במדע המודרני מדברים על התבליט ומרכיביו העיקריים: מראה, מקור היסטורי, התפתחות הדרגתית, דינמיקה בתנאים מודרניים ודפוסי תפוצה מיוחדים מנקודת מבט של גיאוגרפיה, וגם מרבים להזכיר אנדוגניות ואקסוגניות. תהליכים. דווקא חלק מהגיאוגרפיה כקהילה וכמדע מורכב ניתן להתייחס לגיאומורפולוגיה, שלמעשה אופיינית לה ההגדרה שהוזכרה לעיל. ענף מדעי תוך-גיאוגרפי זה נשלט כיום על ידי רעיון ההקלה כתוצר סופי של השפעה הדדית של תהליכים גיאולוגיים אקסוגניים ואנדוגניים.
תהליכים אקסוגניים
תחת תהליכים אקסוגניים מובנים תהליכים גיאולוגיים כאלה, הנגרמים ממקורות אנרגיה חיצוניים לכדור הארץ, בשילוב עם כוח המשיכה. מקור האנרגיה השולט הוא קרינת השמש. תהליכים אקסוגניים מתרחשים באזור הקרוב לפני השטח וישירות על פני קרום כדור הארץ. הםמוצגים בצורה של אינטראקציה פיזיקוכימית ומכאנית של קרום כדור הארץ עם שכבות מים ואוויר. תהליכים אקסוגניים אחראים בטבעם לעבודה הרסנית על מנת להחליק אי-סדירות פני השטח, אשר, בתורם, נוצרות על ידי תהליכים אנדוגניים, כלומר, ניתוק בליטות ומילוי שקעי הקלה במוצרי הרס.
תהליכים אנדוגניים
העולם משתנה כל הזמן. תהליכים גיאולוגיים אנדוגניים ואקסוגניים הם אנטגוניסטיים. הם מסוגלים לבטל את ההשפעה על כדור הארץ של היריב שלהם. תהליכים אנדוגניים הם תהליכים גיאולוגיים כאלה הקשורים ישירות לאנרגיה הנוצרת במעי העמוק של פני האדמה המוצקים (ליתוספירה). תכונת האנדוגניות אופיינית להרבה תופעות בסיסיות בהיווצרות פני כדור הארץ. אנדוגניים כוללים מטמורפיזם של סלעים, מאגמטיזם, פעילות סייסמית. דוגמה לתהליכים אנדוגניים היא התנועות הטקטוניות של קרום כדור הארץ. מקורות האנרגיה העיקריים לתהליכים מסוג זה הם תרמיים, כמו גם חלוקה מחדש של חומרים במעמקים בהתאם לצפיפות של חומרים מסוימים (הנקראת מדעית התמיינות גרביטציונית). תהליכים אנדוגניים ניזונים (כפי שהשם מרמז) מהאנרגיה הפנימית של כדור הארץ ומתבטאים בעיקר בתנועות רב-כיווניות של מסות ענק של סלעים של קרום כדור הארץ, ואיתם החומר המותך של מעטפת כדור הארץ. כתוצאה מתהליכים אנדוגניים, נוצרות אי סדרים גדולים על פני כדור הארץמשטחים. התהליכים הללו הם שאחראים להיווצרות הרים ורכסי הרים, שוקת בין הרים ושקעים באוקיינוס.
בהשפעה הדדית של גרסאות אקסוגניות ואנדוגניות של תהליכים, מתפתחים קרום כדור הארץ ופני השטח שלו. נשקול את מבוני התהליך, כלומר תהליכים גיאולוגיים אנדוגניים, שלמעשה יוצרים את החלקים הגדולים ביותר של תבליט כדור הארץ.
קבוצות אנדוגניות
בין האנדוגניים, יש 3 קבוצות של תהליכים המחוברים זה לזה, אך באותו זמן עצמאיים:
- magmatism;
- רעידות אדמה;
- השפעות טקטוניות.
בואו נסתכל מקרוב על כל תהליך.
