|
Реферат: Землетрясения (Геология)
ЮУрГУ
Реферат по геологии
на тему
Землятресения
Выполнил: студент гр. АС-145
Ахтямов Руслан
Проверил: Денисов С.Е.
Челябинск 2001
План
1.Землятресения
2.Где и отчего происходят землетрясения
3.Как изучают землетрясения
4.Типы экологических последствий и
землетрясений и их характеристика.
5.Социальные последствия
6.Можно ли ослабить вредные последствия
землетрясений
7.Заключение
8.Литература
Землетрясения
«В 5 часов 20 минут земля вздрогнула;
ее первая судорога длилась почти
десять
секунд: треск и скрип оконных рам,
дверных колод, звон стекол, грохот
падающих
лестниц разбудили спящих.. Как бумажный,
разрывался потолок... в темноте все ка-
чалось, падало... Земля глухо
гудела..Вздрогнув и пошатываясь, здания
наклонялись,
по их стенам, как молнии,
змеились трещины, и стены
рассыпались, заваливая
узкие улицы и людей среди них тяжелыми
грудами острых кусков камня...Все море
качается, как огромная чаша, готовая
опрокинуться на остатки
города...Поднялась к
небу волна высотой неизмеримой,
закрыла грудью половину неба и, качая
белым
хребтом, согнулась, переломилась,
упала на берег и страшной тяжестью
своей по-
крыла трупы, здания, обломки,
раздавила, задушила живых и, не
удержавшись на
берегу, хлынула назад, увлекая за собой
все схваченное».
Так Алексей Максимович Горький описывал землетрясение, происшедшее в
итальянском городе Мессине 23 декабря 1908 г.
Что же было причиной этой катастрофы? Представьте себе стол, на котором
построена игрушечная страна, насыпаны песчаные горы, вместо озера стоят
блюдца с водой; у подножия горы сложен город из кубиков. Как можно сразу
разрушить все это сооружение? Для этого достаточно сильно ударить по столу
— и игрушечной страны не станет. Она разрушится, если удар нанести снизу,
даже не прикасаясь ни к одной из игрушечных построек. Значит, главной
причиной «катастрофы» будет вызванное ударом сотрясение стола.
Точно так же сильные толчки в самой Земле могут встряхнуть и разрушить
здания в городах, всколыхнуть воды океана, рассечь поверхность Земли
огромными трещинами.
Где и отчего
происходят
землетрясения
Физико-химические процессы, происходящие внутри Земли, вызывают изменения
физического состояния Земли, объема и других свойств вещества. Это приводит
к накапливанию упругих напряжений в какой-либо области земного шара. Когда
упругие напряжения превысят предел прочности вещества, произойдет разрыв и
перемещение больших масс земли, которое будет сопровождаться сотрясениями
большой силы. Вот это и вызывает сотрясение Земли — землетрясение.
Землетрясением так же обычно называют любое колебание земной поверхности и
недр, какими бы причинами оно не вызывалось – эндогенными или
антропогенными и какова бы ни была его интенсивность.
Землетрясения происходят на Земле не повсеместно. Они концентрируются в
сравнительно узких поясах, приуроченных в основном к высоким горам или
глубоким океаническим желобам. Первый из них — Тихоокеанский — обрамляет
Тихий океан;
второй — Средиземнотрансазиатский — простирается от середины Атлантического
океана через бассейн Средиземного моря, Гималаи, Восточную Азию вплоть до
Тихого океана; наконец, Атланто-арктичёский пояс захватывает срединный
Атлантический подводный хребет, Исландию, остров Ян-Майен и подводный
хребет Ломоносова в Арктике и т. д.
Землетрясения происходят также в зоне африканских и азиатских впадин,
таких, как Красное море, озера Танганьика и Ньяса в Африке, Иссык-Куль и
Байкал в Азии.
Дело в том, что высочайшие горы или глубокие океанические желоба в
геологическом масштабе являются молодыми образованьями, находящимися в
процессе формирования. Земная кора в таких областях подвижна. Подавляющая
часть землетрясений связана с процессами горообразования. Такие
землетрясения называют тектоническими. Ученые составили специальную карту,
на которой показано, какой силы землетрясения бывают или могут быть в
разных районах нашей страны: в Карпатах, в Крыму, на Кавказе и в
Закавказье, в горах Памира, Копет-Дага, Тянь-Шаня, Западной и Восточной
Сибири, Прибайкалье, на Камчатке, Курильских островах и в Арктике.
Бывают еще и вулканические землетрясения. Лава и раскаленные газы,
бурлящие в недрах вулканов, давят на верхние слои Земли, как пары кипящей
воды на крышку чайника. Вулканические землетрясения довольно слабы, но
продолжаются долго: недели и даже месяцы. Замечены случаи, когда они
возникают до извержения вулканов и служат предвестниками катастрофы.
Сотрясения земли могут быть также вызваны обвалами и большими оползнями.
Это местные обвальные землетрясения.
Как правило, сильные землетрясения сопровождаются повторными толчками,
мощность которых постепенно уменьшается.
При тектонических землетрясениях происходят разрывы или перемещения горных
пород в каком-нибудь месте в глубине Земли, называемом очагом землетрясения
или гипоцентром. Глубина его обычно достигает нескольких десятков
километров, а в отдельных случаях и сотен километров. Участок Земли,
расположенный над очагом, где сила подземных толчков достигает наибольшей
величины, называется эпицентром.
Иногда нарушения в земной коре — трещины, сбросы — достигают поверхности
Земли. В таких случаях мосты, дороги, сооружения оказываются разорванными и
разрушенными. При землетрясении в Калифорнии в 1906 г. образовалась трещина
протяженностью в 450 км. Участки дороги около трещины сместились на 5—6 м.
Во время Гобийского землетрясения (Монголия) 4 декабря 1957 г. возникли
трещины общей протяженностью 250 км. Вдоль них образовались уступы до 10 м.
Бывает, что после землетрясения большие участки земли опускаются и
заливаются водой, а в местах, где уступы пересекают реки, появляются
водопады.
В мае 1960 г. на Тихоокеанском побережье Южной Америки, в Чили, произошло
несколько очень сильных и много слабых землетрясений. Самое сильное из них,
в 11—12 баллов, наблюдалось 22 мая: в течение 1—10 секунд было
израсходовано колоссальное количество энергии, таившейся в недрах Земли.
Такой запас энергия Днепрогэс могла бы выработать лишь за много лет.
Землетрясение произвело тяжелые разрушения на большой территории.
Пострадало более половины провинций Чили, погибло не менее 10 тыс. человек,
и более 2 млн. осталось без крова. Разрушения охватили Тихоокеанское
побережье на протяжении более 1000 км. Были разрушены крупные города —
Вальдивия, Пуэрто-Монт и др. В результате чилийских землетрясений начали
действовать четырнадцать вулканов.
