TURYSTYCZNE WALORY RZEŹBY POWIERZCHNII ZIEMI

Wykład I 20.02.2012r

ISTOTA GEOMORFOLOGII I JEJ MIEJSCE W SYSTEMIE NAUK O ZIEMII

1. Istota geomorfologii- definicje

• Definicja etymologiczna(od greckiego źródłosłowu): NAUKA O FORMACH POWIERZCHNI ZIEMI

• Definicja nowoczesna(w Polsce sformułowana przez M. Klimaszewskiego, R. Galona i S. Kazaraskiego)- dynamiczne traktowanie rzeźby: NAUKA O FORMACH POWIERZCHNI ZIEMI, KSZTAŁTUJĄCYCH JE PROCESACH, ICH GENEZIE I ROZWOJU.

1. Miejsce geomorfologii w systemie nauk o Ziemi

• Wg M. Klimaszewskiego

• Opis form powierzchni Ziemi- morfografia

• Pomiar form powierzchni ziemi- morfometria

• Określenie pochodzenia form powierzchni Ziemi- morfogeneza

• Oznaczanie wieku form powierzchni Ziemi- morfochronologia

• Wg A. Gaudiego

• Geomorfometria i analiza map, gł. hipsometrycznych

• Badania podłoża geologicznego(właściwości fizyko-chemiczne materiału skalnego)

• Badania procesów geomorfologicznych

• Badania ewolucji krajobrazów morfologicznych

• Wg S. Kozerskiego

• Podejście historyczne(w sensie przyrodniczym w skali geologicznej): ewolucja rzeźby

• Podejście funkcjonalne(współczesne procesy morfogenetyczne i reakcja podłoża geologicznego)

• Inne kryteria wydzielania kierunków badawczych

• Geomorfologia strukturalna a geomorfologia klimatyczna

METODOLOGIA I METODYKA BADAŃ GEOMORFOLOGICZNYCH

1. Ogólna metodologia badań

• ogólna formuła metodologiczna

• hipoteza(przypuszczenie naukowe)

• dowód(suma faktów)

• teza(koncepcja, teoria)

• adekwatność koncepcji na podstawie sumy faktów

• losy hipotezy: rozbudowa, modyfikacja, obalenie

• postępowanie dedukcyjne i indukcyjne

1. Szczegółowa metodologia badań geomorfologicznych

• Schemat badań w geomorfologii nawiązujący do 3 ogniw funkcjonowania środowisk morfogenetycznych:

• Czynnik geomorfologiczny: Komponent lub zjawisko środowiska przyrodniczego

• Proces geomorfologiczny(morfologiczny, morfogenetyczny)

• Forma rzeźby(zespół form, krajobraz morfologiczny)

Procesy morfologiczne są podporządkowane czynnikom morfologicznym, np.:

• Czynnik: woda

• Podporządkowane procesy geomorfologiczne: erozja rzeczna, spłukiwanie, abrazja morska

1. Triada metodologiczna geomorfologii dynamicznej- sposób postępowania badawczego określany przez 3 podstawowe obiekty badawcze geomorfologii, tj.:

• Formy powierzchni Ziemi- badanie form

• Osady(korelacyjne)- badanie osadów

• Procesy geomorfologiczne- badanie procesów

1. Czas w geomorfologii

• Zasada aktualizmu geologicznego Leyella(Teraźniejszość kluczem do przeszłości)

• Podejście badawcze: przeszłość(paleografia)- teraźniejszość-przyszłość

1. Znaczenie analiz porównawczych

• Porównanie stref morfoklimatycznych

• Planetologia porównawcza: porównywanie cech rzeźby planet i księżyców z litą powierzchnią

