НА ФОРМУВАННЯ РЕЛЬЄФУ

Під екзогенними процесами розуміють процеси, що протікають внаслідок взаємодії літосфери Землі із її зовнішніми оболонками – атмо-, гідро-, біосферою. Енергетичну основу цих процесів становить теплова енергія Сонця. До екзогенних процесів належить вивітрювання гірських порід, вплив вітру (еолові процеси), води (тимчасових та постійних водотоків) на рельєф, діяльність льодовиків та талих льодовикових вод, вплив сил гравітації на рельєф (утворення осипищ, зсувів та ін.), берегова діяльність морських акваторій.

Вивітрювання гірських порід. Вивітрюванням називають сукупність процесів руйнування і глибокого перетворення поверхневих шарів гірських порід під дією температури, кисню, води, живих організмів та ін. Внаслідок дії процесів вивітрювання утворюється специфічний тип відкладів – кора вивітрювання. В залежності від факторів, що впливають на руйнування гірських порід виділяють фізичне, хімічне та органічне вивітрювання (органічне вивітрювання можна розглядати як різновид фізичного вивітрювання).

Фізичним вивітрюванням називають руйнування гірської породи на уламки різної величини без зміни їх механічного складу. Розрізняють температурне та механічне вивітрювання. Температурне вивітрювання проявляється під дією змін температур. Якщо амплітуди коливання температури досить високі (особливо добові), гірська порода при нагріванні розширюється, а при охолоджені зменшує свій об’єм. Це призводить до розтріскування породи на окремі уламки. Механічне вивітрювання відбувається під дією води що замерзає в тріщинах, при кристалізації солей та ін.

Хімічне вивітрювання відбувається під дією води і розчинених у ній газів. Воно проявляється у різних формах (розчинення, оксидація, гідратація та ін.) і призводить до зміни хімічного складу речовини, а отже до формування нового типу відкладів. Однією з найпоширеніших форм є розчинення гірських порід. Якщо на певній території залягають гірські породи що піддаються розчиненню (вапняки, гіпси, крейда, солі), вода розчиняє їх. Утворюються специфічні форми рельєфу, які називають карстом, а процес розчинення гірських порід водою – картуванням. У вологих теплих зонах, досить поширеним є процес оксидації, прикладом може бути перетворення піриту в лімоніт:

Fe₂S + nO₂ + mH₂O – FeSO₄ – Fe₂(SO₄)₃ – Fe₂O₃*nH₂O

^{пірит лімоніт}

Хімічне руйнування гірських порід може проходити і шляхом гідратації (приєднанням молекул води):

CaSO₄ + 2H₂O – CaSO₄*2H₂O

^{ангідрит гіпс}

Найбільш складним із процесів хімічного вивітрювання є гідроліз, з яким пов’язане розкладання алюмосилікатів і утворення нових глинистих та інших мінералів:

K₂[AlSi₃O₈] + nH₂O + mCO₂ – K₂CO₃ + SiO₂* nH₂O + Al₄(OH)₈[Si₂O₁₀]

^{ортоклаз поташ опал каолін}

Хімічне вивітрювання найбільш типове для областей з вологим кліматом.

Органогенне вивітрювання, під яким розуміють руйнування гірських порід під впливом живих організмів може проявлятися у двох формах – фізичній (діяльність землерийок, дощових черв’яків, руйнування гірських порід кореневими системами рослин) і хімічній (виділення продуктів життєдіяльності живих організмів, амінокислот, засвоєння окремих елементів з грунту)

Еолові процеси і рельєф. Геоморфологічні процеси і форми рельєфу, створені вітром, називають еоловими. Поширеність еолових процесів залежить від таких факторів: незначна кількість опадів, підвищена сухість повітря, часті сильні вітри, відсутність або розрідженість рослинного покриву, інтенсивне фізичне вивітрювання гірських порід і притаманне для нього поширення піщаних і пилуватих порід. Найбільш інтенсивно еолові процеси виражені в пустелях і напівпустелях, хоча можуть зустрічатися в сухих розораних степах на піщаних пляжах.

Діяльність вітру полягає у руйнуванні порід, транспортування уламкового матеріалу та акумуляції матеріалу. Руйнівна діяльність вітру проявляється в двох формах дефляції та коразії. Дефляція – це видування або розвіювання вітром дрібних порід, грунтів, внаслідок чого утворюються дефляційні улоговини, вітрові борозни – ярданги.

Коразія – обточування та шліфування скельних виходів під впливом піщаного матеріалу, що переноситься вітром в піщаному потоці. Внаслідок вдаряння піщинок об виступи скель утворюються коразійні заглибини, кам’яні стовпи, кам’яні гриби). Особливо поширені дані форми в кам’янистих пустелях (Мангишлак, Устюрт).

Акумулятивна діяльність вітру проявляється у створені найрізноманітніших форм нано-, мікро- та мезорельєфу. Найпростішими формами еолового рельєфу є горбокоси, що утворюються при огинанні вітром перешкод. На великих піщаних просторах формуються складні піщані пасма. Досить поширеними формами є так звані піщані дюни ( куполоподібні піщані наноси) та бархани (піщані нагромадження висотою до 30-50м, які мають сер повидну форму і часто розглядаються як з форм еволюції дюнного рельєфу). Часто бархани зливаються один з одним, утворюючи суцільні барханні ланцюги, довжина яких може перевищувати 10-15 км.