Когда очаг землетрясения находится под морским дном, на море могут
возникнуть огромные волны — цунами, которые иногда приносят разрушений
больше, чем само землетрясение. Волны, вызванные 22 мая 1960 г. чилийским
землетрясением, распространились по Тихому океану и достигли через сутки
противоположных его берегов. В Японии высота их достигла 10 м. Прибрежная
полоса была затоплена. Суда, находившиеся у берегов, были выброшены на
сушу, а часть построек унесена в океан.
Крупная катастрофа, постигшая человечество, случилась также 28 марта 1964
г. у побережья полуострова Аляска. Это сильнейшее землетрясение разрушило
г. Анкоридж, расположенный в 100 км от эпицентра землетрясения. Почва была
вспахана серией взрывов и оползней. Крупные разрывы и перемещения по ним
блоков земной коры дна залива вызвали огромные морские волны, достигающие у
побережья США 9—10 м высоты. Эти волны со скоростью реактивного самолета
прошли вдоль побережья Канады и США, сметая все на своем пути.
Как же часто на Земле происходят землетрясения? Современные точные приборы
фиксируют ежегодно более 100 тыс. землетрясений. Но люди ощущают около 10
тыс. землетрясений. Из них примерно 100 бывают разрушительными.
Оказывается, что сравнительно слабые землетрясения излучают энергию
упругих колебаний, равную 1012 эрг, а самые сильные — до 10" эрг. При таком
большом диапазоне практически удобнее пользоваться не величиной" энергии, а
ее логарифмом. На этом основана шкала, в которой энергетический уровень
самого слабого землетрясения (1012 эрг) принимают за ноль, а примерно в 100
раз более сильному соответствует единица; еще в 100 раз большему (в 10 000
раз большему по энергии, чем нулевое) соответствуют две единицы шкалы и т.
д. Число в такой шкале называют магнитудой землетрясения и обозначают
буквой М.
Таким образом, магнитуда землетрясения характеризует количество упругой
энергии колебаний, выделяемых во все стороны очагом землетрясения. Эта
величина' не зависит ни от глубины очага под земной поверхностью, ни от
расстояния до пункта наблюдений. Например, магнитуда (М) Чилийского
землетрясения 22 мая 1960 г. близка к 8,5, а Ташкентского землетрясения 26
апреля 1966 г. — к 5,3.
Масштаб землетрясения и степень его воздействия на людей и природную среду
(а также на рукотворные сооружения) можно определять разными показателями,
а именно: величиной энергии, выделенной в очаге – магнитудой, силой
колебаний и их воздействий на поверхности – интенсивностью в баллах,
ускорениями, амплитудой колебаний, а также ущербом – социальным (людские
потери) и материальным (экономические потери).
Максимально зарегистрированная магнитуда достигала значения М-8,9.
Естественно, что высокоамплетудные землетрясения происходят очень редко –в
отличии от средне- и маломагнитудных. Средняя частота землетрясений на
земном шаре составляет:
Таблица№1
|Магнитуда |Число землетрясений в год |
|8 и более |1 |
|7,0-7,9 |13 |
|6,0-6,9 |108 |
|5,0-5,9 |800 |
|4,0-4,9 |6200 |
|3,0-3,9 |49000 |
Как видно из таблицы№1 высокомагнитудные землетрясения возникают редко (к
тому же большей частью под дном океана), именно они выделяют основную долю
сейсмической энергии (землетрясения с М>7,0 - 92% энергии) и влекут за
собой наиболее тяжкие последствия.
Сила сотрясения, или сила проявления землетрясения на земной поверхности,
определяется баллами. Наиболее распространенной является 12-балльная шкала.
Переход от неразрушительных к разрушительным сотрясениям соответствует 7
баллам.
Сила проявления землетрясения на поверхности Земли в большей степени
зависит от глубины очага: чем ближе очаг к поверхности Земли, тем сила
землетрясения в эпицентре больше. Так, югославское землетрясение в Скопле
26 июля 1963 г. с маг-нитудой на три-четыре единицы меньше, чем у
чилийского землетрясения (энергия в сотни тысяч раз меньше), но с малой
глубиной очага вызвало катастрофические последствия. В городе 1000 жителей
было убито и более 1/2 зданий разрушено. Разрушение на поверхности Земли
зависит помимо энергии, выделившейся при .землетрясении, и глубины очага
еще от качества грунтов. Наибольшие разрушения происходят на рыхлых, сырых
и неустойчивых грунтах. Имеет значение и качество наземных построек.
Как
изучают
землетрясения
Информация, полученная при регистрации землетрясений, очень важна для
науки, она дает сведения как об очаге землетрясения, так и о строении
земной коры в отдельных областях и Земли в целом. Примерно через 20 мин
после сильного землетрясения о нем узнают сейсмологи всего земного шара.
Для этого не нужно ни радио, ни телеграфа.
Как это происходит? При землетрясении перемещаются, колеблются
частицы горных пород. Они толкают, колеблют соседние частицы, которые пере
дают колебания еще дальше в виде упругой волны.
Таким образом, сотрясение как бы передается по цепочке и расходится в виде
упругих волн во все стороны. Постепенно, по мере удаления от очага
землетрясения, волна ослабевает.
Известно, например, что упругие волны передаются по рельсам далеко вперед
от мчащегося поезда, наполняя их ровным, чуть слышным гулом. Упругие волны,
которые возникают при землетрясении, называются сейсмическими. Они
регистрируются сейсмографами на сейсмических станциях всего земного шара.
Сейсмические волны, идущие от очага землетрясения к сейсмическим станциям,
проходят через толщи Земли, которые недоступны для прямого наблюдения.
Характеристики зарегистрированных сейсмических волн — время их появления,
амплитуда, период колебаний и другие параметры — позволяют определять
положение эпицентра землетрясения, его магнитуду, возможную силу в баллах.
Сейсмические волны несут и информацию о строении Земли. Расшифровать
сейсмограмму — все равно что прочитать рассказ сейсмических волн о том, что
они встретили в глубине Земли. Это сложная, но увлекательная задача. При
землетрясении вдоль поверхности Земли, как и вдоль океанов,
распространяются очень длинные поверхностные сейсмические волны с периодами
от нескольких секунд до нескольких минут. Эти волны по нескольку раз
обегают вокруг Земли. Распространяясь от эпицентра навстречу друг другу,
они заставляют колебаться весь земной шар в целом. Земной шар начинает
«звучать», как гигантский колокол, когда по нему ударят, и таким ударом для
Земли служит сильное землетрясение. В последние годы установлено, что
основной тон такого «звучания (колебания) имеет период около одного часа и
регистрируется особо чувствительной аппаратурой. Эти данные путем сложных
расчетов на электронно-вычислительной машине позволяют делать выводы о
физических свойствах нашей планеты. определять строение оболочки или мантии
Земли на глубине в сотни километров.
В особом приборе — сейсмографе, отмечающем землетрясения, используется
свойство инерции. Главная часть сейсмографа — маятник — представляет собой
груз, подвешенный на пружине к штативу. Когда почва колеблется, маятник
сейсмографа отстает от ее движения. Если к маятнику прикрепить иглу и к ней
прижать закопченное стекло так, чтобы игла лишь соприкасалась с его
поверхностью, получится наиболее простой сейсмограф, которым пользовались
раньше. Почва, а вместе с ней штатив и стеклянная пластинка колеблются,
маятник и игла вследствие инерции остаются неподвижными. На закопченной
поверхности игла прочертит кривую колебания поверхности Земли в данной
точке.