מגמטיות
תופעות וולקניות שייכות לתהליכים אנדוגניים. יש להבין אותם כתהליכים המבוססים על תנועת מאגמה אל פני קרום כדור הארץ ואל השכבות העליונות שלו. וולקניות מדגים לאדם את החומר שנמצא בבטן כדור הארץ, למדענים יש הזדמנות להכיר את הרכבו הכימי ואת מצבו הפיזי. תופעות געשיות אינן מופיעות בכל מקום, אלא רק באזורים הפעילים כביכול סייסמית, שאליהם, למעשה, מוגבלת האפשרות של תופעות כאלה. שטחים שעליהם הרי געש פעילים או רדומים עברו לעתים קרובות שינויים גיאולוגיים במהלך התהליך ההיסטורי. מאגמה, החודרת לתוך התהליכים האנדוגניים הפנימיים של כדור הארץ, עלולה שלא להגיע לפני השטח, ובמקרה זה היא מתמצקת איפשהו בבטן האדמה ויוצרת סלעים חודרניים (עמוקים) מיוחדים (הם כולליםגאברו, גרניט ועוד רבים אחרים). תופעות, שתוצאתן היא חדירת מאגמה לקרום כדור הארץ, קיבלו את השם של אפלטוניזם, אחרת - וולקניות עמוקה.
רעידות אדמה
רעידות אדמה, שהן גם בין התהליכים האנדוגניים העיקריים, מתבטאות בחלקים מסוימים של פני כדור הארץ, המתבטאות ברעידות קצרות טווח. כולם מבינים שרעידות אדמה, כמו אסונות טבע, יחד עם געשיות, תמיד היו קרובות לחברה האנושית, וכתוצאה מכך, הן פגעו בדמיון של אנשים. רעידות אדמה לא עברו ללא עקבות לאדם, וגרמו נזק עצום לכלכלתו (ולעתים אף לבריאותו ולחייו) בדמות הרס מבנים, פגיעה בשלמות הגידולים החקלאיים, פציעות קשות או אפילו מוות.
השפעות טקטוניות
מלבד רעידות אדמה, שהן רעידות קצרות טווח וחזקות, פני כדור הארץ חווה השפעות שבהן חלק מחלקיו עולים, בעוד שאחרים נופלים. תנועות קרום כאלה איטיות בצורה בלתי נתפסת (ביחס לקצב חיי היומיום שלנו): המהירות שלהן שווה ערך לשינויים ברמה של כמה סנטימטרים או אפילו מילימטרים למאה. אז הם, כמובן, לא נגישים לתצפיות של העין האנושית, מדידות מתבקשות רק עם שימוש במכשירי מדידה מיוחדים. עם זאת, באופן פרדוקסלי, שינויים אלה משמעותיים מאוד להופעתו של הפלנטה שלנו, ואפילו בקנה מידה היסטורי.המהירות שלהם לא כל כך קטנה. מכיוון שתנועות כאלה מתרחשות ללא הרף ובכל מקום במשך מאות רבות, ואפילו מיליוני שנים, התוצאות הסופיות שלהן מרשימות. בהשפעת תנועות טקטוניות (והן נקראות כך), שטחי יבשה רבים הפכו לקרקעית אוקיינוס עמוקה, להיפך, באותה הצלחה, חלקים מסוימים של פני השטח המתנשאים כעת למאות, אלפי מטרים מעל פני הים. פעם הוחבאו מתחת לכיסוי מים צפוף. כמו כל דבר בטבע, עוצמת התנועות הנודדות שונה: באזורים מסוימים תהליכים טקטוניים מהירים יותר ומשפיעים יותר, בעוד שבמקומות אחרים הם הרבה יותר איטיים ופחות משמעותיים.
במאמר זה נתמקד בתהליכים טקטוניים, שכן הם בעלי חשיבות מכרעת בהיווצרות התבליט, ומכאן גם במראה החיצוני של הפלנטה שלנו. אז, הטקטוניקה קובעת את האופי והתוכנית של קווי המתאר העתידיים של צורות התבליט של כדור הארץ במשך מאות שנים.
בלוקים טקטוניים
הבה נסמן שוב ששינויים טקטוניים מובנים כתהליכים אנדוגניים של היווצרות תמונת הקלה. טקטוניקה קשורה ישירות לתנועות של בלוקים מונוליטיים מיוחדים, שהם חלקים חלקיים נפרדים של קרום כדור הארץ. חשוב להבין שהבלוקים האלה שונים זה מזה:
- בעובי (מינימום ממטרים בודדים ועד עשרות מטרים, ומקסימום עד קילומטרים, נספר בעשרות);
- לפי שטח (הקטנים ביותר הם עשרות ומאות קילומטרים בריבוע, והטווח הגדול ביותר על פנישטח למיליוניות);
- לפי אופי העיוות של הסלעים המרכיבים את קרום כדור הארץ (שוב, אנו מבחינים בשני סוגי שינויים: בלתי רציף ומקופל);
- בכיוון התנועה (קיימים שני סוגים של תנועות רב-כיווניות: תנועות טקטוניות אופקיות ואנכיות).