Наслідком вітрової діяльності є також утворення комплексу своєрідних відкладів – лесів. Існує декілька теорій щодо формування лесових товщ на території України, на яких сформувалися родючі чорноземні ґрунти.

Карстові процеси. Термін „карст” походить від назви плато Карст, поблизу м. Трієста на Адріатичному узбережжі. Карстом називають сукупність специфічних форм рельєфу та особливостей наземної і підземної гідрографії, що притаманні територіям, з залягаючими близько до поверхні розчинними гірськими породами – карбонатами (вапняк, крейда, доломіт), сульфати (гіпс, ангідрит), галогени (кам’яна сіль).

Для розвитку карстового процесу розчинна порода повинна містити незначну кількість глинистих домішок і мати достатню тріщинуватість. Поряд з цим має значення також потужність товщі породи, у межах якої спостерігається низхідний рух підземних вод ("вертикальна" циркуляція). Нижньою границею цієї товщі є дзеркало підземних вод карсту. Чим більша потужність зазначеної товщі, тим сильніше звичайно бувають виражені карстові явища як усередині породи, так і на топографічній її поверхні.

Умови залягання шарів розчинної породи мають менше значення для карстоутворення, ніж можна було б думати: карст спостерігається як у гірських країнах, де шари сильно дислоковані (Динарскі Альпи Балканського півострова, вапнякові області Гімалаїв), так і в областях горизонтального чи майже горизонтального залягання (силурійські вапняки Прибалтики, Столова Юра).

Інтенсивність розвитку поверхневих карстових утворень залежить від характеру топографічної поверхні. Якщо ця поверхня є рівною і майже горизонтальною, атмосферні води стікають по ній повільно, маючи можливість робити на ній тривалу розчинюючу дію і просочуватися в більшій кількості по тріщинах усередину. Навпаки, із крутих схилів, що переважають у гірських країнах, дощова вода збігає дуже швидко в тальвеги, не встигаючи скільки-небудь значно розчинити породу.

Серед інших поширених поверхневих форм рельєфу варто відмітити карстові лійки, карстові блюдця, карстові колодязі, природні шахти у залежності від форми западин. Замкнуті, поверхово безстічні западини невеликих розмірів представляють найбільш типовий і розповсюджений елемент карстового ландшафту. Вони зустрічаються майже у всіх карстових областях і нерідко покривають вапнякові плато в такій кількості, що їхнє число може досягати багатьох десятків на 1 км². Карстові лійки мають найчастіше округлу чи овальну, рідше неправильну форму в плані і воронкоподібний поперечний переріз е крутими і прямими схилами; верхній їхній поперечник і два рази більше їхньої глибини і коливається частіше всього в межах від 10 до 200 м.

Підземний карст. Карстові печери. Печерами називають різноманітної форми і величини порожнини усередині маси гірської породи, що відкриваються на земну поверхню одним чи декількома отворами, через які в них можна проникнути. Печери зустрічаються в різних гірських породах і можуть виникають у результаті ряду процесів. На крутих скелястих берегах морів вони утворяться під впливом прибою хвиль, що руйнує більш податливі ділянки берега. Тут печери представляють розширені прибійною хвилею тріщини в гірській породі.

Найбільш значні і типові печери формуються при дії води на розчинні гірські породи і представляють одну з характерних особливостей карстових областей. Закладення печер і всі риси їхньої топографії визначаються розташуванням систем тріщин тектонічного чи іншого походження, що є присутні у гірській породі навіть у місцях слабкого чи зовсім непорушеного залягання шарів. Проникаюча в ці тріщини вода поступово розширює їх і створює складну систему підземних каналів. У зоні глибинної горизонтальної циркуляції вод карсту в місцях найбільшої тріщинуватості порід утворяться особливо сильні потоки, спрямовані від центра карстового масиву до його периферії. Тут вода виявляє найбільший розчинюючий ефект і створює магістральний канал, що поступово розширюється за рахунок сусідніх невеликих тріщин і стягує у себе води із суміжних частин.

Печери нерідко утворять складну систему вузьких каналів і залоподібних розширень, що чергуються один з одним, багаторазово в’ються, змінюють напрямок і розташовуються часто в кілька поверхів на різних рівнях.

У багатьох печерах на їхній стелі, днищі і на стінах розвиті дуже різноманітні натічні утворення з вуглекислого вапна. Зі стелі печер звішуються униз вертикальні вузькі і довгі утворення, що нагадують крижані бурульки на карнизах будинків під час відлиг узимку. Це сталактити, що можуть досягати дуже великих розмірів - до багатьох метрів у довжину. Іноді сталактити розвиваються уздовж тріщин у стелі печери, через які проникає вода, насичена розчиненим вуглекислим вапном.

З підлоги печери назустріч сталактитам піднімаються звичайно більш широкі і короткі конічні утворення - сталагміти. Останні розташовуються на одній вертикалі зі сталактитами, тому що утворююча їхнє вуглекисле вапно виділяється з крапель води, що випаровуються, стікаючої з виступів стелі печери по зовнішнім поверхням сталактитів. Досягши нижнього кінця сталактита, крапля зривається і падає вниз. Сталактити і сталагміти, наростаючи назустріч один одному, можуть злитися між собою, утворити колони, що підпирають звід печери. Колони часто прикрашені подовжньою чи ребристістю несуть поперечні валики, вони як би складаються з окремих хребців. Натічні утворення з карбонату кальцію, гіпсу спостерігаються далеко не в кожній печері.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: