Экзогенные и эндогенные процессы

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

ПЕТРОЗАВОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

(ПетрГУ)

 
Институт лесных инженерных и строительных наук

Кафедра лесного хозяйства и ландшафтной архитектуры

 

 

Реферат

по дисциплине: «Почвоведение»

На тему: «Экзогенные и эндогенные процессы»

 

 

 

 
Выполнила студентка 1 курса  
очного отделения

 Института лесных инженерных  и строительных наук,

Профиль «Лесное хозяйство» 
Группы 63101

Хомина Яна Павловна 
Научный руководитель  
Федорец Наталья Глебовна

 

 

 

Г. Петрозаводск

2014 

 

 

Содержание:

Стр.

1. Общая характеристика геологических процессов ……………......3-4
2. Эндогенные процеессы ………………………………………….......4-16
1. Тектонические движения земной коры …………………………4
2. Землетрясения …………………………………………………..5-9
3. Магматизм ……………………………………………………...9-11
4. Вулканы ………………………………………………............11-14
5. Метаморфизм …………………………………………….......14-16
3. Экзогенные процессы …………………………………………........16-28
1. Выветривания …………………………………………...........16-20
2. Геологическая деятельность ветра ………………………......20-21
3. Геологическая деятельность поверхностных текучих вод …21-23
4. Геологическая деятельность подземных вод ………………..21-25
5. Геологическая деятельность ледников ………………………25-26
6. Геологическая деятельность морей и океанов ………………26-27
7. Вечная мерзлота ……………………………………………….27-28

 

 

 

 

1. Общая характеристика  геологических процессов

По своему происхождению геологические процессы подразделяются на внутренней геодинамики, или эндогенные процессы, и процессы внешней геодинамики, или зкзогенные процессы.

Эндогенные процессы протекают при участии внутренней энергии Земли. Название «эндогенные» происходит от двух слов греческого происхождения: «эндон» - внутри, «генезис» - происхождение. Они проявляются в виде колебательных движений земной коры, горообразования, землетрясений, магматизма и метаморфизма. Колебательные движения бывают восходящими и нисходящими. Они происходят в течение длительного времени и приводят к возникновению гигантских океанических впадин и материков. К эндогенным процессам относят складчатое движение, которое проявляется в течение более короткого времени по сравнению с колебательными движениями и приводи к образованию горных систем, интенсивно смятых в складки, деформированных, разбитых тектоническими разломами и трещинами. Внезапные и быстрые движения земной коры приводят к землетрясениям. В ряде районов земного шара имеет место магматизм – внедрение в толщу земной коры расплавленных масс магмы, излияние ее на поверность Земли и выброс вулканических продуктов (вулканизм), образование мощных толщ магматических горных пород. Метаморфизм проявляется в  интенсивном преобразовании ранее возникших горных пород под действием высоких температур, магмы и больших давлений и других факторов эндогенные процессы приводят к образованию гор и впадин, плоскогорий и низменностей, разломов и нарушений в земной коре и формируют лик Земли – рельеф.

Экзогенные процессы от греч. «Экзо» - вне, снаружи и «генезис» - происхождения, протекают на поверхности земли с участием лучистой энергии Солнца при взаимодействие атмосферы, гидросферы и биосферы с литосферой. Экзогенные процессы интенсивность изменяют лик Земле. Внешние  геологические процессы приводят к разрушению ранее существовавших в горных пород и минералов и образованию новых. Они проявляются  в непрерывном разрушении и  изменении земной поверхности вследствие воздействия атмосферных и подземных вод, рек и ледников, морей и океанов, выветривания, деятельности ветра и человека.

Экзогенные процессы проявляются в постоянной борьбе с эндогенными силами. Горные породы и минералы, созданные другими процессами, на поверхности Земли неустойчивы, интенсивно разрушаются и переходят в новых условиях в устойчивые соединения.

Эндогенные и  экзогенные процессы находятся в тесном непрерывном  взаимодействии и противоречии, которые приводят к формированию лика Земли и её  рельефа. Первые ведут к образованию крупных форм рельефа, вторые – к их сглаживанию.  

2. Эндогенные процессы 

2.1.Тектонические движения  земной коры

Земная кора никогда не остается в покое. Она испытывает деятельность внутренних сил Земли и постоянно находится в движении, претерпевая определенные качественные изменения. Изучением закономерностей движения и строения земной коры, происхождением и  историей её развития занимается наука геотектоника, или тектоника. Выделяют три основных вида тектонических движений земной коры: колебательные, складчатые и землетрясения.

Медленные, постепенные поднятия и опускания отдельных частей земной коры называются колебательными вековыми движениями. Они  охватывают обширные территории, свойственны платформам, проявляются в течение значительных отрезков времени и  устанавливаются лишь в результате длительных наблюдений.

