Внешние процессы, происходящие на поверхности Земли. Физическое, химическое, органическое выветривание. Роль выветривания в формировании рельефа

Понятие о внешних процессов. Земную поверхность формируют не только внутренние процессы, но и внешние. К ним относятся выветривания, работа ветра, поверхностных и подземных вод, моря, ледников. Эти процессы, в отличие от внутренних, происходящих на поверхности или в верхней части земной коры.

Отличаются внешние процессы и тем, что черпают энергию внутри планеты, а снаружи. Они "используют" энергию Солнца (Солнечное тепло), силу земного притяжения, Жизнедеятельность организмов. На первый взгляд эти силы кажутся значительно слабее. Однако, это только кажется, недаром в народе говорят: "Вода камень точит". Внешние процессы выполняют одновременно и разрушительную, и творческую работу. Часто их называют скульпторами поверхности. Они рассекают, обтачивают, шлифуют монолиты, образованные внутренними процессами.

Выветривания. Оно охватывает почти всю поверхность планеты и является самым распространенным из всех внешних процессов. Различают физическое, химическое и органическое выветривание.

Физическое выветривание - Это разрушение горных пород до обломков во влиянием резких колебаний температуры и замерзания воды в трещинах. Особенно активно оно происходит там, где значительные контрасты суточных температур - в пустынях и горах. Например, в пустыни Каракумы температура песка и скал днем достигает 80 ⁰С, а ночью спадает почти до 0 ⁰С. Многократное нагревание и охлаждение приводит к быстрому растрескиванию пород. Разрушительное действие замерзшей воды распространена в полярных районах. Вода, замерзая, как известно, увеличивается в объеме и расширяет трещины. Впоследствии сплошная глыба распадается на куски.

Химическое выветривания - Это разрушение горных пород под действием воздуха, воды и растворенных в ней веществ. Они способны разъедать породы, тем самым образуя с ним новые минералы и породы. Так, твердый полевой шпат превращается в мягкую глину. Наиболее интенсивно химическое выветривание происходит в районах с влажным и теплым климатом.

Органическое выветривания - Это разрушение горных пород организмами. Чаще всего его начинают бактерии, мхи и лишайники, которые поселяются на породах. Корни растений, попадая в трещины пород, также способствуют растрескиванию. Среди животных ощутимо влияют на породы землеройные, дождевые черви, муравьи и др.

Вследствие выветривания образуются рыхлые отложения, которые легко развеиваются ветрами и размываются текучими водами.

Работа ветра. Ветер выполняет три вида работы: разрушительную, транспортную и творческую. Разрушительная работа выражается в выдувании и развенчании рыхлых пород. Ветер может сдувать огромные массы пород и почвы. Например, в США во время бури в 1934 г. только при один день было снесены около 300 млн т грунта. Подхваченные ветром песчинки ударяются о скалы и обтачивают, шлифуют каменные выступы. В результате образуются не только царапины, но и удивительные скульптурные формы. Часто они напоминают столбы, грибы, фигуры людей и т.д. Их называют останцами. Причудливые останцы, например, образуют Долину привидений на горном массиве Демерджи в Крыму.

Транспортная работа заключается в переносе ветром обломков пород на большие расстояния. Так, пылевая буря в 1926 г. с юга Украины занесла пыль и чорнозем до Балтийского моря.

Творческая работа ветра - это откладывание перенесенных обломков и образование различных эоловых форм поверхности (по имени мифического древнегреческого бога ветров Эола). Везде, где есть песок, формируются рябь - Мелкие песчаные валики, объединенные в цепочки. На побережьях морей, в долинах рек ветер нагребает дюны - песчаные холмы высотой 10-20 м, редко -100 м. В Украину они распространены в долине Днепра, На побережьях Черного и Азовского морей. В песчаных пустынях образуются барханы - Холмы из песка высотой 70-150 м в виде полумесяца. Их много в пустынях Сахаре, Кызылкум, Каракумы. Дюны и барханы, гонимые ветром, постоянно перемещаются и за год могут "пройти" сотни метров. В истории известны случаи, когда из-за наступления песков Ливийской пустыне были полностью засыпаны два города Египта.

Работа вод. Поверхностные воды - Временные (что образуются после сильных дождей или таяния снега) и постоянные (реки) потоки - осуществляют большую работу и изменяют поверхность. Разрушительная работа поверхностных вод заключается в размывании пород. Этот процесс называют эрозией (От латинского эрозии - Разъедание). Временные потоки воды прорезают на поверхности промоины - углубление в 1-2 м. Если промоины не закреплены корнями растений, то после очередных ливней углубляются и расширяются. В результате промоины превращаются на овраги. Овраги растут после каждого дождя. Со временем эрозия уменьшается. Склоны оврага становятся пологими. На них вырастают травы и кустарники. Тогда овраг постепенно превращается в балку, Что дальше уже не растет. Влекут возникновения промоин и оврагов обильные осадки и наличие горных пород, которые легко размываются. Реки же выпахивают себе вытянутые углубления - речные долины, А также размывают берега. Кроме того, они переносят и откладывают разрушенный материал в русле и устье реки.

