золоту жилу.
Уявленням нептуністов про водне походження граніту було завдано непоправного удару. Розплавлена ​​природа граніту проклала дорогу до наступної гіпотези геології - плутонізму. Теоретичною основою йому служила гіпотеза Канта-Лапласа утворення Землі з розпеченого вогняної кулі. У міру остигання земну кулю зверху покрився твердою корою охолодження - земною корою потужністю близько 10 миль (16 км). Що знаходиться нижче внутрішня частина приймалася розплавленої. Таким бачилося глибинну будову Землі в першій половині XIX століття.
Як видно, подання нептуністов і плутоністов на глибинну будову і походження складають земну кулю гірських порід були протилежними. Така побудова пояснень в науці не допустимо, порушує одну з головних рис науки - прийнятність. Ще в 1913 р. Н. Бор сформулював принцип відповідності, згідно з яким будь-яка більш нова (загальна) гіпотеза повинна включати в себе стару гіпотезу. Стара гіпотеза виходить з нової при певних значеннях визначають її параметрів, тобто є окремим випадком нової (загальної) гіпотези. Якщо ж це не дотримано, як видно на прикладі відсутності наступності плутонічні подань від нептуніческіх, то нова гіпотеза, в нашому випадку - плутонізму, не має права на існування. Між іншим, природничо-наукова модель геології, яка розглядає лаву водно-силікатною розчином, а перекристаллизацию - переходом речовин у розчин, досягнення нею насичення, в якійсь мірі має спільне з уявленнями нептуністов.
Необхідно відзначити, що гіпотез у природничих науках взагалі бути не повинно. Про це говорив ще І. Ньютон. Розмови про гіпотези в природознавстві є відображенням математичного, дедуктивного у своїй основі мислення: аксіоматичні побудови або емпіричні знання, потім спостереження для пошуків ілюстративного матеріалу для їх підтвердження. Потрібно це для з'ясування походження досліджуваного, яке сприймається таким, яким його бачить дослідник. У принципі, це релігійні устремління.
Мета природознавства протилежна: у відкритті законів будови і функціонування природних явищ і об'єктів, виведення наслідків з них. Досягається це тільки індуктивним мисленням: від ознак об'єктів і явищ до понять, порівняння яких і призводить до закону. Закони не мають винятків, а тому не допускають думок або гіпотез. Пізнання ведеться шляхом створення моделей реального світу, не спостережуваного людьми безпосередньо органами чуття. Реальний світ - це абсолютна істина. Модель ніколи не буде повною відповідністю реальних явищ або об'єктів природи, тому питання про походження їх не ставиться. Не можна з'ясовувати генезис того, що не повністю з'ясував.
Тому немає нічого дивного в тому, що фактичний (прошу запам'ятати, що не інтерпретаційний) матеріал таких наук як фізика і сейсмологія, не підтвердив геологічних наслідків гіпотези Канта-Лапласа, заснованих на дедукції.
Перш за все у фізиків викликала сумнів можливість утворення твердої земної кори над розплавленої глибинної оболонкою. За даними С.Д. Пуассона (1781-1840), тужавіння спочатку розплавленої Землі повинно було початися з її центру. Виходячи зі своїх величезних розмірів, Земля не могла відразу вся покритися рівномірно корою охолодження, яка в будь-якому випадку повинна була дробитися вируючим первинним розплавом на окремі брили. З'явилися при охолодженні поверхні земної кулі тверді брили, як більш важкі, ніж розплав, зобов'язані були опускатися вниз. На глибині вони расплавлялись, знижуючи температуру внутрішньої частини планети. Поступово наступні тверді брили досягали центру Землі, і звідти процес повного тужавіння поширювався до земної поверхні. Земна кора теоретично не могла виникнути! Це спочатку помилковий, ненауковий термін, який, проте, застосовується в геології і зараз, роблячи її ненауковою. Тому в природно-наукової моделі геології термін "земна кора" не використовується, окрім як в історичному плані.
Про цілком твердому виконанні земної кулі свідчили дані фізиків про вплив на нього тяжіння Місяця. З'ясувалося, що виникають під впливом Місяця припливи і відливи проявляються не тільки в гідросфері, викликаючи періодичні коливання рівня моря, але і у твердій частині планети. Незначні коливання земної поверхні від таких припливів вказували на велику пружність речовини земної кулі, що було б неможливо при рідкому стані його надр.