1. Podstawowe metody badań geomorfologicznych- schemat

PODSTAWOWE GRUPY METOD BADAWCZYCH W GEOMORFOLOGII

TERENOWE LABORATORYJNE KAMERALNE TEORETYCZNE

OBSERWACJA ANALIZA PRÓBEK ANALIZA PRÓBEK

JAKOŚCIOWA TERENOWYCH TELEDETEKCYJNYCH

POMIARY EKSPERYMENT ANALIZA I SYNTEZA

TERENOWE LABORATORYJNY DANYCH TERENOWYCH

EKSPERYMENTY

POLOWE

RZEŹBA ENDOGENICZNA

1. Źródła energii na powierzchni Ziemi

• Energia słoneczna

• Energia grawitacyjna

• Energia geotermiczna

1. Procesy wewnętrzne(endogeniczne) i procesy zewnętrzne(egzogeniczne)

2. Diastrofizm i jego skutki w ogólnym krajobrazie morfologicznym Ziemi

• Diastrofizm: ruchy skorupy ziemskiej prowadzące do powstania nierówności powierzchni Ziemi(deformacje trwałe, a nie czasowe odkształcenia; źródło ruchów- energia geotermalna: ruchy powolne i gwałtowne)

• Ruchy powolne skorupy ziemskiej, np. ruchy epejrogeniczne(lądotwórcze ruchy pionowe), ruchy talassogeniczne, ruchy górotwórcze(orogeniczne)

• Ruchy gwałtowne skorupy ziemskiej: trzęsienia Ziemi, wulkanizm

• Ruchy epejrogeniczne, górotwórcze i trzęsienia Ziemi powodują deformacje mas skalnych

• Deformacje ciągłe

• Fałdy(stojące, obalone, izoklinalne, inne)

• Fleksury

• Płaszczowiny

• Trzęsienia Ziemi: efekty morfologiczno- strukturalne

• Nowe uskoki

• Szczeliny ziejące

• Przesunięcia poziome serii skalnych

• Wulkanizm: zróżnicowanie procesów i skutków morfologiczno- strukturalnych

• Powolne procesy wulkaniczne(wulkanizm wylewny): głównie lawy zasadowe o niskiej lepkości(np. bazaltowe)

Skutki morfologiczno- strukturalne:

• Wulkanizm punktowy(centralny)- wulkany stożkowe typu tarczowego(wulkany tarczowe)

• Wulkanizm szczelinowy(linijny, linearny): pokrywy wulkaniczne(trapy lub tarcze wulkaniczne)

• Gwałtowne procesy wulkaniczne(wulkanizm eksplozywny): głównie lawy kwaśne o dużej lepkości.

Skutki morfologiczno- strukturalne:

• Wulkany stożkowe typu warstwowego – wulkany warstwowe, inaczej stratowulkany lub wulkany złożone

• Kopuły wulkaniczne

Wykład II 27.02.2012r

1. Odporność skał na niszczenie przez czynniki zewnętrzne

• Rzeźba powierzchni Ziemi jako wyraz równowagi pomiędzy siłami morfogenetycznymi- endogenicznymi i egzogenicznymi- a oporem materiału, na które te siły działają

• Czynnikiem oporu w systemach geomorfologicznych jest litologia

• Wpływ różnej genezy skał na zróżnicowanie powierzchniowej części litosfery pod względem składu chemicznego, mineralogicznego i wytrzymałości wewnętrznej na działanie czynników zewnętrznych

• Podział skał ze względu na pochodzenie: magmowe, osadowe, metamorficzne(przeobrażone)

• W skałach o większej odporności na działanie czynników modelujących tempo niszczenia skał jest powolne, w skałach o małej odporności-szybkie, stąd na obszarach o zróżnicowanej budowie petrograficznej występuje urozmaicona rzeźba

• Odporność skał na działanie czynników modelujących i zależy od składu mineralnego danej skały, od jej struktury i tekstury, od uławicenia i od uszczelnienia

• Odporność skał bezwzględna i względna

• Odporność bezwzględna- ogólny szereg odporności skał(Birkeland ’74) [kwarcyt- czert- bazalt- piaskowiec- mułowiec- dolomit- wapień]

• Odporność względna(geomorfologiczna)- uwzględnianie wpływu warunków klimatycznych na zachowanie skał( przykład skały wapiennej w klimacie gorącym suchym i gorącym wilgotnym- odporność skały na różne typy wietrzenia)

