Внешние силы, создающие рельеф. Рельеф земли и основные его формы К внешним силам воздействия на рельеф относится

До сих пор мы рассматривали внутренние рельефообразующие факторы, такие как движения земной коры, складкообразование и др. Эти процессы обусловлены действием внутренней энергии Земли. В результате создаются крупные формы рельефа, такие как горы и равнины. На уроке вы узнаете, как формировался и продолжает формироваться рельеф под воздействием внешних геологических процессов.

Над разрушением горных пород трудятся и другие силы - химические . Просачиваясь по трещинам, вода постепенно растворяет горные породы (см. рис. 3).

Рис. 3. Растворение горных пород

Растворяющая способность воды увеличивается при содержании в ней различных газов. Некоторые породы (гранит, песчаник) водой не растворяются, другие (известняк, гипс) растворяются весьма интенсивно. Если вода проникает вдоль трещин в слои растворимых горных пород, то эти трещины расширяются. В тех местах, где водорастворимые породы находятся близко к поверхности, на ней наблюдаются многочисленные провалы, воронки и котловины. Это карстовые формы рельефа (см. рис. 4).

Рис. 4. Карстовые формы рельефа

Карст - это процесс растворения горных пород.

Карстовые формы рельефа развиты на Восточно-Европейской равнине, Предуралье, Урале и Кавказе.

Горные породы могут разрушаться и в результате жизнедеятельности живых организмов (растения камнеломки и др.). Это биологическое выветривание .

Одновременно с процессами разрушения идет перенос продуктов разрушения в пониженные участки, таким образом, рельеф сглаживается.

Рассмотрим, как четвертичное оледенение сформировало современный рельеф нашей страны. Ледники сохранились на сегодняшний день только лишь на арктических островах и на высочайших вершинах России (см. рис. 5).

Рис. 5. Ледники в горах Кавказа ()

Спускаясь по крутым склонам, ледники формируют особый, ледниковый рельеф . Такой рельеф распространен в России и там, где нет современных ледников, - в северных частях Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнин. Это результат древнего оледенения, возникшего в четвертичную эпоху из-за похолодания климата (см. рис. 6).

Рис. 6. Территория древних ледников

Крупнейшими центрами оледенения в то время были Скандинавские горы, Полярный Урал, острова Новая Земля, горы полуострова Таймыр. Толщина льда на Скандинавском и Кольском полуостровах достигала 3-х километров.

Оледенение возникало не один раз. Оно надвигалось на территорию наших равнин несколькими волнами. Ученые считают, что было, примерно 3-4 оледенения, которые сменялись межледниковыми эпохами. Последний ледниковый период закончился примерно 10 тысяч лет назад. Наиболее значительным было оледенение на Восточно-Европейской равнине, где южный край ледника достиг 48º-50º с. ш.

К югу количество осадков уменьшалось, поэтому в Западной Сибири оледенение достигло всего лишь 60º с. ш., а восточнее Енисея из за небольшого количества снега было ещё меньше.

В центрах оледенения, откуда двигались древние ледники, широко распространены следы деятельности в виде особых форм рельефа - Бараньих лбов. Это выступы горных пород с царапинами и шрамами на поверхности (склоны, обращенные навстречу движения ледника, пологие, а противоположные - крутые) (см. рис. 7).

Рис. 7. Бараний лоб

Под действием собственного веса ледники распространялись далеко от центра своего формирования. По пути своего следования они сглаживали рельеф. Характерный ледниковый рельеф наблюдается в России на территории Кольского полуострова, Тиманского кряжа, республики Карелия. Движущийся ледник соскабливал с поверхности мягкие рыхлые породы и даже крупные, твердые обломки. Вмерзшие в лед глина и твёрдые породы образовывали морену (отложения из обломков горных пород, образованные ледниками при их движении и таянии). Эти породы откладывались в более южных районах, где ледник таял. В результате образовались моренные холмы и даже целые моренные равнины - Валдайская, Смоленско-Московская.

Рис. 8. Образование морены

Когда климат в течение длительного времени не менялся, ледник останавливался на месте и вдоль его края накапливались единичные морены. В рельефе они представлены изогнутыми рядами длиной в десятки или иногда даже и в сотни километров, например Северные Увалы на Восточно-Европейской равнине (см. рис. 8).