Зародилася у другій половині XIX ст. сейсмологія показала, що від вогнищ землетрусів до глибин трьох тисяч кілометрів поширюються поздовжні (стиснення і розтягування) і поперечні (зсуву) хвилі. Поперечні деформації з порушенням суцільності середовища можливі тільки в твердих тілах. У рідинах і газах вони гасяться (з сучасних позицій через високу енергонасиченості газів, атоми в яких постійно переміщаються зі швидкостями сотні метрів в секунду, і рідинах, в яких молекули також не стоять на місці). Виходило, що розплавленої оболонки всередині земної кулі немає, і говорити про земній корі, розплавленому ядрі підстав не було. Але вчинили всупереч цьому.
Прийняли, що Земля спочатку була розплавлена, а потім охолола. Звичайно, ніяких підстав для такого умовиводу не було, а за сучасними даними (відсутності дожізненного часу, наявності в самих древніх породах віку 4 млрд. років залишків нитчастих водоростей, клітина від клітини, живе від живого) воно взагалі помилкове. Тому всі слідства з глибинного будовою нашої планети з цього помилкового уявлення суперечать законам фізики та хімії, будучи ненауковими.
Вважалося, що ще на розплавленої стадії земна речовина розділилося по щільності. Вниз до центру планети опустилися важкі метали, сформувавши залізо-нікелеве ядро. Вгору, природно, спливли легкі елементи (кремній - сіліціум і алюміній - Si + Al), з яких виникла гранітна земна кора - Сіаль. Проміжне положення займає сіма (Si + Mg), що представляє собою базальтової подкоровом речовина, з якої виплавляється базальтова магма для вивержень вулканів. Такі, використовувані і зараз терміни: залізо-нікелеве ядро, Сіма і Сіаль, були запропоновані на початку XX ст. австрійським геологом Е. Зюсом (1831-1914). Їм залучалися дані і з метеоритів.
Чому використано слово "термін", а не "поняття"? Застосування поняття має на увазі наявність необхідних і достатніх ознак об'єктів, що характеризують властивості ці об'єкти. Наведіть хоча б одна ознака або властивість залізо-нікелевого ядра, Сіми або Сіаль по їх матеріальному додаванню. Їх немає. Чому? Тому що в природі немає залізо-нікелевого ядра, Сіми і сіалі. Дійсно, вже при своїй появі терміни "Сіма" і "Сіаль" суперечили основам хімії. Так як сіму (базальт) помістили нижче сіалі (граніту), то мали на увазі, що магній важче алюмінію (кремній у них загальний). Але щільність магнію 1,7 г / см 3, тоді як в алюмінію вона - 2,7 г / см 3. Порядковий номер магнію в Періодичній системі хімічних елементів Д.І. Менделєєва 12, атомна маса 24,312, алюмінію відповідно 13 і 26, 9815, кремнію - 14 і 28,086. Найважчий з них кремній. Його в граніті 70%, а в ніжележащем базальті всього 50%. Суцільні нісенітниці.
Граніти були названі Сіаль тому, що в них багато алюмінію, а в сімі (базальті) його, отже, менше. Насправді все навпаки! У граніті глинозему 14,30%, а в базальті на два з лишнім відсотки більше - 16, 48%.
На початку XX ст. Сіма, вміщена під земною корою (Сіаль), стала називатися аморфним базальтовим шаром. Виділено він був у якості джерела енергії та речовини для вулканів. Вважалося, що з базальтового шару при зниженні тиску від тріщини при землетрусі і виникає базальтова магма. Однак, тоді ж американський геолог Н.Л. Боуен (1887-1956) показав, що тріщина не може знизити тиск верхніх товщ, так як масу шарів не зменшує. Розплав, виявляється, на глибині з енергонасичених базальтового шару отримати не можна.
Друге заперечення Н.Л. Боуена проти участі базальтового шару у виробництві основної (базальтової) магми було в тому, що при частковому виплавлення речовини базальтового шару хімічний склад отриманого розплаву був би не базальтовим, а більш кислим, наприклад, андезитового, з великим вмістом оксидів кремнію і лужних металів і меншим - тугоплавких оксидів магнію, заліза і кальцію. Базальт можна було отримати тільки миттєвим повним розплавленням базальтового шару, що зробити неможливо. Тому, міркував Н.Л. Боуен, коли базальтова магма на глибині утворюється, то нижче базальтового шару повинен лежати шар з більшим, ніж у базальті, змістом оксидів магнію, заліза і кальцію. Цій вимозі відповідає перідотіт - ультраосновних порід. Нижче базальтового шару (незрозуміло для залишеного, тому що його виділили для отримання базальтової магми, а отримати її з нього не можна), вже не потрібного для отримання базальтового розплаву і тому включеного до складу земної кори (базальтова магма піднімається адже з-під кори), був виділений перідотітового шар, з якого складається верхню частину мантії.