Подземные воды растворяют некоторые горные породы, например известняк, мел, гипс, соль. Вследствие этого под землей образуются полости - пещеры. Вымывание и вынос подземными водами рыхлых пород обусловливает проседание поверхности и движения впадин. Онинеглубокие и напоминают блюдца. В Украине такие впадины есть в лесостепи и степи, поэтому эти формы рельефа называют степными блюдцами.

Работа морей. Разрушительную работу моря обеспечивают удары волн (прибоя) о берег. Во время штормов ударная сила волн сильнейшая у крутых берегов. Многочисленные удары волн образуют в берегу ниши. Впоследствии часть берега, нависающей над ней, обваливается. Волны подхватывают обломки и бомбардируют ими новообразованный уступ, разрушая его с еще большей силой. Берег постепенно отступает вглубь суши, а крупные обломки пород измельчаются.

Одновременно происходит творческая работа моря. Морские волны переносят и откладывают обломки пород, образуя полосы рыхлых наносов - пляжи. Они бывают песчаные, ракушечниковые, галечниковые. Иногда волны вдоль берега намывают узкие косы. Например, в Украина коса Арабатская стрелка образовалась вдоль побережья Азовского моря.

Работа ледников. Деятельность ледников, покрывающих вершины гор и полярные районы, похожа на работу поверхностных вод. Сползая, ледники шлифуют поверхность и выпахивают углубления. При движении в ледник вмерзають различные обломки пород, перемещаются вместе с ним. Когда край ледника тает, все, что он принес, откладывается. Эти отложения называются мореной.

Работа человека. Деятельность человека все ощутимее влияет на земную поверхность. С помощью мощной техники люди научились изменять естественную поверхность планеты, приспосабливая ее для своих нужд. Как и силы природы, они разрушают поверхность, когда добывают полезные ископаемые, разоряют сельскохозяйственные угодья, строят различные сооружения и пути. Человек создает на поверхности рукотворные (неестественные) формы - углубления- карьеры, Повышение в виде насыпей т.д.

Внешние процессы действуют постоянно и одновременно с внутренними. В результате такого взаимодействия поверхность Земли получает сложного вида и непрерывно меняется.

Физическим выветриванием называется дезинтеграция горной породы, не сопровождающаяся химическими изменениями ее состава. В зависимости от главного действующего фактора и характера разрушения горных пород физическое выветривание делят на температурное и механическое.
Температурное выветривание происходит без участия внешнего механического воздействия и вызывается изменением температуры. Интенсивность температурного выветривания зависит от состава породы, ее строения (текстуры и структуры), а также от окраски, трещиноватости и других факторов. Большое значение при температурном выветривании имеют амплитуда и особенно скорость изменения температуры. Поэтому при выветривании ее суточные колебания играют большую роль, чем сезонные.
Температурное выветривание наблюдается во всех климатических зонах, но наиболее интенсивно оно протекает в областях, характеризующихся резкими контрастами температур, сухостью воздуха, отсутствием или слабым развитием растительного покрова. Такими областями, прежде всего, являются тропические и внетропические пустыни. Интенсивно температурное выветривание протекает также на крутых склонах высоких гор, особенно на склонах южной экспозиции (рис. 41).

Рис. 41. Разрушенные в результате физического (температурного) выветривания базальты. Сирийская пустыня (по З. Кукалу, 1983) (доступно только при скачивании полной версии книги)

Механическое выветривание происходит под воздействием таких факторов, как замерзание воды в трещинах и порах горных пород, кристаллизация солей при испарении воды, то есть оно тесно связано с температурным выветриванием. Особенно сильный и быстрый механический разрушитель горных пород – вода. При ее замерзании в трещинах и порах горных пород возникает огромное давление, в результате которого порода распадается на обломки. Это явление часто называют морозным выветриванием. Предпосылками морозного выветривания служат трещиноватость горных пород, наличие воды и соответствующие температурные условия. Следует отметить, что интенсивность морозного выветривания определяется не амплитудой, а частотой колебания температуры около точки замерзания воды, то есть около 0°С. Вследствие этого наиболее интенсивно морозное выветривание протекает в полярных странах, а также в горных районах, преимущественно выше снеговой границы.
Раздробляющее действие кристаллизующихся солей ярче проявляется в условиях жаркого, сухого климата, где днем при сильном нагревании солнцем влага, находящаяся в капиллярных трещинах, подтягивается к поверхности и соли, содержащиеся в ней, кристаллизуются. Под давлением растущих кристаллов трещины расширяются. В конечном счете это приводит к нарушению монолитности горных пород, к их разрушению. Разрушению горных пород способствуют намокание и высыхание (этот фактор особенно важен для глин, суглинков, мергелей), а также физическое воздействие организмов (корней растений, землероев, камнеточцев).
В результате физического выветривания компактные породы распадаются на остроугольные обломки различной формы и разных размеров, т. е. образуется материал, из которого формируются осадочные обломочные породы – глыбы, щебень, дресва, песок. По мере дробления горных пород интенсивность физического выветривания ослабевает, и создаются все более благоприятные условия для химического выветривания.