При таянии ледников образовывались потоки талых вод, которые перемывали морену, поэтому в областях распространения ледниковых холмов и гряд, и особенно вдоль края ледника накапливались водно-ледниковые наносы. Песчаные плоские равнины, возникшие по окраинам тающего ледника, называются - зандровыми (от нем. «зандр» - песок) . Примерами зандровых равнин являются Мещерская низменность, Верхневолжская, Вятско-Камская низина (см. рис. 9).

Рис. 9. Образование зандровых равнин

Среди равнинно-низменных холмов широко распространены водно-ледниковые формы рельефа, озы (от шведск. «оз» - гряда) . Это узкие гряды, высотой до 30 метров и протяженностью до нескольких десятков километров, по форме напоминающие железнодорожные насыпи. Они сформировались в результате оседания на поверхности рыхлых наносов, образованных протекавшими по поверхности ледников реками (см. рис. 10).

Рис. 10. Образование озов

Вся вода, протекающая по суше, под действием силы тяжести также формирует рельеф. Постоянные водотоки - реки - образуют речные долины. С временными водотоками, образующимися после проливных дождей, связано образование оврагов (см. рис. 11).

Рис. 11. Овраг

Зарастая, овраг превращается в балку. Наиболее развитую балочно-овражную сеть имеют склоны возвышенностей (Среднерусской, Приволжской и др.). Хорошо разработанные речные долины характерны для рек, протекающих вне границ последних оледенений. Текучие воды не только разрушают горные породы, но и накапливают речные наносы - гальку, гравий, песок и ил (см. рис. 12).

Рис. 12. Накопление речных наносов

Из них состоят речные поймы, протягивающиеся полосами вдоль русел рек (см. рис. 13).

Рис. 13. Строение речной долины

Иногда широта пойм колеблется от 1,5 до 60 км (например, у Волги) и зависит от размеров рек (см. рис. 14).

Рис. 14. Ширина Волги на различных участках

Вдоль речных долин располагаются традиционные места поселения людей и формируется особый вид хозяйственной деятельности - животноводство на пойменных лугах.

На низменностях, испытывающих медленные тектонические опускания, происходят обширные разливы рек и блуждания их русел. В результате формируются равнины, построенные речными наносами. Наиболее распространен такой рельеф на юге Западной Сибири (см. рис. 15).

Рис. 15. Западная Сибирь

Различают два вида эрозии - боковую и донную. Глубинная эрозия направлена на врезание потоков в глубину и преобладает у горных рек и рек плоскогорий, именно поэтому здесь образуются глубокие речные долины с крутыми склонами. Боковая эрозия направлена на размытие берегов и характерна для равнинных рек. Говоря о воздействии воды на рельеф, можно рассмотреть и воздействие моря. При наступлении морей на затопленную сушу, горизонтальными слоями накапливаются осадочные горные породы. Поверхность равнин, с которых море отступило давно, сильно изменена текучими водами, ветром, ледниками (см. рис. 16).

Рис. 16. Отступание моря

Равнины, относительно недавно покинутые морем, имеют относительно плоский рельеф. В России это Прикаспийская низменность, а также многие равнинные участки вдоль берегов Северного Ледовитого океана, часть низменных равнин Предкавказья.

Деятельность ветра также создает определённые формы рельефа, которые получили название эоловые . Эоловые формы рельефа образуются на открытых пространствах. В таких условиях ветер переносит большое количество песка и пыли. Зачастую небольшой кустик является достаточной преградой, скорость ветра снижается, и песок падает на землю. Так образуется вначале маленькие, а затем большие песчаные холмы - барханы и дюны. В плане бархан имеет форму полумесяца, причем своей выпуклой стороной он обращён к ветру. С изменением направления ветра меняется и ориентация бархана. Формы рельефа, связанные с ветром, распространены главным образом на Прикаспийской низменности (барханы), на Балтийском побережье (дюны) (см. рис. 17).

Рис. 17. Образование бархана

Много мелких обломков и песка ветер сдувает с оголённых горных вершин. Многие выносимые им песчинки снова ударяются о скалы и способствуют их разрушению. Можно наблюдать причудливые фигуры выветривания - останцы (см. рис. 18).