היסטוריה של התפתחות תורת הטקטוניקה
עד אמצע המאה ה-20, מושג הפיקסיזם היה בעמדות המובילות בגיאומורפולוגיה ובגיאולוגיה. הוא התבסס על הרעיון שהסוג העיקרי והדומיננטי של תנועות תנודות צריך להיחשב אנכי, בעוד שסוג התנועות האופקי הוא משני. לפיכך, גיאולוגים האמינו שכל הצורות העיקריות של הקלה על כדור הארץ (כלומר, שקעים אוקיינוסים ואפילו יבשות שלמות) נוצרו אך ורק בשל תנועות אנכיות של הקרום. היבשות נרשמו כאזורי התרוממות פני השטח, והאוקיינוסים נתפסו כאזורי שקיעתו. אותה תיאוריה הסבירה, ויש להודות בצורה ברורה והגיונית למדי, היווצרות של אי-סדירות הקלה קטנה יותר מבחינת יחס הגודל, כלומר, הרים נפרדים, רכסי הרים ושקעים המפרידים בין אותם רכסים.
עם זאת, כידוע, רעיונות נוטים להשתנות עם הזמן, וכל אמת יכולה להפוך בקלות ממעמד מוחלט ליחסי. מדען גיאוגרפי בשם אלפרד וגנר מיקד את תשומת הלב של הקהילה המדעית בעובדה שקווי המתאר והצורות של יבשות שונות מבחינה גיאומטרית משתלבים זה בזה. באותו זמן התחילעבודה פעילה על איסוף נתונים גיאולוגיים ופליאונטולוגיים מיבשות שונות הזמינות למחקר באותה תקופה. מחקרים אלה הראו דבר מעניין: ביבשות, הממוקמות כיום במרחקים השווים לאלפי קילומטרים רבים זה מזה, חיו בעבר הרחוק יצורים זהים לחלוטין, יתרה מכך, בשל מאפיינים מבניים, לסוגים רבים של יצורים לא הייתה שום הזדמנות חוצה מרחבי מים גדולים להפליא.
כל אותו ווגנר עשה עבודה שלא יסולא בפז בניתוח כמות עצומה של נתונים פליאונטולוגיים וגיאולוגיים. הוא השווה אותם עם קווי המתאר של היבשות הנוכחיות, ובהתבסס על תוצאות מחקריו העלה את התיאוריה שבחיים קודמים היבשות על פני כדור הארץ היו ממוקמות באופן שונה לחלוטין ממה שהן כיום. בנוסף לכך, המדען ניסה לבצע שחזור ייחודי של המראה הכללי של ארץ העידנים הגיאולוגיים שעברו. בואו נדבר על התיאוריה של ונגר ביתר פירוט.
לדעתו, בתקופה הפרמית של הפלאוזואיקון, למעשה התקיימה על פני כדור הארץ יבשת-על אחת בגודל עצום, שנקראה פנגיאה. באמצע תקופת היורה של המזוזואיקון, היא חולקה לשני חלקים עצמאיים - היבשות גונדוואנה ולוראסיה. יתר על כן, מספר היבשות גדל בהתמדה: לוראסיה התפרקה לצפון אמריקה ולאירואסיה המודרנית, וגונדוואנה, בתורה, חולקה לאפריקה, דרום אמריקה, אנטארקטיקה, אוסטרליה והינדוסטאן (מאוחר יותר הינדוסטאן הפכה לאירואסיה). למעשה, כך נפל המושג פיקסיזם. באופן סבירהפך בלתי אפשרי להסביר שינויים בקווי המתאר של היבשות של תוכנית כזו ותנועות נוספות של היבשות על פני כדור הארץ במסגרת תיאוריה זו.