Если вместо иглы к маятнику прикрепить зеркало и направить на него луч
света, то отраженный луч — «зайчик» — будет воспроизводить колебания почвы
в увеличенном виде. Такой «зайчик» направляют на равномерно движущуюся
ленту фотобумаги; после проявления на этой ленте можно видеть записанные
колебания — кривую колебаний Земли во времени — сейсмограмму.
Сейсмологи во всем мире пользуются одинаковыми определениями в
сейсмологии:
Сейсмическая опасность – возможность (вероятность) сейсмических
воздействий определённой силы на поверхности земли (в баллах шкалы
сейсмической интенсивности, амплитудах колебаний или ускорениях) на
заданной площади в течение рассматриваемого интервала времени.
Сейсмический риск – рассчитанная вероятность социального и экономического
ущерба от землетрясений на заданной территории в заданный интервал времени.
Новый шаг в мировой сейсмологии сделал еще в 1902 г. академик Б. Б.
Голицын, который предложил способ преобразования механических колебаний
сейсмографа в электрические и регистрацию их с помощью зеркальных
гальванометров.
Такой принцип в дальнейшем был заложен во все системы сейсмографов, как в
СССР, так и за рубежом. Это позволило создать очень чувствительные приборы,
с помощью которых можно регистрировать землетрясения в любой точке земного
шара.
Типы экологических последствий и землетрясений и их характеристика.
В широком смысле экологические последствия, по-видимому, следует
подразделять на социальные, природные и природно-антропогенные. В каждой из
групп могут быть выделены прямые и косвенные последствия.
В настоящее время мы довольно полно знаем прямые проявления
(последствия) землетрясений на земной поверхности и, следовательно, их
прямые воздействия на элементы социального организма, между тем как
сопровождающие (предшествующие, последующие) косвенные явления на уровне
микро- и даже макроаномалий процессов в литосфере и вне её начали изучать
совсем недавно.
Наиболее изучены и наглядно отражают сейсмическую опасность
экономические потери в результате землетрясений. За последние десятилетия
учтённые экономические потери от землетрясений возросли на порядок и
достигают теперь около 200 млдр.долл. за десятилетие. Если в предшествующее
десятилетие в эпицентральной зоне, например, 8-балльного землетрясения
средний убыток в расчёте на одного жителя составлял 1,5 тыс.долл., то
теперь он достигает 30 тыс.долл. Естественно, что с повышением балльности
(и магнитуды) возрастают площади поражённых территорий, а следовательно, и
ущерб.
Число жертв землетрясений на земном шаре, хотя и неравномерно
распределяется по годам, в целом неуклонно, по указанным выше причинам,
растёт. За последние 500 лет от землетрясений на Земле погибло 4,5млн.
человек, то есть ежегодно землетрясения уносят в среднем 9 тысяч
человеческих жизней. Однако в период 1947-1976гг. Средние потери составляли
28тыс. человек в год. С точки зрения экологических, как и социальных
последствий, не менее важен и тот факт, что число раненых (включая тяжело
раненых) обычно во много раз превышает число погибших, а число оставшихся
бездомными превышает количество прямых жертв на порядок и более. Так, в
зонах полного разрушения зданий (зоны 8баллов и выше) количество жертв
может составлять 1-20%, а раненых –30-80%, обратные соотношения редки.
Социальные последствия
,то есть воздействие сейсмических явлений на население, включает как прямой
социальный ущерб (гибель людей, их травматизм физический или психический,
потеря крова в условиях нарушения систем жизнедеятельности и т.п.), так и
косвенный социальный ущерб, тяжесть которого зависит от размеров прямого и
обусловлена резким, на фоне материальных потерь, изменением морально-
психологической обстановки, спешным перемещением больших масс людей,
нарушением социальных связей и социального статуса, сокращением
трудоспособности и падением эффективности труда оставшихся в живых, частью
отвлечённых от привычной индивидуальной и общественной деятельности.
Сильное землетрясение, особенно в больших городах и в густонаселённых
районах, неизбежно ведёт к дезорганизации жизнедеятельности на тот или иной
срок. Нарушения социального поведения могут возникать даже в отсутствии
самого события, а лишь в связи со слухами о землетрясении, сколь бы ни были
эти ожидания нелепы и ничем не обоснованы. Применительно к последнему
десятилетию такого рода примеры известны для ряда городов бывшего
Советского Союза. Последствия же сейсмических катастроф, тем более в
периоды общего ослабления хозяйственно-экономического состояния и
политической нестабильности и долговременной социальной
дезориентированности населения, могут сказываться на протяжении
десятилетий.
В рамках экологических проблем среди нередко провоцируемых сильными
землетрясениями, то есть вторичных, последствий следует отметить (на фоне
повреждения и гибели ландшафтных и культурных памятников и нарушения среды
обитания как таковой) такие, как возникновение эпидемий и эпизоотий, рост
заболеваний и нарушение воспроизводства населения, сокращение пищевой базы
(гибель запасов, потеря скота, вывод из строя или ухудшение качества
сельскохозяйственных угодий), неблагоприятные изменения ландшафтных условий
(например, оголение горных склонов, заваливание долин, гидрологические и
гидрогеологические изменения), ухудшение качества атмосферного воздуха из-
за туч поднятой пыли и появления аэрозольных частиц в результате
возникающих при землетрясении пожаров, снижение качества воды, а также
качества и ёмкости рекреационно-оздоровительных ресурсов.
Воздействие сильных землетрясений на природную среду (геологическую
среду, ландшафтную оболочку) может быть весьма разнообразным и
значительным, хотя в большинстве случаев ареал (зона) изменений не
превышает 100-200км.
Среди прямых, наиболее выразительных и значимых воздействий выделим
следующие:
Геологические, гидрологические и гидрогеологические, геофизические,
геохимические, атмосферные, биологические..
Природно-техногенные последствия землетрясений сказываются на
природной среде охваченного землетрясением района в результате нарушения
(разрушения) искусственно созданных сооружения (объектов). Сюда можно
отнести, в первую очередь, следующие:
1. Пожары на объектах антропогенной среды, ведущие к экологическим
последствиям.
2. Прорыв водохранилищ с образованием водяного вала ниже плотин.
3. Разрывы нефте-, газо- и водопроводов, разлитие нефтепродуктов, утечка
газа и воды.
4. Выбросы вредных химических и радиоактивных веществ в окружающую среду,
вследствие повреждения производственных объектов, коммуникаций,
хранилищ.
5. Нарушение надёжности и безопасного функционирования военно-промышленных
и военно-оборонительных систем, спровоцированные взрывы боеприпасов.
Приведённый выше список последствий землетрясений, скорее всего, не
полон, особенно в отношении отдалённых последствий, част которых нам ещё
неизвестна. Но и среди перечисленных некоторые не имеют пока достаточно
определённых количественных характеристик и соответственно не могут быть
оценены по степени опасности и объёму причиняемого ущерба с необходимой
полнотой и надёжностью.
Лучше других известны геологические признаки, для которых в настоящее
время можно привести количественные характеристики в соотношении с силой
землетрясений. Представление о размерах очагов (в проекции на земную
поверхность) для землетрясений различной силы даёт таблица. (в данном
случае таблица №2)
Таблица№2
|Магнитуда |Длина очага, км. |Ширина очага, км. |
|5,0 |11 |6 |
|6,5 |25 |18 |
|7,0 |50 |30 |
|7,5 |100 |35 |
|8,0 |200 |50 |
Эти величины примерно определяют и ареалы разрушительных
последствий. Как видно из таблицы(№2), эти ареалы могут охватывать площади
в сотни и тысячи, а при самых сильных землетрясениях –в десятки тысяч
квадратных километров.
Ясно, что столь многочисленные и существенные нарушения ландшафтной
среды (и, конечно, биосферы) не могут не повлечь за собой нарушения
экологических условий на этих и прилегающих площадях. Наиболее значимые и
легко выявляемые выражаются в уничтожении растительного покрова,
местообитания животных (а подчас и их самих, равно как и людей), в
нарушениях традиционных местообитаний и наземных миграционных путей,
изменении водного режима, перераспределении водных запасов, ухудшении
качества кормовых угодий и т.д.
Можно ли ослабить вредные последствия землетрясений
На карте сейсмического районирования СССР указаны зоны и возможная в
них сила будущих сотрясений. Предсказать же, когда произойдут они, ученые
пока еще не могут. Это трудно, потому что землетрясения зарождаются в
недоступных глубинах Земли, а силы, вызывающие их, накапливаются очень
медленно. Несомненно, в будущем ученые научатся предсказывать время
наступления землетрясений. Сейчас можно только ослабить последствия
землетрясений. Для этой цели в районах, которым они угрожают, строительство
ведется по специально разработанным правилам. Применяются особые
строительные материалы и конструкции. Возводятся устойчивые, прочные
здания, рассчитанные на возможную балльность землетрясения в данной зоне.
Так, Ташкент по сейсмическому районированию находится в 8-балльной зоне, и
сейсмические здания, построенные с учетом этого, во время землетрясений
1966 г. почти не пострадали.
В настоящее время на земном шаре постоянно действует около 1000
сейсмических станций, оборудованных различными системами сейсмографов и
непрерывно регистрирующих землетрясения.
На центральной сейсмической станции «Москва» при Институте физики Земли АН
СССР создана специальная Служба срочных донесений о сильных землетрясениях.
Она сообщает о месте, времени и силе случившегося землетрясения.
На Камчатке и Курильских островах в 1960 г. была организована Служба
предупреждения цунами, которая работает в контакте с такими же службами
Японии и США.
Население, предупрежденное заранее о приближающемся. цунами, уходит в
безопасные места, а суда выводятся в открытое море, где волны цунами
большой длины им не опасны.
Заключение
Около 40% территории бывшего Советского Союза с населением не менее 50
млн. человек было отнесено к сейсмически активным районам. Для России доля
таких территорий ещё недавно определялось в 20%, из них 5% считались
опасными в высокой степени (зоны 8-, и9-балльных землетрясений). Эти
относительно скромные цифры не должны успокаивать, ибо ряд прежних оценок
оказался неточным и заниженным. С усовершенствованием и созданием новой
карты сейсмического районирования России (и Северной Евразии) опасные в
сейсмическом отношении зоны существенно расширились.
Но на новой карте в пределах Российской Федерации 11% территории
относится к 8- и 9-балльным (при риске 10%), а для особо ответственных
сооружений (при риске 1%) –до 35%. Но и на этой карте некоторые опасные
зоны остались неучтенные.
Между тем результаты ряда ретроспективных исследований, показывают что
даже слабые сейсмические толчки при определённом сочетании условий могут
способствовать возникновению критических ситуаций. Когда речь идёт об
опасных химических производствах, подземных газохранилищах, ядерных
объектах, экологические последствия такого рода катастроф не требуют
комментариев. К тому же во весь рост встают проблемы спровоцирования
(возбужденной) сейсмичности, в первую очередь в районах крупных
водохранилищ, ядерных взрывов, пусков тяжёлых ракет, массовой откачки
флюидов и т.д.
Как малозначимые в экологическом отношении землетрясения могли
рассматриваться лишь до тех пор,
-пока экологические проблемы и тень экологического кризиса не
предстали во всём их объёме, в России особенно;
-пока человечество не достигло крайней степени экспансии на планете и
не подошло к критическому уровню внедрения в природную среду и воздействия
на неё, в том числе в сейсмогенных областях.
-пока землетрясения рассматривались как изолированные, строго
локализованные во времени и пространстве одномоментные катаклизмы, не
связанные с долговременными процессами в других сферах, составляющих среду
обитания человека или влияющих на неё.
Ныне ситуация принципиально иная, и оставлять сейсмические и
сопряжённые с ними процессы вне рассмотрения с экологических позиций уже
нельзя.
Землетрясения, которые приносят человечеству огромный вред, раскрывают
нам свои тайны. Надо только полнее использовать информацию, которую несут
сейсмические волны, изучать строение Земли и отдельных ее районов, выявлять
режим работы очагов в каждой зоне и находить предвестники землетрясений.
Необходимо строить здания с обязательным учетом сейсмических особенностей
районов. Таков путь, по которому идут сейсмологи всего мира.
Реферат на тему: Земная кора, формирование рельефа и основные принципы тектоники
Южно-уральский государственный университет
Факультет «Экономика и управление»
Реферат
по концепции современного естествознания
на тему:
«Земная кора,
формирование рельефа
и основные принципы тектоники»
Выполнила: Величко Оксана
группа: ЭиУ – 363
Проверил: Сенин А.В.
Челябинск
1998 г.
План
1. Земная кора
2. Экзогенные процессы
1. Геологическая работа ветра
2. Геологическая деятельность подземных вод
3. Геологическая работа текучих вод
4. Геологическая работа льда
5. Озера и болота, их геологическая роль
3. Эндогенные процессы
1. Дифференциация магмы
2. Глубинный вулканизм
3. Тектонические движения земной коры
4. Список литературы
ЗЕМНАЯ КОРА
Земная кора является наиболее хорошо изученной твердой оболочкой Земли.
Название «кора» исторически связано с представлением о твердой оболочке,
образовавшейся в результате остывания поверхностных слоев расплавленного
огненно-жидкого вещества Земли, из которого она состояла первоначально, как
это представлялось по ранее господствовавшим космогоническим гипотезам.
Земная кора состоит из нескольких слоев, толщина и строение которых
различны в пределах океанов и материков. В связи с этим выделяют
океанический, материковый и промежуточный типы земной коры, которые будут
описаны дальше.
По составу в земной коре выделяют обычно три слоя – осадочный,
гранитный и базальтовый.