Колебательное движение меняет лик нашей планеты - очертание суши и моря:  при опускании материка море наступает на сушу, происходит так называемая трансгрессия моря, при поднятии материка море отступает с территории суши – это регрессия  моря. В связи с этим колебательные  движения называют созидающими сушу.

Складчатые движения земной коры является другим видом движений, проявляющимся в результате тангенциальных напряжений в  земной коре. Они  называются также горообразовательными. Складчатые движения земной коры характеризуются  большей  интенсивностью, силой и  амплитудой проявления. Складчатость протекает в меньшие по  сравнению с колебательными движениями сроки  и дает ощутимые результаты: возникают высокие горы, интенсивно смятые в складки. Горообразовательные движения сопровождаются вулканизмом и землетрясениями.

 

 

2.2.Землетрясения 

Землетрясения  — подземные толчки и колебания поверхности Земли, вызванные естественными причинами (главным образом тектоническими процессами) или искусственными процессами (взрывы, заполнение водохранилищ, обрушением подземных полостей горных выработок). Небольшие толчки могут вызывать также подъём лавы при вулканических извержениях.

Ежегодно на всей Земле происходит около миллиона землетрясений, но большинство из них так незначительны, что они остаются незамеченными. Действительно сильные землетрясения, способные вызвать обширные разрушения, случаются на планете примерно раз в две недели. К счастью, большая их часть приходится на дно океанов, и поэтому не сопровождается катастрофическими последствиями (если землетрясение под океаном обходится без цунами).

Землетрясения наиболее известны по тем опустошениям, которые они способны произвести. Разрушения зданий и сооружений вызываются колебаниями почвы или гигантскими приливными волнами (цунами), возникающими при сейсмических смещениях на морском дне.

Причиной землетрясения является быстрое смещение участка земной коры как целого в момент пластической (хрупкой) деформации упруго напряженных пород в очаге землетрясения. Большинство очагов землетрясений возникает близ поверхности Земли. Само смещение происходит под действием упругих сил в ходе процесса разрядки - уменьшения упругих деформаций в объёме всего участка плиты и смещения к положению равновесия. Землетрясение представляет собой быстрый (в геологических масштабах) переход потенциальной энергии, накопленной в упруго-деформированных (сжимаемых, сдвигаемых или растягиваемых) горных породах земных недр, в энергию колебаний этих пород (сейсмические волны), в энергию изменения структуры пород в очаге землетрясения. Этот переход происходит в момент превышения предела прочности пород в очаге землетрясения.

Предел прочности пород земной коры превышается в результате роста суммы сил, действующих на неё:

Силы вязкого трения мантийных конвекционных потоков о земную кору;

Архимедовой силы, действующей на легкую кору со стороны более тяжелой пластичной мантии;

Лунно-солнечных приливов;

Изменяющегося атмосферного давления.

Эти же силы приводят и к возрастанию потенциальной энергии упругой деформации пород в результате смещения плит под их действием. Плотность потенциальной энергии упругих деформаций под действием перечисленных сил нарастает практически во всем объёме плиты (по-разному в разных точках). В момент землетрясения потенциальная энергия упругой деформации в очаге землетрясения быстро (почти мгновенно) снижается до минимальной остаточной (чуть ли не до нуля). Тогда как в окрестностях очага за счёт сдвига во время землетрясения плиты как целого упругие деформации несколько увеличиваются. Поэтому и случаются часто в окрестностях главного повторные землетрясения — афтершоки. Точно так же малые «предварительные» землетрясения — форшоки — могут спровоцировать большое в окрестностях первоначального малого землетрясения. Большое землетрясение (с большим сдвигом плиты) может вызвать последующие индуцированные землетрясения даже на удаленных краях плиты.

Из перечисленных сил первые две намного больше 3-ей и 4-й, но скорость их изменения намного меньше, чем скорость изменения приливных и атмосферных сил. Поэтому точное время прихода землетрясения (год, день, минута) определяется изменением атмосферного давления и приливными силами. Тогда как большие, но медленно меняющиеся силы вязкого трения и Архимедовой силы задают время прихода землетрясения (с очагом в данной точке) с точностью до столетий и тысячелетий.

Глубокофокусные землетрясения, очаги которых располагаются на глубинах до 700 км от поверхности, происходят на конвергентных границах литосферных плит и связаны с субдукцией.

Сейсмические волны и их измерение

Скольжению пород вдоль разлома вначале препятствует трение. Вследствие этого, энергия, вызывающая движение, накапливается в форме упругих напряжений пород. Когда напряжение достигает критической точки, превышающей силу трения, происходит резкий разрыв пород с их взаимным смещением; накопленная энергия, освобождаясь, вызывает волновые колебания поверхности земли — землетрясения. Землетрясения могут возникать также при смятии пород в складки, когда величина упругого напряжения превосходит предел прочности пород, и они раскалываются, образуя разлом.