וגנר לא עצר שם. הוא ביסס את קריסת הפיקסיזם על ידי ההנחה שהיבשות, לאחר שלקחו צורה של בלוקים ליטוספריים ענקיים, נעות כלל לא באנכי, אלא בכיוון אופקי. יתרה מכך, התנועות האופקיות, מנקודת מבטו, הן התנודות הטקטוניות העיקריות שהשפיעו באופן מכריע על מראה הפלנטה שלנו. התיאוריה של אלפרד וגנר כונתה תיאוריית הסחף היבשתית, וחסידיה נודעו כמוביליסטים (בניגוד לפיקסיסטים). אולי ווגנר יכול היה לתרום לחקר תהליכים גיאולוגיים אנדוגניים ואקסוגניים אחרים, אבל הוא הפסיק בשלב זה.
כך או כך, מלבד המסקנות הבלתי מבוססות של וגנר עצמו ונתונים פליאונטולוגיים, לא היה אישור למציאות של סדרת הסחף היבשתית. על מנת לקבל נתונים לאישוש או להפריך את התיאוריה החדשה ולבסוף, כדי להבין את הסיבה לתנועת היבשות, היה צורך ללמוד את מבנה קרום כדור הארץ בזהירות רבה יותר. עם זאת, ההיבט השני של העבודה היה חשוב יותר: היה צורך ללמוד באופן מלא ככל האפשר את מבנה קרקעית האוקיינוסים, שעד אז לא נחקר כלל. רק תארו לעצמכם: לפי דעתם של הרוב המכריע של המדענים באותה תקופה, קרקעית האוקיינוס הייתה משטח שטוח לחלוטין!
קרום יבשתי ואוקיאני
נתוניםמחקרים בוצעו והניבו תוצאות בלתי צפויות לחלוטין. להפתעת המדענים, ההקלה על כדור הארץ מתחת לשכבת האוקיינוס ומתחת ליבשות התבררה כמסודרת אחרת.
הקרום היבשתי עבה ומורכב משלוש שכבות:
- עליון (נוצר על ידי סלעי המשקע של שכבת המשקע הנוצרת על פני כדור הארץ);
- גרניט (לצד העליון);
- בזלתי (שתי השכבות התחתונות נוצרות מסלעים שנולדו בחלק הפנימי של כדור הארץ עקב התקררות והתגבשות נוספת של חומר המעטפת).
הקרום בקרקעית האוקיינוסים שונה מאוד. הוא דק יותר ומורכב משתי שכבות בלבד:
- עליון (נוצר על ידי סלעי משקע);
- בזלת (שכבת גרניט חסרה).
מהפכה אמיתית התרחשה: היא הפכה לאפשרית, ויותר מכך, הוכח קיומם של שני סוגים שונים של קרום כדור הארץ: אוקיינוס ויבשתי.
שכבת המעטפת
מתחת לקרום כדור הארץ נמצאת המעטפת, שהחומר שלה מוצג במצב מותך. אסתנוספירה - שכבת המעטפת, הנמצאת בעומק של 30-40 קילומטרים מתחת לאוקיינוסים ו-100-120 קילומטרים מתחת ליבשות. הוא, אם לשפוט לפי הנתונים של איכויות המהירות של גלים סיסמיים, ניחן בפלסטיות גבוהה, ואפילו תכונה כזו כמו נזילות. יש ללמוד כי לחלוטין כל השכבות מעל האסתנוספירה הן הליתוספירה. כלומר, קרום כדור הארץ ושכבת המעטפת מעל האסתנוספרה נכללים במעין נוסחה ליתוספירית.
הקלה תחתונהאוקיינוס
ההקלה על קרקעית האוקיינוס גם התבררה כהרבה יותר מורכבת ממה שחשבו בעבר. המרכיבים העיקריים שלו הם:
- מדף (משטח הממשיך בתנאי את מדרון היבשת מקו המים לעומק של 200-500 מטר);
- מדרון היבשת (מקצה אזור המדף עד 2.5-4 אלף מטרים, ואולי יותר);
- אגן הים השולי (משטח שטוח במקצת לא אחיד (הררי) שאליו זורם המדרון היבשתי דרך כף הרגל היבשתית, הנקרא אחרת הפיתול הקעור);
- קשת אי (שרשרת של הרי געש או איים געשיים מתחת למים, מרכיב תחתון זה מפריד בין הים השולי לאזור הים הפתוח);
- תעלה עמוקה בים (החלק העמוק ביותר של קרקעית האוקיינוס, המקביל לקשת האי לאורך הקצה החיצוני של הקרקעית, זהו סדק צר ועמוק למדי);
- מיטת האוקיינוס (מבחינה חיצונית דומה לאגן ים שולי, אבל הרבה יותר רחב: כמה אלפי קילומטרים, המצע מחולק לשני חלקים על ידי התרוממות רוח, המתחברת למערכת שלמה עם המושגים של אוקיינוסים אחרים (אמצע האוקיינוס נוצרים רכסים);
- עמק השבר (בחלקים מוגבהים של רכסי אמצע האוקיינוס, צרים ועמוקים).