Осадочный слой сложен осадочными горными породами, являющимися
продуктом разрушения и переотложения материала нижних слоев. Этот слой хотя
и покрывает всю поверхность Земли, но местами настолько тонок, что
практически можно говорить о его прерывистости. В то же время иногда он
достигает мощности в несколько километров.
Гранитный слой сложен в основном магматическими породами,
образовавшимися в результата застывания расплавленной магмы, среди которых
преобладают разности, богатые кремнеземом (кислые породы). Этот слой,
достигающий на материках мощности 15-20 км, под океанами сильно сокращается
и даже может совсем отсутствовать.
Базальтовый слой также слагается магматическим веществом, но более
бедным кремнеземом (основными породами) и обладающим большим удельным
весом. Этот слой развит в основании земной коры во всех областях земного
шара.
Материковый тип земной коры характеризуется присутствием всех трех
слоев и является значительно более мощным, чем океанический.
Земная кора представляет собой основной объект изучения геологии.
Земная кора состоит из весьма разнообразных горных пород, состоящих из не
менее разнообразных минералов. При изучении горной породы прежде всего
исследуют ее химический и минералогический состав. Однако этого
недостаточно для полного познания горной породы. Одинаковый химический и
минералогический состав могут иметь породы различного происхождения, а
следовательно, и различных условий залегания и распространения.
Представим себе такую породу, как гранит. Она состоит из минералов:
кварца, полевого шпата, биотита и иногда роговой обманки. Если гранит
залегает на поверхности Земли, то в условиях резко континентального климата
он подвергается механическому разрушению, выветриванию. Камень распадается
на составные части, образуется дресва, состоящая из обломков минералов.
Обломки подхватываются текучими водами, которые окатывают их, измельчают и
превращают в песок. В дальнейшем песок может быть сцементирован в песчаник
и так возникает новый камень, новая горная порода осадочного происхождения.
По минералогическому и химическому составу она может почти не отличаться от
гранита, тем не менее условия ее образования, формы залегания и
закономерности распространения будут совсем иными.
Поэтому, для того чтобы выяснить происхождение горной породы, надо
изучить не только ее химический и минералогический состав, но и многие
другие особенности, а именно: структуру, текстуру и форму залегания.
Под структурой породы понимают размеры, состав и форму слагающих ее
минеральных частиц и характер их связи друг с другом. Различают разные типы
структур в зависимости от того, сложена ли горная порода из кристаллов или
аморфного вещества, какова величина кристаллов (целые кристаллы или обломки
их входят в состав породы), какова степень окатанности обломков, совершенно
не связанны друг с другом образующие породу минеральные зерна или они
спаяны каким-либо цементирующим веществом, непосредственно срослись друг с
другом, проросли друг друга и т. д.
Под текстурой понимают взаиморасположение составляющих породу
компонентов, или способ заполнения ими пространства, занимаемого горной
породой. Примером текстур могут быть: слоистая, когда порода состоит из
чередующихся слоев разного состава и структуры, сланцеватая, когда порода
легко распадается на тонкие плитки, массивная, пористая, сплошная,
пузырчатая и т.д.
Под формой залегания горных пород понимается форма тел, образуемых ими
в земной коре. Для одних пород – это пласты, т.е. сравнительно тонкие тела,
ограниченные параллельными поверхностями; для других – жилы, штоки и т.п.
В основу классификации горных пород кладется их генезис, т.е. способ
происхождения. Выделяют три крупные группы пород: магматические, или
изверженные, осадочные и метаморфические.
Магматические породы образуются в процессе застывания силикатных
расплавов, находящихся в недрах земной коры под большим давлением. Эти
расплавы получили название магмы (от греческого слова «мазь»). В одних
случаях магма внедряется в толщу лежащих выше пород и застывает на
большей или меньшей глубине, в других – она застывает, излившись на
поверхность Земли в виде лавы.
Осадочные породы образуются в результате разрушения на поверхности
Земли ранее существовавших пород и последующего отложения и накопления
продуктов этого разрушения.
Метаморфические породы представляют собой результат метаморфизма, т.е.
преобразования ранее существовавших магматических и осадочных горных пород
под влиянием резкого повышения температуры, повышения или изменения
характера давления (смены всестороннего давления на ориентированное), а
также под влиянием других факторов.
ЭКЗОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ
Поверхность Земли и ее недра непрерывно изменяются под воздействием
самых разнообразных сил и факторов. Эти процессы изменения протекают в
подавляющем своем большинстве крайне медленно с точки зрения человека,
незаметно не только непосредственно для его глаза, но часто и незаметно для
многих сменяющих друг друга поколений людей. Однако именно эти медленные
процессы в течение миллионов и миллиардов лет истории Земли приводят к
наиболее разительным и крупным переменам в ее лике и внутреннем строении.
Они и составляют главное содержание истории Земли.
Среди геологических процессов есть и такие, которые проявляются очень
бурно и приводят к катастрофическим последствиям. Сюда относятся мощные
извержения вулканов, разрушительные землетрясения, внезапные горные обвалы
и т.п. Но эти процессы проявляются значительно редко, охватывают
относительно небольшие площади и играют в истории Земли значительно меньшую
роль.
Чтобы верно понять динамику Земли и правильно истолковать
закономерности ее развития, требуется очень тонкое наблюдение именно над
медленно протекающими геологическими процессами. Их изучение и составляет
основное содержание динамической геологии.
Для удобства изучения геологические процессы разделяют на две большие
группы: процессы внешней геодинамики, или внешние экзогенные процессы, и
процессы внутренней геодинамики, или внутренние эндогенные процессы.
Экзогенные процессы возникают в результате взаимодействия каменной
оболочки с внешними сферами: атмосферой, гидросферой и биосферой.
Эндогенные процессы проявляются при воздействии внутренних сил Земли на ту
же каменную оболочку.
Разделение процессов на внешние и внутренние носит несколько условный
характер, так как между ними нет категорического разграничения, а наоборот,
наблюдается тесное взаимодействие. Тем не менее подобное деление
методически вполне оправдано.
Экзогенные процессы в свою очередь подразделяются на три большие
группы: процессы выветривания, процессы денудации и процессы аккумуляции,
или осадконакопления.
Выветривание представляет собой процесс изменения (разрушения) горных
пород и минералов вследствие приспособления их к условиям земной
поверхности. Оно состоит в изменении физических свойств минералов и горных
пород, главным образом сводящегося к их механическому разрушению,
разрыхлению и изменению химических свойств под воздействием воды, кислорода
и углекислого газа атмосферы и жизнедеятельности организмов.
Денудация и аккумуляция (или осадконакопление) тесно взаимосвязаны. Под
денудацией понимается совокупность процесса сноса продуктов разрушения
горных пород, создаваемых в основном выветриванием. Она проявляется главным
образом в пределах суши и сводится к перемещению раздробленного или
химически растворенного материала с возвышенностей в депрессии рельефа –
долины, котловины, озерные и морские бассейны. Главными ее агентами
являются сила тяжести, текучие воды, ветер и движущиеся льды ледников.
Денудация (от латинского слова «денудо» – обнажаю) приводит к разрушению
целых горных систем, шаг за шагом сравнивая их с землей и превращая в
равнины.