Сейсмические волны, порождаемые землетрясениями, распространяются во все стороны от очага подобно звуковым волнам. Точка, в которой начинается подвижка пород называется фокусом, очагом или гипоцентром, а точка на земной поверхности над очагом — эпицентром землетрясения. Ударные волны распространяются во все стороны от очага, по мере удаления от него их интенсивность уменьшается.

Скорости сейсмических волн могут достигать 8 км/с.

Типы сейсмических волн

Сейсмические волны делятся на волны сжатия и волны сдвига.

Волны сжатия, или продольные сейсмические волны, вызывают колебания частиц пород, сквозь которые они проходят, вдоль направления распространения волны, обуславливая чередование участков сжатия и разрежения в породах. Скорость распространения волн сжатия в 1,7 раза больше скорости волн сдвига, поэтому их первыми регистрируют сейсмические станции. Волны сжатия также называют первичными (P-волны). Скорость P-волны равна скорости звука в соответствующей горной породе. При частотах P-волн, больших 15 Гц, эти волны могут быть восприняты на слух как подземный гул и грохот.

Волны сдвига, или поперечные сейсмические волны, заставляют частицы пород колебаться перпендикулярно направлению распространения волны. Волны сдвига также называют вторичными (S-волны).

Существует ещё третий тип упругих волн — длинные или поверхностные волны (L-волны). Именно они вызывают самые сильные разрушения.

Виды землетрясений

Вулканические

Вулканические землетрясения - разновидность землетрясений, при которых землетрясение возникает в результате высокого напряжения в недрах вулкана. Причина таких землетрясений - лава, вулканический газ. Землетрясения этого типа слабы, но продолжаются долго, многократно - недели и месяцы. Тем не менее, опасности для людей этого вида землетрясение не представляет.

Техногенные

В последнее время появились сведения, что землетрясения могут вызываться деятельностью человека. Так, например, в районах затопления при строительстве крупных водохранилищ, усиливается тектоническая активность — увеличивается частота землетрясений и их магнитуда. Это связано с тем, что масса воды, накопленная в водохранилищах, своим весом увеличивает давление в горных породах, а просачивающаяся вода понижает предел прочности горных пород. Аналогичные явления происходят при выемке больших количеств породы из шахт, карьеров, при строительстве крупных городов из привозных материалов.

Обвальные

Землетрясения также могут быть вызваны обвалами и большими оползнями. Такие землетрясения называются обвальными, они имеют локальный характер и имеют небольшую силу.

Искусственного характера

• Землетрясение может быть вызвано и искусственно: например, взрывом большого количества взрывчатых веществ или же при ядерном взрыве. Такие землетрясения зависят от количества взорванного вещества. К примеру, при испытании КНДР ядерной бомбы в 2006 году произошло землетрясение умеренной силы, которое было зафиксировано во многих странах. 
  В настоящее время в нашей стране и некоторых других странах интенсивность землетрясений оценивается по 12-бальной шкале:
• 1 балл (незаметное) — отмечается только специальными приборами
• 2 балла (очень слабое) — ощущается только очень чуткими домашними животными и некоторыми людьми в верхних этажах зданий
• 3 балла (слабое) — ощущается только внутри некоторых зданий, как сотрясение от грузовика
• 4 балла (умеренное) — землетрясение отмечается многими людьми; возможно колебание окон и дверей;
• 5 баллов (довольно сильное) — качание висячих предметов, скрип полов, дребезжание стекол, осыпание побелки;
• 6 баллов (сильное) — легкое повреждение зданий: тонкие трещины в штукатурке, трещины в печах и т. п.;
• 7 баллов (очень сильное) — значительное повреждение зданий; трещины в штукатурке и отламывание отдельных кусков, тонкие трещины в стенах, повреждение дымовых труб; трещины в сырых грунтах;
• 8 баллов (разрушительное) — разрушения в зданиях: большие трещины в стенах, падение карнизов, дымовых труб. Оползни и трещины шириной до нескольких сантиметров на склонах гор;
• 9 баллов (опустошительное) — обвалы в некоторых зданиях, обрушение стен, перегородок, кровли. Обвалы, осыпи и оползни в горах. Скорость продвижения трещин может достигать 2 км/с;
• 10 баллов (уничтожающее) — обвалы во многих зданиях; в остальных — серьёзные повреждения. Трещины в грунте до 1 м шириной, обвалы, оползни. За счет завалов речных долин возникают озёра;
• 11 баллов (катастрофа) — многочисленные трещины на поверхности Земли, большие обвалы в горах. Общее разрушение зданий;
• 12 баллов (сильная катастрофа) — изменение рельефа в больших размерах. Огромные обвалы и оползни. Общее разрушение зданий и сооружений.