Взаємодія зовнішніх і внутрішніх процесів Землі

Існує безліч кордонів, на яких відбувається зіткнення різних сил. Найбільш виражений цей граничний характер у верхньої межі літосфери, яка є зоною зіткнення динамічних процесів, що діють всередині земної кори, і процесів, що відбуваються в атмосфері і гідросфері.
Велика частина цих останніх процесів діє на поверхні літосфери або безпосередньо над нею, тому ми називаємо їх зовнішніми. Зміни, викликані всією сукупністю внутрішніх і зовнішніх процесів, а також виникають в результаті взаємодії окремих процесів, обумовлюють в основному різноманітність ландшафтів – то, що представляє інтерес для людей, що населяють Землю.
Внутрішні процеси. Існує три види основних процесів, що відбуваються всередині земної кори: рух речовини твердих порід, рух розігрітого речовини розплавлених гірських порід і перетворення порід, що знаходяться глибоко під поверхнею Землі, під дією великого тиску і високої температури. Ми знаємо про всі ці процеси або тому, що можемо спостерігати їх у дії (виливання лави з вулкана), або тому, що бачимо результати цих процесів (зміщення одного великого масиву породи вгору, вниз або вбік щодо іншого).

Масштаб процесу при цьому не важливий: брили порід можуть бути шириною в один кілометр або десятки кілометрів. Важливо не тільки те, що під дією внутрішніх сил відбулося переміщення порід вгору, принаймні відносне, що викликало в одному випадку вигин, а в іншому – рух по чітко вираженого розлому. Таким чином, ці внутрішні сили викликали збільшення ухилів поверхні, створивши в одному випадку майже вертикальний уступ.
Малюнок 3Б показує два звичайних способу впливу на земну поверхню розплавлених порід, що рухаються знизу вгору. У лівій частині зображена маса розплавленої породи, яка повільно піднялася з глибин земної кори, виконавши багатокілометровий шлях; вона деформувала вищележачі пласти, але охолола і затверділа, не досягнувши земної поверхні. Справа показано, як розплавлена ​​маса під тиском піднімалася по трубкообразную каналу і розливалася по поверхні, утворивши послідовність шарів лави, кожен з яких затвердевал раніше, ніж перекривався наступним. При цьому існували раніше породи не були деформовані, а було створено нове конусообразное споруда – шаруватий вулканічний конус (стратовулкан). Деякі з таких конусів перевищують 6 кілометрів і мають круті схили. Особливо багато їх на морському дні.
Нарешті, на малюнку 3В показано, що може статися з породами, що зазнали не підняті, а занурення. Місцями шари порід, які утворилися на поверхні Землі, були переміщені вглиб в результаті прогинання земної кори. На глибині 10-20 кілометрів ці породи потрапляють в такі умови, де тиск верхніх шарів (а в деяких випадках і бічне) настільки велике, що викликає плинність породи, надаючи їй вигляд, абсолютно відмінний від початкового.
Всі ці три види внутрішніх процесів – результат дії існуючої всередині Землі теплової енергії, яка активізує ці процеси у великих масштабах і настільки велика, що протидіє силі тяжіння. Отже, як ми бачили на малюнках, внутрішні процеси місцями піднімають або надбудовують поверхню Землі.
Зовнішні процеси. Для більшої частини (хоча і не для всіх) зовнішніх процесів рушійними силами є рухливі оболонки, які ми називаємо гидросферой і атмосферою. Повітря і вода, навіть якщо вони не знаходяться в русі (особливо повітря, що містить водяні пари), створюють середовище, в якій хімічний обмін між гірськими породами і водою викликає розпад породи, послаблюючи в ній внутрішні зв’язки і сприяючи її руйнуванню. Ця хімічна взаємодія відбувається всюди, де гірська порода стикається з вологим повітрям. Але, більш того, вода і повітря постійно знаходяться в русі; переміщаючись по поверхні Землі, вони втягують в рух зруйновані породи, несучи з собою їх частки. Рух повітря – вітер – споруджує з частинок порід, які несе з собою, піщані дюни; рухається вода – річка – відкладає наноси в своєму руслі, а морські хвилі споруджують уздовж берегів пляжі з продуктів руйнування гірських порід, змитих з суші. Рухомий лід – льодовик – (який також представляє собою частину гідросфери, хоча і в твердому стані) несе уламки порід і відкладає їх при таненні. Навіть підземна вода, повільно просочується через дрібні пори в породах, забирає з собою в розчиненому вигляді мінеральні речовини гірських порід.