תאוריה חדשה של תנועות טקטוניות
התיאוריה החדשה, שמבססת בצורה ברורה והגיונית את תנועות היבשות, נולדה על ידי השוואת מידע על מבנה פנים כדור הארץ מתחת ליבשות והאוקיינוסים. זה גם מראה את התפקיד האמיתי של אופקיתנועות טקטוניות, המוכיחות את הקשר בין תהליכים אנדוגניים והקלה.
הבסיס למושג זה היה התיאוריה לפיה הליתוספירה מורכבת מכמה בלוקים מונוליטיים עצמאיים המסוגלים לנוע בכיוונים שונים זה לזה. זה קורה לאורך פני השטח של האסתנוספירה. האסתנוספרה והפלסטיק שלה פועלים, בדרך כלשהי, כחומר סיכה כדי להקל על תנועת המונוליטים.
חומר המעטפת נע באופן שיטתי בבטן האדמה. בחלקים מסוימים של פני השטח, חומר המעטפת נע בכיוון מעלה, כך בדיוק זורמת מאגמה אל פני השטח. באזורים אלו של כדור הארץ, האסתנוספירה נעשית דקה יותר ומקשתת מעט כלפי מעלה, בשל העובדה שהיא חווה לחץ מלמטה, הליתוספירה מקשתת מעט גם כלפי מעלה. לפיכך, מקורו של רכס אמצע האוקיינוס כעלייה מוארכת ליניארית. יתרה מכך, אם הכל נשמר בצורה זו ושום דבר על טבעי לא קורה, מופיע סדק על ציר ההרמה (זהו עמק השבר). חומר המעטפת, עקב התקרבות לפני השטח של כדור הארץ או שפיכה על פני השטח הזה, מתחיל לפעול על הגושים הליטוספריים המחוברים, ומאלץ אותם לנוע בכיוונים שונים. ובמקביל לכך, חומר המעטפת מתמצק בשכבה הקרובה לפני השטח וישר על פני השטח עצמו, וכך נוצר קרום אדמה מחודש. התהליך שבמהלכו מתרחקים הגושים המונוליטיים של הליתוספירה ואשר מלווה את היווצרות קרום כדור הארץ חדשברכסי אמצע האוקיינוס, הם החליטו לקרוא לזה התפשטות.
לוחות ליתוספריים שמחליקים לאורך האסתנוספרה הרחק מציר רכס אמצע האוקיינוס ובהתאם, לכיוון היבשות השכנות, בהחלט יתנגשו (לא ניתן להימנע מכך) בגושים יבשתיים של הליתוספירה בעלי צפיפות גבוהה בהרבה. מתרחש תהליך שבו הקרום האוקיינוס הפחות חזק והקל יותר שוקע לעתים קרובות מתחת לקרום היבשתי, ולאחר מכן חודר לאזור הטמפרטורות הגבוהות במעטפת העליונה, ולא מסוגל לעמוד בהן, נמס, ובכך מוסיף חומר חדש למעטפת. החומר שמתווסף למעטפת מחליף את זה שנשפך מוקדם יותר ברכס אמצע האוקיינוס. תהליך היווצרות של לוח יבשתי מעל לוח אוקיאני נקרא subduction. שוקת הים העמוק, בתורה, נוצרת על ידי ירידה חדה בטמפרטורות מעל האזור, שבו הלוח האוקיאני מתכווץ מתחת לקטע של הקרום היבשתי.
למעשה, התיאוריה המתוארת קובעת את חלוקת הליתוספירה של הפלנטה שלנו למונוליטים של אזורים שונים, הנעים בכיוונים שונים. הכל פשוט, אתה רק צריך להבין פעם אחת מה יעניין אותך בתחום התהליכים האנדוגניים והאקסוגניים!