Аккумуляция – это сумма всех процессов накопления осадков, возникающих
в понижениях рельефа Земли за счет принесенных денудацией продуктов
выветривания. Она является первой стадией образования новых осадочных
горных пород.
Выветривание лишь подготавливает материал для денудации, но само по
себе еще не приводит к серьезным изменениям лика Земли. Денудация же
является наиболее активны фактором преобразования Земли, мобилизующим,
приводящим в движение огромные массы вещества. Поэтому изучение денудации
является одним из главных предметов динамической геологии. Аккумуляция –
это дальнейшее звено в цепи экзогенных процессов, сводящееся к тому, что
продукты выветривания как бы вновь обретают покой, теряют свою подвижность,
входя в состав осадочных пород. Однако аккумуляция не является конечным
звеном в цепи преобразования материи, но лишь этапом в круговороте ее в
условиях Земли.
Об интенсивности денудации, выражающей суммарную работу экзогенных сил,
судят по количеству разрушенного материала, сносимого реками с суши, и по
интенсивности срезания ею поверхности континентов. Эти величины могут быть
проиллюстрированы следующими данными: в Средней Азии реки за год перемещают
только во взвешенном состоянии от 5 до 3000 т с 1 км2. Для Кавказа величина
сноса достигает за год 75–2248 т с 1 км2. Срезание поверхности Русской
равнины вследствие денудации составляет 0,03 мм за год.
Для горных областей величина денудации возрастает в несколько раз: так,
в Средней Азии величина денудации достигает 0,26 мм, на Кавказе – 0,45 мм,
в Северных Альпах – 0,57 мм в год и т.д. Денудация суши длится иногда
многие миллионы лет, поэтому общая величина срезания континентов с течением
времени становится весьма ощутимой. В истории Земли известны многочисленные
примеры срезания под корень высоких горных массивов и превращения горного
рельефа в равнинный.
В процессах денудации наблюдается последовательная смена трех стадий –
разрушения, переноса и отложения разрушенного материала, завершающихся
воссозданием новых пород осадочного происхождения. Лишь в процессе
выветривания отсутствует среднее звено – перенос, и вследствие разрушения
исходных пород сразу возникают новые, на них не похожие, но как бы
замещающие их на том месте.
ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ РАБОТА ВЕТРА
Под геологической работой ветра понимается изменение поверхности Земли
под влиянием движущихся воздушных струй. Ветер может разрушать горные
породы, переносить мелкий обломочный материал, сгруживать его в
определенных местах или отлагать на поверхности земли ровным слоем. Чем
больше скорость ветра. Тем сильнее производимая им работа.
Ветер со скоростью 3 м/сек может шевелить литья деревьев, со скоростью
10 м/сек – качать толстые ветви, поднимать и переносить во взвешенном
состоянии пыль и мелкий песок; ветер со скоростью 20 м/сек ломает ветви
деревьев, переносит песок, гравий до 4 мм в диаметре; буря со скоростью
ветра 30 м/сек может срывать крыши с домов, вырывать деревья, передвигать и
переносить мелкие камешки; ураган со скоростью ветра 40 м/сек уже способен
разрушать дома, вырывать с корнем крупные деревья.
Сила ветра при ураганах бывает очень велика. Однажды на мосту через р.
Миссисипи ураганным ветром был сброшен в воду груженый поезд. В 1876 г. в
Нью-Йорке ветром была опрокинута башня высотой 60 м, а в 1800 г. в Гарце
было вырвано 200 тыс. елей. Многие ураганы сопровождаются человеческими
жертвами.
ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Подземные воды, или подземная гидросфера, как их назвал Ф. П.
Саваренский, представляют собой часть гидросферы Земли и являются предметом
изучения особой отрасли геологических знаний, получившей название
гидрогеология.
Гидрогеология справедливо претендует на значение самостоятельной науки,
так как имеет свои задачи и только ей свойственные методы разрешения этих
задач.
За счет подземных вод в основном производится водоснабжение городов и
поселков. Значение воды для человека особенна верно оценил А. П.
Карпинский, указав, что гидрогеология помогает использованию «наиболее
драгоценного полезного ископаемого».
Гидрогеология как наука имеет следующие сформулированные Ф. П.
Саваренским задачи: выяснение условий образования и залегания подземных
вод, установление законов движение воды под землей, изучение химических и
физических свойств подземных вод, условий их использования и регулирования
(в некоторых случаях подземные воды вредны для человека» так как
затапливают шахты, подвалы зданий и т. п.).
Для подземных вод, как и для других полезных ископаемых подсчитываются
запасы и производится учет их расходования (баланс). Химизм подземных вод
является критерием при поисках некоторых видов полезных ископаемых.
Наконец, теплые и горячие (термальные) воды используются в целях
теплофикации и энергетики.
Самостоятельность гидрогеологии как науки определяемся и существованием
особой методики гидрогеологических исследований. В гидрогеологии
одновременно используется комплекс методов, заимствованных от ряда смежных
дисциплин: гидравлики, разведочного дела, геофизики, химии. Однако
«гидрогеолог должен быть в первую очередь геологом» (Саваренский) так как,
несмотря на все свое своеобразие, гидрогеология имеет дело с изучением
земной коры и неотделима от геологии и ее методов исследования. Невозможно
изложить все содержание гидрогеологии и в особенности коснуться
специфических вопросов гидрогеологической методики, применяемой при
исследовании динамики движения подземного потока, при опробовании подземных
вод и при подсчете их полезных запасов.
В данной главе подземные воды будут рассмотрены главным образом с
общегеологической точки зрения, как один из факторов денудации, и лишь
очень кратко будут освещены вопросы их происхождения и условий залегания.
ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ РАБОТА ТЕКУЧИХ ВОД
Под текучими водами понимают всю воду, стекающую по поверхности суши,
начиная от мелких струек, возникающих во время дождей или таяния снега, до
самых крупных рек, подобных Волге, Амуру или Амазонке. Текучие воды
являются самым мощным из всех экзогенных факторов, преобразующих
поверхность материков. Разрушая горные породы и перенося продукты их
разрушения в виде гальки, песка, глины и растворенных веществ, текучие воды
способны в течение миллионов лет сравнять с землей самые высокие горные
хребты. В то же время вынесенные ими в моря и океаны продукты разрушения
горных пород служат главным материалом, из которого возникают мощные толщи
новых осадочных пород. О масштабах работы текучих вод можно судить по
следующим данным.
Объем воды, стекающей ежегодно в моря с поверхности суши, может быть
определен как разность годовой суммы осадков и количества испарившихся
осадков (табл. 1).
Таблица 1
Соотношение испарения и осадков
(по данным М. И. Львовича)
|Поверхность земного |Испарение в км3 |Атмосферные |Разность в км3 |
|шара | |осадки в км3 | |
|Море ......... |447 900 |411600 |-36300 |
|Суша ......... |70700 |107 000 |+36 300 |
Таким образом, ежегодно 36 300 км3 влаги переносится в виде паров с
моря на сушу и те же 36300 км3 стекают в виде рек в море. Сток воды
происходит к уровню океана с суши, средняя высота которой равна 750 м над
уровнем моря.
При этом производится колоссальная работа, значительная часть которой
тратится на разрушение горных пород и перенос продуктов их разрушения в
растворенном и механически раздробленном состоянии, т. е. в виде гальки,
песка и глины.
По подсчетам Г.В. Лопатина, все реки земного шара (без учета
Антарктиды, Гренландии и Канадского полярного архипелага, по которым данных
нет) выносят за год в море в растворенном и механически взвешенном
состоянии около 17,5 млн. т вещества, полученного за счет разрушения суши.
Это равносильно общему понижению ее поверхности со средней скоростью около
0,09 мм в год, или 9 см в тысячелетие.
Таким образом, если скорость разрушения суши текучими водами принять за
строго постоянную, то за 8,3 млн. лет средняя высота суши уменьшилась бы
как раз на те 750 м, которым она равна в настоящее время, т. е. она
практически сравнялась бы с уровнем моря. Но фактически суша существует
сотни и тысячи миллионов лет, так как существуют другие процессы,
восстанавливающие ее высоту или даже создающие новые участки. Это поднятия
земной коры. Без них вообще не могло бы существовать крупных
возвышенностей, так как горы разрушаются текучей водой особенно интенсивно.
Ведь с них стекают бурные реки, способные переносить даже крупные глыбы по
1—2 м и более в поперечнике.
Расчет показал, что в водосборе р. Вахш, притоки которой стекают с
Алайского и Заалайского хребтов в Средней Азии, ежегодно смывается водой в
среднем 2612 т только одних мелких частиц горных пород, переносимых во
взвешенном состоянии в виде мути. Это дает среднее понижение всей
поверхности водосбора на 1,6 мм в год, или в 18 раз больше, чем в среднем
для всей суши.
Нередко всю разрушительную работу текучих вод в целом называют одним
термином эрозия (по-латыни это значит разъедание). Однако это не вполне
правильно, так как можно выделить две формы ее проявления, принципиально
отличающиеся друг от друга по своим результатам.
Первая из них — это эрозия, или иначе размыв (линейный размыв). Под
этим названием понимается разрушительная работа русловых водных потоков, т.
е. временных или постоянных ручьев и рек. Все они стремятся врезать свое
русло в поверхность земли на всем протяжении в виде более или менее
глубокой рытвины, промоины, оврага. Крупные водные потоки постепенно
разрабатывают этим путем обширные и глубокие долины и ущелья. Линейный
размыв, или эрозия, стремится, таким образом, расчленить рельеф суши,
сделать его более неровным, иногда даже очень неровным, так как речные
долины иногда имеют глубину до 1,5—2 тыс. м.
Совсем иной формой проявления разрушительной работы воды является
площадной смыв, или просто смыв[1]. Под смывом понимают работу воды,
стекающей по склонам во время дождей или таяния снегов. Этот временный
склоновый сток выражается либо в виде сплошной тонкой пелены воды,
движущейся по пологому скату, либо в виде густой сети мелких струек, каждая
из которых является как бы миниатюрным ручейком. Каждая струйка стремится
вырыть себе маленькую рытвинку, но ее кинетической энергии хватает лишь на
то, чтобы врезаться в тонкий разрыхленный выветриванием поверхностный
покров на глубину нескольких сантиметров. В связи с этим образующиеся
миниатюрные рытвинки расположены очень близко друг к другу, их склоны
сходятся в виде узкого гребешка, а постепенное врезание приводит к общему
равномерному понижению всей поверхности склона. Благодаря этому смыву
подвергаются одновременно обширные площади, и под его влиянием происходит
вьполаживание и сглаживание склонов, общее выравнивание поверхности суши,
уменьшение ее вертикального расчленения. Иными словами, площадной смыв
приводит к прямо противоположным результатам по сравнению с эрозией. Именно
поэтому их и следует отличать друг от друга.
Развитие рельефа суши происходит при совместном воздействии эрозии и
площадного смыва, относительная роль которых изменяется в зависимости от
высоты поверхности континента над уровнем океана. Чем выше суша, тем круче,
как правило, уклоны ее поверхности, тем быстрее течение ручьев и рек, тем
интенсивнее протекает линейный размыв, или эрозия, создающая глубокие
долины и узкие высокие водоразделы между ними рельеф становится гористым,
расчлененным.
Чем ниже суша, т.е. чем медленнее и меньше по размаху поднятия земной
коры, тем менее интенсивна эрозия, но зато тем больше относительная роль
площадного смыва, тем более сглаженным, равнинным становится рельеф. Ручьи
и реки, производящие площадной смыв, создают и совершенно различные по
составу и строению отложения, играющие неодинаковую роль в общем комплексе
осадков, возникающих на суше.
ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ РАБОТА ЛЬДА
Большую роль как геологический фактор играет лед. Б природе лед
выступает в трех формах: в виде грунтового льда, плавучего—морского,
озерного и речного льда и, наконец, в виде горных и материковых льдов.
Особенно большую работу по разрушению горных пород, переносу обломочного
материала и образованию новых сложений осуществляют ледники.
Грунтовый (подземный) лед и многолетняя (вечная) мерзлота. Во всех
странах с холодной зимой почва периодически промерзает с поверхности, и в
ней образуется почвенный лед, заполняющий поры грунта. Глубина промерзания
тем больше, чем ниже зимние температуры и чем тоньше зимний снежный покров,
защищающий почву от крайнего переохлаждения. В большей части умеренного
пояса, где средние годовые температуры положительны, промерзание имеет
сезонный характер, и почва вновь оттаивает летом. Это явление носит
название сезонной мерзлоты.
В областях, где среднегодовая температура отрицательна, ниже зоны
сезонной мерзлоты, в зоне постоянных температур, как известно,
соответствующих средним годовым, горные породы остаются мерзлыми круглый
год. Вода, заключенная в их порах, все время остается в твердом состоянии в
виде грунтового, или подземного, льда. В таком случае говорят о
многолетней, постоянной или вечной мерзлоте.
Многолетняя мерзлота широко распространена в субполярном и холодно-
умеренном климате, особенно в Канаде, на Аляске и в Восточной Сибири. В
этих областях вертикальный разрез почвы и подпочвы в схеме имеет следующие
особенности.
Верхняя часть его (мощностью от нескольких сантиметров до 1,5—2 м)
носит название деятельного слоя. Это слои сезонной мерзлоты, который за
лето оттаивает, а зимой замерзает. Летом деятельный слой обычно целиком
насыщен водой или содержит воду в своей нижней части над водоупорными
постоянно мерзлыми слоями. Это так называемые надмерзлотные воды. Ниже
располагается постоянно промерзший слой различной толщины, не оттаивающий
летом, т. е. собственно слой многолетней мерзлоты. Под толщей много летней
мерзлоты залегают слюды, находящиеся вне сферы влияния климатических
условий, где срезывается уже влияние внутреннего тепла Земли. Здесь
циркулируют подземные воды в жидкой фазе, находящиеся обычно под
гидростатическим напором, так как сверху они прикрыты водоупорным
мерзлотным слоем. Это так называемые подмерзлотные воды.
Воды в жидком состоянии могут залегать в виде линз внутри зоны
многолетней мерзлоты, что связано с неравномерным распределением в ней
температур. Эти воды называются межмерзлотными водами. Участки талого
грунта к которым они приурочены носят название таликов.
Межмерзлотные, а иногда и надмерзлотные воды могут временами
приобретать напор. Обычно он возникает осенью и зимой, когда идет
промерзание деятельного слоя и таликов Развивающаяся сезонная мерзлота
постепенно смыкается с многолетней мерзлотой, но не сразу повсеместно. Во
многих местах между ними сохраняются более или менее долю не замерзающим
участки, насыщенные водой, которая постепенно сжимается замерзающими и
увеличивающимися в объеме окружающими слоями грунта Напор, возникающий при
этом, может быть очень значительным
Иногда из-за образования трещин в мерзлоте напорные воды внедряются под
почву и замерзаю г там в виде крупных линз; поднимающих поверхностный слой
и носящих название гидролакколитов. Образующиеся над такими
гидролакколитами бугры с ледяным ядром, пли булгунняхи, имеют высоту до 10
м и более. Они представляют собой целые небольшие холмы с довольно крутыми
склонами. Покрывающий их лес иногда оказывается наклоненным в разные
стороны.
Прорыв межмерзлотных и подмерзлотных вод может быть вызван
деятельностью человека, например возведением строений, отапливаемых зимой.
Под такими строениями мерзлота подтаивает, и это может открыть доступ к
поверхности нижележащих напорных вод.
В других случаях напорные воды изливаются на поверхность Земли и
образуют н алели часто значительных размеров. Толщина последних достигает 5
м. Площадь их может занижать несколько квадратных километров.
ОЗЕРА И БОЛОТА, ИХ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ
Озера представляют собой заполненные водой впадины на поверхности
суши, имеющие самое различное происхождение.
Изучение озер, их режима, истории развития, условий накопления осадков
и связанных с ними полезных ископаемых представляет важную геологическую
задачу. Осадки, накапливающиеся в озерах, очень разнообразны и многие из
них являются ценным минеральным сырьем для различных отраслей народного
хозяйства.
В отличие от морей озера имеют относительно небольшие размеры и
располагаются в большинстве случаев внутри континентов. Они не связаны, как
правило, с Мировым океаном, если не считать искусственного их соединения
посредством каналов. Лишь немногие из озер располагаются вблизи морских
берегов и являются бассейнами, отшнурованными от морей и потерявшими связь
с ними в недавнем геологическом прошлом. Это реликтовые (остаточные) озера.
Общая площадь озер составляет 2,7 млн. км2, или около 2% всей площади
континентов. Гипсометрические озера располагаются на высоте от 5400 м выше
уровня моря (оз. Хорпатсо в Тибете) до 392 м ниже уровня моря (Мертвое
море).
Глубина озер бывает иногда довольно значительной: в отдельных случаях
дно озерных впадин опущено более чем на 1000 м ниже уровня моря.
Данные о некоторых наиболее крупных озерах мира представлены в табл. 2
(цифры площадей поверхности озер округлены) .
Таблица 2
Размеры и глубина крупнейших озер мира
|Название озера |Площадь в тыс. |Наибольшая |Абсолютная |
| |КМ'1 |глубина в м |высота в м |
|Каспийское (море) |394 |980 |-28 |
|Верхнее |82 |308 |183 |
|Аральское (море) |66 |68 |53 |
|Танганьика |33 |1435 |773 |
|Байкал |31 |1741 |453 |
|Ладожское |18 |225 |4 |
|Балхаш |19 |26 |340 |
|Онежское |10 |110 |33 |
|Иссык-Куль |6 |702 |1609 |
ПРОИСХОЖДЕНИЕ И ТИПЫ ОЗЕРНЫХ ВПАДИН
Озерные впадины могут быть экзогенного и эндогенного происхождения. И
те и другие в свою очередь разделяются на плотинные и котловинные.
Плотинные впадины экзогенного происхождения развиты широко. Их примером
является Сарезское озеро на Памире, образовавшееся в 1911 г. в результате
обвала скального массива на правом берегу р. Бартанг. При этом обвале в
ущелье реки возникла запруда длиной 5 км и высотой 700 м. Река разлилась и
образовала озеро, затопив расположенный выше плотины кишлак Сарез. Отсюда
озеро и получило название Сарезского. Наполнение озера продолжалось
несколько лет. Длина этого озера 85 км и глубина у плотины около 0,5 км.
В горах очень распространены случаи возникновения озер в результате
запруды рек конечно-моренными валами отступивших ледников.
В настоящее время возникает много искусственных озер—водохранилищ при
сооружении плотин на реках в целях орошения, а также для получения
электроэнергии и регулирования стока вод в реках, мелеющих в меженное
время. Примером таких озер могут служить созданные и создаваемые в бассейне
р. Волги Московское море, Куйбышевское водохранилище. Сталинградское
водохранилище, Цимлянское на р. Дон, ряд водохранилищ на pp. Днепре, Ангаре
и др., а также многочисленные искусственные плотинные озера и пруды на
многих более мелких реках.
ЭНДОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ
Эндогенными (внутренними) процессами называются такие геологические
процессы, происхождение которых связано с глубокими недрами Земли. Вещество
земного шара развивается во всех своих частях, в том числе и в глубинных. В
недрах Земли под внешними ее оболочками происходят сложные физико-
механические и физико-химические преобразования вещества, в результате
которых возникают мощные силы, воздействующие на земную кору и коренным
образом преобразующие последнюю. Вот эти-то преобразующие процессы и
называются эндогенными процессами.
Наиболее отчетливо эндогенные процессы выражаются в явлениях
вулканизма, под которыми понимаются процессы,. связанные с перемещением
магмы как в верхние слои земной коры, так и на ее поверхность.
Явления вулканизма знакомят человека с материей, располагающейся в
глубинах земного шара, с ее физическим состоянием и химическим составом
Проявления поверхностного вулканизма происходят не повсеместно, а
приурочены к определенным участкам земной коры, положение и площадь которых
изменялись в ходе геологической истории.
Магма, внедряясь в земную кору, очень часто не достигает поверхности, а
застывает где-то на глубине, образуя при этом глубинные, интрузивные горные
породы (гранит, габбро и др.). Явления внедрения магмы в земную кору
получили название, глубинного вулканизма, или плутонизма.
Вторым видом эндогенных процессов являются землетрясения, проявляющиеся
в определенных участках земной поверхности в виде кратковременных толчков
или сотрясений. Явления землетрясений, так же как и вулканизм, всегда
поражали воображение человека. В тех случаях, когда толчки приходились на
населенные пункты, землетрясения приносили человечеству значительные
бедствия: гибель многих людей, разрушения построек и т. д.
Кроме кратковременных и сильных колебаний типа землетрясении, земная
кора испытывает колебания, при которых одни участки ее опускаются, а другие
поднимаются. Движения эти совершаются | |