За нечисленними місцевими винятками, зовнішні процеси відбуваються під впливом сили тяжіння (Але до «нечисленним місцевим» виключень належать повсюдні і могутні хімічні процеси. – Прим. Ред.). Вони подрібнюють тверді гірські породи і забирають продукти їх руйнування. Оскільки діяльність процесів, про які йде мова, контролюється силою тяжіння, вони переносять матеріал з більш високих ділянок Землі на більш низькі. Завдяки цьому переносу матеріалу гірських порід височини поступово руйнуються і стають все нижче і нижче. Рано чи пізно продукти руйнування відкладаються на ділянках, спочатку колишніх зниженнями, у вигляді тонких шарів, що накопичуються один поверх іншого. Таким чином, зниження «надбудовуються», в той час як височини зрізаються. Між ними всюди відбувається постійний рух вниз по схилах продуктів руйнування порід.
Зовнішні процеси черпають свою енергію в сонячної радіації, що надходить на земну поверхню. Механізми, за допомогою яких сонячне тепло приводить в рух потоки повітря і води та інші динамічні агенти, коротко згадані в розділі другому.
Взаємодія процесів. Таким чином, існують два види процесів: внутрішні, що зводяться в дію внутрішнім теплом Землі і діючі в основному в напрямку, протилежному напрямку сили тяжіння, і зовнішні, що зводяться в дію сонячним теплом і протікають під безпосереднім впливом сили тяжіння. Ці дві групи процесів постійно стикаються на кордоні, якій служить тверда поверхня Землі. Уявімо собі тверду землю гладкою, як більярдна куля. Сила тяжіння на цій гладкій поверхні була б всюди однієї і тієї ж. Вода не могла б текти з одного місця на інше. Однак поверхня реально існуючої Землі він не такий. Внутрішні процеси створили на ній височини і низовини, а отже, і ухили. Вода стікає по схилах з високих ділянок на низькі і несе з собою частинки порід. Ця течія води, що містить частинки порід, являє собою один із зовнішніх процесів.
Згодом цей та інші зовнішні процеси могли б вирівняти поверхню суші і знизити її до рівня океану. Це вирівнювання дійсно відбувається, але не на всій поверхні суші одночасно. Втручання того або іншого внутрішнього процесу порушує його хід. Ці процеси, проявляючись то там, то тут, створюють нові височини і тим самим знищують результати вирівнює діяльності текучих вод. Завжди десь утворюються височини, причому швидкість їх підняття не обов’язково постійна, і в просторовому розміщенні не завжди вловлюється закономірність. Ці підняття, підтримуючи безперервність зовнішніх процесів, дають їм все новий матеріал для переробки. Вони створюють схили, але вони ж змушують воду текти швидше, створюють нерівності, які вирівнюють текучі води, і повідомляють їм нову енергію для виконання цієї роботи, змушують наноси безперервно переміщатися з піднятих ділянок в зниження і відкладатися там у вигляді шарів, побудованих в буквальному сенсі з уламків порід, колись лежали десь на височині. Таким чином, відбувається взаємодія зовнішніх і внутрішніх процесів. Здається, воно ніколи не припиниться, принаймні до тих пір, поки внутрішня частина Землі має достатній запас тепла для підтримки внутрішніх процесів і поки Сонце випромінює тепло на поверхню Землі, повідомляючи енергію зовнішніх процесів.
Цей побіжний погляд на земну кулю з боку показує, що Земля – ​​жива планета і що найактивніша і найбільш різноманітна зона приурочена до поверхні літосфери, де відбувається складна взаємодія і зіткнення різних сил. У цій поверхневій зоні протікає також життя людини і розгортається його історія, хід якої визначається умовами життя, що існують на поверхні Землі. І так як ми живемо серед всіх цих різноманітних процесів, ми не можемо не цікавитися тим, що відбувається навколо нас. У наступному розділі цієї книги розглядається поверхню Землі. У ній показано, що основні процеси, постійно переміщують і перетворюють матеріал гірських порід, виявляються не випадково, але утворюють послідовну і цілком зрозумілу систему, діючу відповідно до законів природи.

Посилання на основну публікацію