Литосфера 1. 1. Понятие о литосфере и рельефе Земли

Список рекомендуемой литературы

1. Федеральный закон от 10 января 2002 г. N 7-ФЗ «Об охране окружающей среды» (с изменениями от 22 августа, 29 декабря 2004 г., 9 мая, 31 декабря 2005 г., 18 декабря 2006 г., 5 февраля, 26 июня 2007 г., 24 июня, 14, 23 июля, 30 декабря 2008 г., 14 марта, 27 декабря 2009 г., 29 декабря 2010 г.)

2. Абанина Е.Н., Зенюкова О.В., Сухова Е.А. Комментарий к Федеральному закону от 10 января 2002 г. N 7-ФЗ "Об охране окружающей среды", 2-е издание, переработанное и дополненное. - Система ГАРАНТ, 2007.

3. Бринчук М.М. Экологическое право. Учебник для высших учебных заведений. - Система ГАРАНТ, 2010 г.

4. Гейт Н.А. Экологическое право: курс лекций. - "ТК Велби", "Изд-во Проспект", 2009.

5. Комментарий к Федеральному закону от 10 января 2002 г. N 7-ФЗ "Об охране окружающей среды" (под ред. Дубовик О.Л.). - Система ГАРАНТ, 2010 г.

6. Научно-практический комментарий к Федеральному закону "Об охране окружающей среды" (постатейный) (под ред. д-ра юрид. наук Анисимова А.П.). - "Деловой двор", 2010 г.

7. Тихомирова Л.А. Конституционные основы разграничения предметов ведения и полномочий Российской Федерации и ее субъектов в области охраны окружающей среды: научно-практическое исследование. - Система ГАРАНТ, 2010.

Литосфера - этот каменная оболочка Земли. Вместе с атмосферой, гид­росферой и биосферой литосфера входит в географическую оболочку. Она включает в себя земную кору и залегающий под ней слой мантии -до астеносферы, находящейся на глубине 100-150 км. Благодаря своей пластичности астеносфера выполняет роль субстрата, по которому могут перемещаться литосферные плиты. Астеносфера является ис­точником вулканизма, так как в ней находятся очаги расплавленной магмы, ко­торая может внедряться в земную кору, или изливаться на поверхность Земли.

Верхняя твердая оболочка Земли называется земной корой. Мощность ее составляет от 30 до 75 км на континентах, и от 5 до 15 км - под океанами. По строению различают: материковую (континентальную) и океаническую кору.

Материковая кора под равнинами имеет мощность 25-30 км, а под го­рами - до 75 км. В среднем она составляет 33-35 км. Под горами отмечается утолщение земной коры, то есть выступы ее вглубь - «корни гор». Особенно большой толщины кора достигает под Памиром, Гиндукушем - более 60 км. Гималаями (около 75 км) и Андами (75 км). Таким образом, самые высокие го­ры имеют самые глубокие «корни» в земных недрах.

При сейсмическом зондировании материковой коры выделяются три ос­новных ее слоя:

1. Верхний из них носит название осадочного слоя. Это наименее плотный слой толщиной: от 2-3 км на платформах до 20-30 км в подвижных облас­тях. Этот слой представлен осадочными породами, то есть глинами, пес­ками, песчаниками, известняками и мергелями, На нем залегает почвен­ный покров.

2. Второй, наиболее толстый слой материковой земной коры, называется гранитным слоем. Он имеет большую плотность и сложен кристалличе­скими горными породами, то есть гранитами и гнейсами. Этот слой мес­тами выходит на поверхность. Например, на Кольском полуострове; в центральных частях горных хребтов Кавказа, Тянь-Шаня, Алтая, Альп, Карпат и др. В большинстве случаев гранитный слой покрыт осадочными породами, мощность которых достигает 10-20 км.

3. Третий слой коры называют базальтовым слоем. Он состо­ит из наиболее тяжелых горных пород - базальтов, габбро и др., его тол­щина составляет 15-25 км.

Океаническая кора тоньше материковой и состоит из двух слоев — оса­дочного и базальтового. Мощность осадочного слоя колеблется и изменяется от нескольких метров на срединно-океанических хребтах до 3 км - на остальной части океанического дна. Большая часть этого слоя представлена известняко­выми илами, образовавшимися за счет остатков живых организмов.

Толщина базальтового слоя изменяется от 3-х до 12 км. Между этими двумя основными слоями выделяется слой с меньшей, чем у базальтов, плотностью: его толщина от 1 до 2 км. Считается, что он представлен лавами и вулка­ническими туфами.

Таким образом, общая толщина океанической коры составляет 5-15 км, увеличиваясь до 20 км вблизи материков, под океаническими островами и под­водными хребтами. В центральной части Тихого океана мощность коры состав­ляет около 5-8 км.