Рис. 18. Останцы - причудливые формы рельефа

С деятельностью ветра связано формирование особых пород - лёсов. - это рыхлая, пористая, пылеватая порода (см. рис. 19).

Рис. 19. Лёс

Лесом покрыты большие территории в южных частях Восточно-Европейской и Западно-Сибирской равнин, а также в бассейне реки Лены, где не было древних ледников (см. рис. 20).

Рис. 20. Территории России, покрытые лёсом (показаны желтым цветом)

Считается, что формирование лёса связано с навеванием пыли и сильными ветрами. На лёсе образуются наиболее плодородные почвы, однако он легко размывается водой и в нем появляются самые глубокие овраги.

Формирование рельефа происходит под влиянием как внешних, так и внутренних сил.
Внутренние силы создают крупные формы рельефа, а внешние силы разрушают их, преобразуя в более мелкие.
Под действием внешних сил осуществляется как разрушительная, так и созидательная работа.

Список литературы

География России. Природа. Население. 1 ч. 8 класс / В.П. Дронов, И.И. Баринова, В.Я Ром, А.А. Лобжанидзе.
В.Б. Пятунин, Е.А. Таможняя. География России. Природа. Население. 8 класс.
Атлас. География России. Население и хозяйство. - М.: Дрофа, 2012.
В.П.Дронов, Л.Е Савельева. УМК (учебно-методический комплект) «СФЕРЫ». Учебник «Россия: природа, население, хозяйство. 8 класс». Атлас.

Влияние внутренних и внешних процессов на формирование рельефа ().
Внешние силы, изменяющие рельеф. Выветривание. ().
Выветривание ().
Оледенение на территории России ().
Физика барханов, или как образуются песчаные волны ().

Домашнее задание

Верно ли утверждение: «Выветривание - это процесс разрушения горных пород под воздействием ветра»?
Под воздействием каких сил (внешних или внутренних) вершины Кавказских гор и Алтая приобрели остроконечную форму?

Внешние силы сглаживают , созданные внутренними силами Земли. Разрушая выступающие неровности поверхности, они заполняют осадочными породами впадины. Текучие воды, ледники, человек создают на суше разнообразные более мелкие формы рельефа.

Выветривание

Одним из главных внешних процессов является выветривание - процесс разрушения и преобразования горных пород.

Само выветривание не приводит к образованию форм рельефа, а лишь превращает твёрдые породы в рыхлые и подготавливает материал к передвижению. Результатом такого передвижения являются различные формы рельефа.

Действие силы тяжести

Под действием силы тяжести породы, разрушенные выветриванием, перемещаются но поверхности Земли с возвышенных участков в более низкие. Каменные глыбы, щебень, песок часто устремляются вниз с крутых горных склонов, порождая обвалы и осыпи.

Под действием силы тяжести возникают оползни и сели . Они переносят огромные массы пород. Оползни представляют собой сползание масс горных пород вниз по склону. Они образуются по берегам водоёмов, на склонах холмов и гор после сильных дождей или таяния снега. Верхний рыхлый слой горных пород становится тяжелее при насыщении водой и сползает по нижнему, не пропускающему воду слою. Ливневые дожди и быстрое таяние снегов также вызывают в горах грязекаменные потоки сели. Они с разрушительной силой движутся вниз по склону, снося всё на своём пути. Оползни и сели приводят к авариям и гибели людей.

Деятельность текучих вод

Важнейший преобразователь рельефа - движущаяся вода, которая выполняет большую разрушительную и созидательную работу. Реки прорезают широкие речные долины на равнинах, глубокие каньоны и ущелья в горах. Небольшие водные потоки создают на равнинах овражно-балочный рельеф.

Текучие поды не только создают углубления на поверхности, но и захватывают обломки горных пород, переносят их и откладывают во впадинах или и собственных долинах. Так из речных наносов вдоль рек формируются плоские равнины

Карст

В тех районах, где близко к земной поверхности залегают легкорастворимые горные породы (известняки, гипс, мел, каменная соль), наблюдаются удивительные природные явления. Реки и ручьи, растворяя горные породы, исчезают с поверхности и устремляются в глубь земных недр. Явления, связанные с растворением горных пород поверхностными и , называются карстом. Растворение пород приводит к образованию карстовых форм рельефа: пещер, пропастей, шахт, воронок, иногда заполненных водой. Красивейшие сталактиты (многометровые известковые «сосульки») и сталагмиты («колонны» из известковых наростов) образуют в пещерах причудливые скульптуры.