Чому ж розплавляється кристалічний перідотіт? Адже в ньому потенційної енергії менше, ніж у вищележачому аморфному базальтовому шарі. Американський геолог Дж. Баррелл в 1914 р. нижче верхньої мантії виділив астеносферу - зону високонагретого полурасплавленного матеріалу, тобто напівготового розплаву. Він і забезпечував енергією виникає базальтову магму. Виходило, що перідотіт як джерело речовини та енергії для магми за структурою кристалічний і в той же час полурасплавленний! Абсурд!
Виділення астеносфери свідчило про повернення до ідеї первинної природи розплавленої речовини в надрах земної кулі, сповідалася геологами на початку XIX ст.
Таким було становлення загальноприйнятого в даний час глибинної будови твердої частини Землі із земної кори (гранітний і базальтовий шари), мантії, верхня частина якої до астеносфери перідотітового і ядра. Земна кора + верхня мантія стали називатися літосферою, тобто кам'яної оболонкою, тому що нижче лежить пластична астеносфера. Однак ознаки літосфери не повідомлялися, тому що їх немає, як немає земної кори і мантії в матеріальному (геологічному) відношенні. Якщо їх виділяють по швидкості сейсмічних хвиль, то це в такому випадку геофізичні поняття. До геології вони відношення не мають.
Земна куля в природознавстві прийнято розділяти на атмосферу - газову оболонку, гідросферу - водну оболонку, біосферу - оболонку життя і літосферу - кам'яну оболонку. Саме в такому розумінні в природно-наукової моделі геології і використовується поняття літосфера, як синонім кам'яної оболонки.
Але на цьому абсурдні ситуації з загальноприйнятим глибинним будовою земної кулі не закінчилися. На початку другої половини XX ст. геологи, порівнявши хімічні склади перідотіта і базальту (що заважало це зробити раніше при пропозиції отримання базальту з перідотіта), побачили, що з перідотіта отримати базальт не можна. У перідотіт занадто мало алюмінію, натрію, калію, барію, урану, торію та багатьох інших хімічних елементів, щоб при частковому його плавленні вийшла базальтова магма. У перідотіт всього 4,72% Al 2 O 3, 0,73% Na 2 O, 0,38% K 2 O, а в базальті їх майже в чотири рази більше: 16,48%, 2,78% і 1, 24%. Зміст же урану і торію у базальті на два порядки більше таких у перідот.
Виходячи з уявлень про виплавлення базальтової магми під корою, австралійський геолог А.Є. Рінгвуд прийшов до висновку, що перідотіт є не джерелом базальтової магми, а служить залишком від виплавлення її з знаходиться нижче шару, що має примітивний первинний склад. Речовина цього гіпотетичного, ніким не баченого шару складено піроксенами і олівіном, і тому названо піролітом.
Одним словом, чим глибше опустимося, тим менше виникне питань. Це не так, абсурдність все більше зростає. Наприклад, з виділенням піроліта вийшло порушення фізичного закону: у гравітаційному полі важке речовина не може лежати вище легшого. Розріз верхньої мантії приймається наступним: перідотітового шар і нижче його піролітовий. Перідотіт ж є важким залишком від піроліта, нібито покинутого більш легким базальтом. У такому випадку перідотіт просто провалився би в пірол, і ніякого перідотітового шару верхньої мантії не було б.
Просвічування земної кулі сейсмічними хвилями, що виникають при землетрусах, підтвердило поділ кам'яної частини нашої планети на оболонки з різною швидкістю проходження сейсмічних хвиль. Верхня оболонка була ідентифікована земною корою, середня - мантією. Центральну частину визначили ядром.
Потужність земної кори на материках виявилася від 40 до 70 км, а в океанах всього 6-8 км. Нижньою межею земної кори і верхньої мантії кордоном приймається область стрибкоподібного зростання швидкості поздовжніх сейсмічних хвиль з 7,5 до 8,2 км / с. Ця область отримала назви розділу Мохоровичича (Мохо, М), на честь югославського сейсмолога А. Мохоровичича (1857-1936), що виявив таке різке збільшення швидкості хвиль в 1909 р. (тоді Югославії ще не було). За швидкості проходження сейсмічних хвиль земна кора розділяється на два шари: нижній, зі швидкостями 7-7,5 км / с, і верхній, в якому значення швидкостей в межах 6-6,5 км / с.
Коли почали з'ясовувати, в яких конкретно породах сейсмічні хвилі мають такі значення, виявилося, що в базальті швидкість їх 7-7,5 км / с, а в граніті - 6-6,5 км / с. Вийшло підтвердження раніше висловленого поділу земної кори на нижній базальтовий і верхній гранітний шари (рис. 9). Швидкість поширення сейсмічних хвиль 8,2 км / с визначена в перідот.