Рельеф Земли. Поверхность литосферы представляет собой совокуп­ность неровностей. Это и есть рельеф Земли. Слово «рельеф» французского происхождения и обозначает «выпуклость, выступ». Рельеф - это свойство литосферы, которое возникло в результате ее взаимодействия с внешними и внутренними оболочками Земли.

Изучением рельефа занимается наука геоморфология, в задачи которой входит познание законов развития рельефа и использование их в хозяйственной деятельности человека. Рельеф состоит из элементарных форм, или элементов рельефа.

В геометрическом отношении это: грани, или поверхности, ребра и гранные углы. В рельефе хорошо выделяются поверхности, которые имеют разные ук­лоны и размеры.

1. По величине наклона к горизонтальной плоскости различают: субгоризонталъные поверхности с углом наклона менее 2°; наклонные поверхно­сти - с углом наклона более 2°;

2. Поверхности могут быть: ровными; вогнутыми (карстовая воронка); вы­пуклыми (вулканические конусы);

3. Формы бывают: замкнутыми (холм); открытыми (балка);

4. По отношению к условному уровню встречаются: положительные фор­мы рельефа; отрицательные формы рельефа.

Элементы рельефа, сочетаясь на какой-то территории, образуют тип рельефа. Итак, тип рельефа - это набор или комплекс форм рельефа на опреде­ленной территории, объединенный единством происхождения. Например, гор­ный тип рельефа, равнинный тип рельефа.

Формы рельефа могут быть простыми и сложными: 1- Простые - состоят только из однотипных элементов рельефа. Пример: овраг. 2. Сложные - включают в себя несколько простых форм. Пример: речная долина.

Таким образом, рельеф характеризуется большим разнообразием свойств, которые, однако, объединяются в три группы:

1. Морфологические свойства;

2. Генетические свойства;

3. Возраст рельефа.

Морфологические свойства рельефа характеризуются: а) Морфологиче­скими признаками (т.е. качественно); например, плоская межгорная долина; б) Морфометрическими признаками (т.е. качественно); например, воз­вышенность имеет высоту 210 м, уклон склонов - 5° и т.д.

Генетические свойства определяются происхождением рельефа. Напри­мер: формы рельефа, связанные с вулканической деятельностью, деятельно­стью воды и др.

Возраст рельефа может быть: а) абсолютным, то есть определяться по геохронологической или исторической шкале; б) относительным, то есть опре­деляться образование рельефа раньше или позже другой какой-то формы или поверхности. Понятие об относительном возрасте введено в науку в начале 20 в американским геоморфологом У. Дэвисом.

С учетом свойств рельефа разработано несколько классификаций:

1. Морфологическая классификация, учитывающая величину форм рельефа

Таблица 1 Формы рельефа Земли

Формы рельефа	Площадь	Размах высот
1. Планетарные	Млн км2 ! МЛН. КМ!	2500-6000 м
2. Мегаформы	Сотни и тыс. км2	500-4000 м
3. Макроформы	сотни км2	200-2000 м
4. Мезоформы	до 100 км2	100-2000 м
5. Микроформы	до 10 м2	до 10 м
6. Наноформы	До 1 м2	до 2 м

1. Планетарные формы - это материки, подвижные пояса, ложе океана и срединно-океанические хребты;

2. Мегаформы - это части планетарных форм, т.е. равнины и горы;

3. Макроформы - это части мегаформ: горные хребты, крупные долины и впадины;

4. Мезоформы - это формы средней величины: балки, овраги;

5. Микроформы - неровности, осложняющие поверхность мсзоформ: кар­стовые воронки, промоины;

6. Наноформы - очень мелкие неровности, осложняющие мезо- и микро­формы: кочки, рябь на склонах барханов и др.

2. Классификация по генетическим признакам

Выделяют два класса:

1. Формы, образовавшиеся в результате деятельности внутренних, эндоген­ных сил;

2. Формы, образовавшиеся за счет экзогенных, внешних сил.

Первый класс включает в себя два подкласса: а) формы, связанные с дви­жением земной коры; б) формы, связанные с вулканической деятельностью. Во второй класс входят: а) флювиальные формы; б) эоловые формы; в) гляциальные; г) карстовые и др.

3. Морфогенетическая классификация:

Впервые была предложена в начале 20 столетия Энгельном. Он выделил три категории рельефа: Геотектуры; Морфоструктуры; Морфоскульптуры.

Эта классификация была усовершенствована русскими геоморфологами И. П. Герасимовым и Ю. А. Мещеряковым. Она учитывает тот факт, что разме­ры рельефа несут на себе отпечаток происхождения. При этом выделяются:

Геотектуры - самые крупные формы рельефа на Земле: планетарные, и мегаформы. Они созданы космическими и планетарными силами.

Морфоструктуры - крупные формы земной поверхности, которые созда­ны под влиянием эндогенных и экзогенных процессов, но при ведущей и ак­тивной роли тектонических движений.