Деятельность ветра

На открытых безлесных пространствах ветер перемещает гигантские скопления песчаных или глинистых частиц, создавая эоловые формы рельефа (Эол бог покровитель ветра в древнегреческой мифологии). Большинство песчаных пустынь мира покрыто барханами песчаными холмами. Иногда они достигают высоты 100 метров. Сверху бархан имеет вид серпа.

Двигаясь с большой скоростью, частички песка и щебня обрабатывают каменные глыбы подобно наждачной бумаге. Этот процесс идёт быстрее у поверхности земли, где песчинок больше.

В результате деятельности ветра могут накапливаться плотные отложения из пылеватых частиц.
Такие однородные пористые породы серовато-жёлтого цвета называются лёссами.

Деятельность ледников

Ледники формируют особый ледниковый рельеф. Двигаясь по поверхности суши, они сглаживают скалы, выпахивают котловины, перемещают разрушенные горные породы. Отложения этих пород образуют моренные холмы и гряды. При таянии ледников из принесённого водой песка формируются песчаные равнины - зандры. Котловины, образованные ледниками, часто заполняются водой, превращаясь в ледниковые озёра.

Деятельность человека

Большую роль в изменении рельефа играет человек. Особенно сильно изменены его деятельностью равнины. Люди издавна селятся на равнинах, они строят дома и дороги, засыпают овраги, сооружают насыпи. Человек изменяет рельеф при добыче : выкапываются огромные карьеры, насыпаются холмы-терриконы - отвалы пустой породы.

Масштабы человеческой деятельности могут быть сравнимы с природными процессами. Например, реки вырабатывают свои долины, вынося горные породы, а человек строит сопоставимые по размерам каналы.

Формы рельефа, созданные человеком, называются антропогенными. Антропогенное изменение рельефа происходит с помощью современной техники и довольно быстрыми темпами.

Движущаяся вода и ветер выполняют огромную разрушительную работу, которая называется эрозией (от латинского слова erosio разъедание). Эрозия земель - природный процесс. Однако он усиливается в результате хозяйственной деятельности людей: распашки склонов, вырубки лесов, неумеренного выпаса скота, прокладки дорог. Только за последние сто лет эрозии подверглась третья часть всех обрабатываемых земель мира. Наибольших масштабов эти процессы достигли в крупных земледельческих районах России, Китая и США.

Формирование рельефа Земли

Особенности рельефа Земли

Внешние силы - это такие силы, которые действуют только на поверхность предмета, но не проникают внутрь его. К этим силам относятся все силы, развиваемые материальным объектом.

Внутренние силы - это такие силы, которые действуют сразу на все атомы передвигаемого предмета независимо от того, где они находятся: на поверхности или в середине предмета. К этим силам относятся силы инерции и силы поля: гравитационного, электрического, магнитного. И происходит это потому, что поле и носитель инерции физвакуум свободно проникают внутрь любого тела.

В механике внешними силами по отношению к данной системе материальных точек (т. е. такой совокупности материальных точек, в которой движение каждой точки зависит от положений или движений всех остальных точек) называются те силы, к-рые представляют собою действие на эту систему других тел (других систем материальных точек), не включенных нами в состав данной системы.

Внутренними силами являются силы взаимодействия между отдельными материальными точками данной системы. Подразделение сил на внешние и внутренние является совершенно условным: при изменении заданного состава системы некоторые силы, ранее бывшие внешними, могут стать внутренними, и обратно. Так, например, при рассмотрении

PRIMER движения системы, состоящей из земли и ее спутника луны, силы взаимодействия между этими телами будут внутренними силами для этой системы, а силы притяжения солнца, остальных планет, их спутников и всех звезд будут внешними силами по отношению к указанной системе. Но если изменить состав системы и рассматривать движение солнца и всех планет как движениеодной общей системы, то внешн. силами будут только силы притяжений, оказываемых

Если нагруженное тело находится в равновесии, то внутренние силы равны по значению внешним силам и противоположны им по направлению. Очевидно, что они препятствуют развитию деформации.Работа внутренних сил (U), с учетом их направления по отношению к деформации, всегда является отрицательной.