Але базальт не може бути на глибинах 10-70 км. Він там перекрісталлізуется в амфібол, швидкість сейсмічних хвиль в якому більша, ніж у базальті, а потім в граніт з меншою швидкістю. Не може під гранітом знаходитися і перідотіт. Так що підтвердження сейсмології (геофізикою) будови твердої частини нашої планети із земної кори з гранітним і базальтовим шарами на материках, базальтовим в океанах і перідотітового верхньої мантії здається.

Рис. 9. Схема сучасної подання будови літосфери. 1 - осадовий шар, 2 - гранітний шар, 3 - базальтовий шар, 4 - перідотітового верхня мантія.
Розглянемо, де за особливостями хімічного складу, структури і енергонасиченості в літосфері можуть залягати тіла аморфного базальту і дрібнокристалічного перідотіта? Для цього спочатку наведемо ще раз хімічний склад речовини шаруватої оболонки, слагающего поверхню кам'яної оболонки, і граніту, найбільш глибинною, разом з кварцитом, з безпосередньо спостерігається гірської породи.
(%)
SiO 2
Al 2 O 3
Fe 2 O 3
FeO
MgO
CaO
Na 2 O
K 2 O
cлоістая оболонка
58,11
15,40
6,70
2,44
3,10
1,30
3,24
граніт
70,00
14,30
1,54
1,58
0,74
1,82
3,62
4,02
Видно, що в міру занурення гірських порід, що супроводжується перекристалізацією, хімічний склад їх змінюється: зменшується вміст оксидів алюмінію, заліза, магнію та кальцію, і збільшується вміст оксидів кремнію, натрію і калію.
Тепер повідомляю відомості за хімічним складом базальту і перідотіта.
(%)
SiO 2
Al 2 O 3
Fe 2 O 3
FeO
MgO
CaO
Na 2 O
K 2 O
базальт
50,00
16,48
4,22
6,80
6,30
9,72
2,78
1,24
перідотіт
43,60
4,72
4,62
8,01
24,80
12,20
0,73
0,38
Базальт з аморфною структурою та високою енергонасиченість може знаходитися там, де в літосфері поширені аморфні гірські породи, тобто на її поверхні. Дійсно, базальт виникає й існує тільки на поверхні кам'яної оболонки. І за особливостями хімічного складу базальт повинен залягати вище граніту і шаруватої оболонки, тому що в ньому більше, ніж у них, вміст оксидів алюмінію, заліза, магнію та кальцію і менше оксидів кремнію і калію.
Тіла перідотіта як мелкокристаллической гірської породи можуть в літосфері перебувати лише серед тіл дрібнокристалічних порід, найбільш поширені з яких кристалічні сланці. Так воно і є насправді, і ніде в світі не зустрінуті тіла перідотітов в гранітах. Хімічний склад перідотіта специфічний через дуже великий вміст оксидів магнію та кальцію, які свідчать, що утворюється ця порода при звільненні піднімається базальтового розчину від надлишків оксидів цих металів.
Перша ж перевірка загальноприйнятого будови літосфери на материках бурінням Кольської надглибокої свердловини не підтвердила його. Закладена свердловина була в наукових цілях для розтину на глибині 7 км базальтового шару, який, але геофізичними даними, в цьому районі найближче знаходиться від денної поверхні. Швидкість сейсмічних хвиль там в гірських породах визначалася 7-7,5 км / с. У верхніх породах вона становила 6-6,5 км / с - гранітний шар.
Насправді розкритий свердловиною розріз виявився протилежним проектному: до глибини 6842 м поширені пісковики і туфи з тілами долерітов (ськритокрісталлічеських базальтів), а нижче - гнейси, граніто-гнейси і рідше - амфіболіти.
Найголовніше в результати буріння Кольської надглибокої свердловини те, що вони не просто спростовують усталену думку про будову верхньої частини літосфери, а те, що до їх отримання не можна взагалі було говорити про речовинний будові цих глибин земної кулі. У той же час результати буріння Кольської надглибокої свердловини повністю підтвердили розріз видимої частини літосфери з пухких і зцементованих уламкових та глинистих, а потім кристалічних порід, відомий людям з середини XVIII ст. (І. Леман, Дж. Ардуіно, А. Г. Вернер та ін) і ігнорований сучасної геологією. Саме такий розріз літосфери лежить в основі побудови природничо-наукової моделі геології.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Географія | Реферат
108кб. | скачати


Схожі роботи:
Зональність земної поверхні
Поверхні обертання Циліндричні та конічні поверхні Канонічні рівняння поверхонь другого порядку
Класифікація основних форм діяльності людини
Класифікація основних форм поведінки тварин
Класифікація організаційно-правових форм комерційних підприємств РФ
Планети Земної групи
Планети земної групи
Планети земної групи 2
Планета земної групи
© Усі права захищені
написати до нас