Морфоскульптуры - это средние и мелкие формы рельефа (мезо-, микро и наноформы), созданные при участии эндо- и экзогенных сил, но при ведущей и активной роли экзогенных сил.

4.Классификация рельефа но возрасту

Развитие рельефа какой-либо территории, как показал американский гео­морфолог У. Дэвис, происходит по стадиям. Под возрастом рельефа можно по­нимать определенные стадии его развития. Например, формирование речной долины после отступления ледника: вначале река врезается в подстилающие породы, в продольном профиле много неровностей, нет поймы. Это стадия юности речной долины. Затем формируется нормальный профиль, образуется пойма реки. Это стадия зрелости долины. За счет боковой эрозии пойма рас­ширяется, течение реки замедляется, русло становится извилистым. Наступает стадия старости в развитии речной долины.

У. Дэвис учитывал комплекс морфологических и динамических призна­ков и выделял три стадии: молодости, зрелости и старости рельефа.

Факторы рельефообразования. Рельеф формируется в результате взаи­модействия внутренних (эндогенных) и внешних (экзогенных) сил. Эндогенные и экзогенные процессы рельефообразования действуют постоянно. При этом эндогенные процессы в основном создают главные черты рельефа, а экзогенные пытаются выровнять рельеф.

Основными источниками энергии при рельефообразовании являются:

1. Внутренняя энергия Земли;

2. Энергия Солнца;

3. Сила тяжести;

4. Влияние космоса.

Источником энергии эндогенных процессов является тепловая энергия Земли, связанная с процессами, происходящими в мантии (радиоактивный рас­пад). За счет эндогенных сил произошло выделение земной коры из мантии с образованием двух ее типов: континентальной и океанической.

Эндогенные силы вызывают: движения литосферы, образование складок и разломов, землетрясения и вулканизм. Все эти движения отражаются в рель­ефе и приводят к образованию гор и прогибов земной коры.

Разломы земной коры различают по: размерам, форме и по времени обра­зования. Глубокие разломы образуют крупные блоки земной коры, которые ис­пытывают вертикальные и горизонтальные смещения. Такие разломы часто оп­ределяют очертания материков.

Крупные блоки земной коры прорезаны сетью мелких разломов. Нередко к ним приурочены речные долины (например, долина р. Дон). Вертикальные движения таких блоков всегда отражены в рельефе. Особенно хорошо видны формы, созданные современными {неотектоническими) движениями. Так, в нашем Центрально-Черноземном регионе площадь Среднерусской возвышен­ности (Белгородская, Воронежская, Курская области) поднимается со скоро­стью 4-6 мм/год. Одновременно Окско-Донская низменность (Тамбовская, Ли­пецкая и северо-восток Воронежской областей) ежегодно опускается на 2 мм. Древние движения земной коры обычно отражены в характере залегания пород.

Экзогенные процессы связаны с поступлением на землю солнечной энер­гии. Но протекают они при участии силы тяжести. При этом происходит:

1. Выветривание горных пород;

2. Перемещение материала под действием силы тяжести (обвалы, оползни, осыпи);

3. Перенос материала водой и ветром.

Выветриванием называется совокупность процессов механического раз­рушения и химического изменения горных пород.

Общее воздействие всех процессов разрушения и переноса горных пород называется денудацией. Денудация ведет к выравниванию поверхности лито­сферы. Если бы на Земле не было эндогенных процессов, то она давно имела бы совершенно ровную поверхность. Эту поверхность называют главным уровнем денудации.

В действительности существует множество временных уровней денуда­ции, на которых на некоторое время могут затухать процессы выравнивания.

Проявление процессов денудации зависит: от состава горных пород, геологического строения и климата. Например, форма оврагов в песках - корыто­образная, а в меловых породах - V-образная. Однако, наибольшее значение для развития процессов денудации имеет высота местности над уровнем моря, или расстояние до базиса эрозии.

Таким образом, рельеф поверхности литосферы является результатом противодействия эндогенных и экзогенных процессов. Первые создают неров­ности рельефа, а вторые их выравнивают. При рельефообразовании могут пре­обладать эндогенные или экзогенные силы. В первом случае высота рельефа увеличивается. Это восходящее развитие рельефа. Во втором случае разру шаются положительные формы рельефа и заполняются углубления. Происхо­дит снижение высот поверхности и выполаживание склонов. Это нисходящее развитие рельефа.

Эндогенные и экзогенные силы в течение длительного геологического времени уравновешиваются. Однако в короткие промежутки времени преобла­дает одна из этих сил. Смена восходящих и нисходящих движений рельефа приводит к цикличности процессов. То есть вначале образуются положитель­ные формы рельефа, затем происходит выветривание пород, перемещение ма­териала под действием силы тяжести и водой, что приводит к выравниванию рельефа. Такое непрерывное перемещение и изменение вещества - важнейшая черта географической оболочки.