Работа внешних сил равна взятой с обратным знаком работе внутренних сил :

Пусть элемент стержня длиной испытывает растяжение (рис. 15.3, а).

Действие отброшенных частей стержня на рассматриваемый элемент заменим продольными силами N. Эти усилия показаны на рисунке штриховыми линиями. По отношению к элементу они являются как бы внешними. Вызываемое ими удлинение элемента равно: .

Действие рассматриваемого элемента на отброшенные части показано на рисунке сплошными линиями. Элементарная работа внутренних продольных сил, постепенно увеличивающихся, и противодействующих развитию удлинения, согласно теореме Клапейрона, выразится формулой: .

ЭЛЕМЕНТАРНАЯ РАБОТА ВНУТРЕННИХ ПОПЕРЕЧНЫХ СИЛ () ПРИ ЧИСТОМ СДВИГЕ (РИС. 15.3, Б)

При чистом сдвиге касательные напряжения равномерно распределены по всему сечению и определяются по формуле: .

Абсолютный сдвиг правого сечения элемента по отношению к левому сечению, с учетом закона Гука, равен: ,

тогда .

При поперечном изгибе касательные напряжения распределены по сечению неравномерно. В этом случае выражение для элементарной работы внутренних перерезывающих сил может быть представлено в виде: , где k – коэффициент, зависящий от формы поперечного сечения стержня. Например, для прямоугольного поперечного сечения .

ЭЛЕМЕНТАРНАЯ РАБОТА ВНУТРЕННИХ УСИЛИЙ ПРИ КРУЧЕНИИ

Поворот правого сечения элемента по отношению к левому сечению, происходящий под действием внешних по отношению к нему крутящих моментов (), показанных (см. рис. 15.3, в) штриховыми линиями, равен: .

Тогда работа внутренних крутящих моментов (они на рисунке не показаны) на этом угле поворота определяется по формуле: .

Пусть теперь элемент стержня испытывает изгиб. И пусть его правое поперечное сечение повернется на угол поворота по отношению к левому сечению (см. рис. 15.3, г).

Тогда внутренние изгибающие моменты, показанные (см. рис. 15.3, г) сплошными линиями, совершат на этом угле поворота работу:

При одновременном растяжении, кручении и прямом поперечном изгибе стержня (с учетом того, что работа каждого из внутренних усилий на перемещениях, вызываемых остальными усилиями, равна нулю) получим следующее выражение для элементарной работы внутренних сил упругости:

Интегрируя выражение по всей длине стержня, окончательно получим формулу работы внутренних сил .

Вспомните

За счет какого источника энергии действуют внешние силы, изменяющие поверхность Земли? Что происходит с твердыми горными породами при нагревании и последующем охлаждении? Как воздействуют на горные породы корни деревьев и животные, роющие норы?

Как внешние силы воздействуют на рельеф. Вы уже знаете, что внутренние силы делают поверхность Земли различной по высоте. Внешние силы действуют в противоположном направлении. Они разрушают крупные возвышения рельефа, переносят обломки горных пород и засыпают ими впадины. Таким образом, внешние силы сглаживают, выравнивают поверхность. Однако внешние процессы - не только разрушители, но и созидатели рельефа. Разрушая крупные его формы, они создают средние и мелкие неровности.

Основные внешние силы - это выветривание, работа текучих вод, ветра, ледников, моря. Значительной внешней силой стала и хозяйственная деятельность человека.

Выветривание. Выветривание происходит благодаря воздействию на поверхность колебаний температуры, воды с растворенными в ней веществами и живых организмов. Работа ветра не имеет к выветриванию никакого отношения.

Выветривание - это разрушение и изменение горных пород на поверхности суши под влиянием условий природной среды.

При выветривании повсюду на поверхности суши одновременно действуют физические, химические и биологические процессы. Однако в разных природных условиях могут преобладать те или иные из этих процессов. Поэтому выделяют физическое, химическое и биологическое выветривание.

Рис. 60. Россыпи камней у подножия гор

Главная причина физического выветривания - колебания температуры. Днем горные породы нагреваются и расширяются, ночью - остывают и сужаются. Из-за этого монолитные породы растрескиваются и распадаются на обломки. Так образуются россыпи из глыб, щебня и песка (рис. 60). Физическое выветривание характерно для районов с большими и резкими перепадами температур и сухим воздухом: пустынь, горных вершин, не покрытых снегом (рис. 61).