1. Wietrzenie skał

• Definicja: wietrzenie skały to całokształt zmian fizycznych i chemicznych, dokonujący się w skale wówczas gdy jest ona wyeksponowana na działanie atmosfery, hydrosfery i biosfery; naturalny proces rozdrabniania skał, czyli zmniejszania ich zwięzłości i spoistości

• Wietrzenie obejmuje cienką, przypowierzchniową warstwę litosfery, zw. strefą wietrzenia

• Czynniki wietrzenia:

• Promieniowanie słoneczne, decydujące o zróżnicowaniu temperatury na powierzchni Ziemi

• Obecność wody

• Obecność gazów, głównie tlenu atmosferycznego i dwutlenku węgla

• Świat roślin i zwierząt

• Czynniki wpływające na tempo wietrzenia

• Warunki klimatyczne, głównie temperatura i wilgotność

• Budowa podłoża skalnego(skład mineralny, ułożenie skał oraz ich porowatość i uszczelnienie)

• Ukształtowanie terenu

• Świat organizmów żywych, głównie szata roślinna

• Typy wietrzenia

• Fizyczne(mechaniczne)

• Chemiczne

• Niekiedy wydziela się wietrzenie biologiczne

Wietrzenie fizyczne(inaczej mechaniczne)- rozpad, dezintegracja-skały rozpadają się na coraz drobniejsze okruchy bez zmiany składu chemicznego

Odmiany wietrzenia fizycznego:

• W skutek nasłonecznienia(inaczej insolacji)

• Warunki wietrzenia insolacyjnego

• Postacie wietrzenia insolacyjnego

• Rozpad ziarnisty (dezintegracja granularna)

• Rozpad blokowy(dezintegracja blokowa)

• Eksfoliacja(łuszczenie się skał)

• W skutek zamrozu

• W skutek wysychania

• W Kutek mechanicznego działania soli

• W skutek mechanicznego działania organizmów roślinnych i zwierzęcych

Wietrzenie chemiczne-rozkład- skały rozkładają się, tzn. zmienia się ich skład chemiczny(powstają nowe związki chemiczne)

Odmiany wietrzenia chemicznego:

• Uwęglanowienie

• Utlenianie

• Uwadnianie

• Redukcja(odtlenianie)

• Wietrzenie biochemiczne

• Pokrywa zwietrzelinowa

• Stanowi produkt wietrzenia

• Umożliwia kształtowanie gleb

• Na stokach: umożliwia grawitacyjne przemieszczenie materiały skalnego czyli procesy stokowe

• Klimat a wietrzenie

• Klimaty zimne- wietrzenie fizyczne- mrozowe, insolacyjne

• Klimaty umiarkowane wilgotne- wietrzenie fizyczne i chemiczne

• Klimaty suche, gorące i pustynne- wietrzenie insolacyjne(solne)

STOK I PROCESY DENUDACYJNE

1. Ogólne zasady denudacji

• Procesy wietrzenia i pokrywy zwietrzelinowe umożliwiają denudacje

• Denudacja- zespół procesów przemieszczania produktów wietrzenia(tj. pokrywy zwietrzelinowej) oraz przypowierzchniowych utworów skalnych pod wpływem siły ciężkości

• Zróżnicowanie hipsometrii obszarów kontynentalnych przyczyną istnienia stoków

• Stok- każdy fragment powierzchni Ziemi nachylony pod kątem większym od 0°

• Ściany skalne- stoki o nachyleniu 90° lub zbliżonym

1. Rozwój ścian skalnych

• Proces odpadania i obrywania

• Formy rzeźby: wały(hałdy) usypiskowe, rynny korozyjne(żleby), stożki usypiskowe(piargi)

1. Ruch materiału skalnego na stokach różnych od ścian skalnych:

• Przyczyny ruchu materiału

• Typy procesów: osuwanie, spełzywanie(pełznięcie), spływanie, spłukiwanie

1. Denudacja- ruchy masowe + spłukiwanie

• Procesy na stokach młodocianych(na ścianach i stokach stromych) i na stokach dojrzałych(na stokach o mniejszych kątach nachylenia)

• Podział procesów stokowych ze względu na ich tempo