Химическое выветривание - это растворение, разложение одних минералов и образование вместо них других минералов и горных пород. Оно происходит под воздействием кислорода воздуха, воды и растворенных в ней веществ. Во влажном и жарком климате химическое выветривание происходит активнее, чем в холодном и сухом. Главный результат химического выветривания - образование глины из твердых и прочных пород: гранитов, базальтов, гнейсов и др.

Биологическое выветривание происходит под воздействием растительных и животных организмов. Корни деревьев, растущих на скалах, наподобие клиньев раздвигают трещины. Разрушению пород способствуют и животные, особенно роющие норы грызуны. Но главное воздействие живых организмов состоит в другом. Они поставляют в почву органические вещества, которые способствуют разложению минералов. Поэтому там, где произрастает пышная растительность, биологическое выветривание особенно активно.

Рис. 61. Причудливые формы рельефа, образованные выветриванием

Прочность у разных пород неодинакова. Одни разрушаются быстрее, другие - медленнее. Поэтому при выветривании породе разной прочностью возникают причудливые формы рельефа: столбы, колонны, шары, ворота.

Воздействие на горные породы оказывают даже микроорганизмы, лишайники, мхи. Если содрать с камня мох, то под ним можно обнаружить небольшие углубления, заполненные рыхлым веществом. Это результат разрушения твердой породы органическими кислотами, выделяемыми мхами.

Физическое, химическое и биологическое выветривание происходит везде и постоянно. Под его воздействием даже самые прочные породы превращаются в рыхлый материал - обломки и глину. Рыхлый материал переносится водными потоками, ветром, ледниками на огромные расстояния. Когда он попадает в озера, моря и океаны, из него накапливаются обломочные и глинистые осадочные породы.

Вопросы и задания

Как изменяют земную поверхность действующие на ней внешние силы?
Что такое выветривание? Как оно воздействует на горные породы?
Из каких видов состоит единый процесс выветривания?
Как живые организмы воздействуют на горные породы?
Как участвуют животные и растения в физическом и химическом выветривании?

ВНЕШНИЕ СИЛЫ ЗЕМЛИ

Деятельность внешних сил в целом ведет к разрушению горных пород, слагающих земную поверхность, и сносу продуктов разрушения с высоких мест на более низкие. Этот процесс называется денудацией. Снесённый материал накапливается в низких местах - долинах, котловинах, впадинах. Этот процесс называется аккумуляцией. Разрушение горных пород вблизи под действием разных факторов - выветривание подготавливает материал для перемещения.

Особенно велика роль воды, попавшей в трещины, почти всегда имеющиеся в горных породах. Замерзая, она расширяет, раздвигает края трещины; оттаивая, вытекает из неё, унося с собой разрушенные частицы.
, перенося песок с места на место, не только расширяет трещины, но и шлифует их, обтачивает поверхности скал, создавая причудливые фигуры. Там, где ветер стихает, в ветровой «тени», например за скалой или за кустарником, песок накапливается. Создаётся новая форма рельефа, которая со временем даст начало бархану - песчаному холму. Такие образования называют эоловыми формами рельефа, по имени древнегреческого бога Эола, повелителя ветров.

Свою лепту в изменение рельефа вносят морские волны и приливы. Они разрушают берега, уносят разрушенный материал и перемещают его на разные расстояния вдоль берега, формируя прибрежные валы и пляжи, постоянно меняют береговую линию.

На поверхности и в их толще перемещаются обломки пород, песок, пыль с окрестных скал и склонов долин. При таянии весь этот материал ложится на земную поверхность. Сама ледяная масса способна оказывать сильное формирующее действие на рельеф. Под её воздействием образуются долины корытообразной формы - троги, остроконечные пики - карлинги, огромные насыпные валы - морены.

В последние столетия человек настолько активно влияет на окружающую природную среду, что сам становится мощной внешней силой. Вредные выбросы в промышленных предприятий приводят к возникновению кислотных дождей.

Буду благодарен, если Вы поделитесь этой статьей в социальных сетях:

Поиск по сайту.