Procesy egzogeniczne
Wstęp
Źródło procesów egzogenicznych tkwi poza wnętrzem Ziemi. Powodują je siły takie jak: energia słoneczna, atmosfera np. wiatr, hydrosfera np. rzeki, lodowce, fale morskie i biosfera. Zaliczamy do nich: wietrzenie, ruchy masowe oraz erozję, transport i akumulację.
Wietrzenie:
W strefie wietrzenia skały podlegają rozpadowi i rozkładowi pod wpływem oddziaływania czynników fizycznych, chemicznych i organicznych. Wyróżniamy dwa podstawowe rodzaje wietrzenia: fizyczne (mechaniczne) i chemiczne (czasami wyróżnia się oddzielnie wietrzenie organiczne):
Wietrzenie fizyczne polega na mechanicznym niszczeniu skał wskutek oddziaływania promieni słonecznych i zmian temperatury powietrza (wietrzenie insolacyjne, np. na pustyni), zamarzania i rozmarzania wody w szczelinach skalnych (wietrzenie mrozowe np. w górach i na obszarach polarnych), mechanicznego oddziaływania na skały roślin, zwierząt oraz człowieka poprzez budowę, m.in. tuneli, dróg itp. Wietrzenie fizyczne prowadzi do powstania ostrokrawędzistych pokryw zwietrzelinowych (gołoborzy np. w Górach Świętokrzyskich),
Wietrzenie chemiczne polega na rozpadzie i rozkładzie skał pod wpływem wody zawierającej rozpuszczone gazy (dwutlenek węgla, tlen) bądź kwasy organiczne. W procesie wietrzenia chemicznego biorą też udział organizmy żywe, w tym bakterie oraz mchy i porosty, które osiedlają się na nagiej skale, rozkładają ją i przygotowują podłoże roślinom wyższym. Do zintensyfikowania tych procesów przyczynia się także człowiek poprzez zwiększenie ilości m.in. dwutlenku węgla czy tlenków siarki w atmosferze. Prowadzi to, m.in. do powstawania kwaśnych opadów, wchodzących w reakcje ze skałami. Procesy wietrzenia przebiegają różnie w różnych klimatach: w klimatach suchych i chłodnych najintensywniej przebiegają procesy wietrzenia mechanicznego, zaś w wilgotnych większe znaczenie ma wietrzenie chemiczne.
Ruchy masowe:
Ruchy masowe polegają na przemieszczaniu się mas skalnych (zwietrzeliny) w obrębie stoków pod wpływem oddziaływania siły ciężkości. Na stokach równoważy się siła ściągająca oraz siła tarcia i spoistości skały. Jakiekolwiek zaburzenie tej równowagi, np. w wyniku podcięcia stoku przez człowieka przy budowie drogi, ulewnych opadów, trzęsienia ziemi, wywołuje powstawanie ruchów masowych. Charakter i przebieg ruchów masowych zależy od: nachylenia stoku, budowy podłoża, spoistości skał, warunków klimatycznych. Do ruchów masowych zaliczamy: osuwanie, obrywanie, spływanie, spełzywanie.
Osuwanie występuje najczęściej i powoduje największe skutki. Jest to szybki proces przemieszczania się materiałów po stoku, np. w wyniku trzęsienia ziemi,
Obrywanie występuje na stromych, prawie pionowych ścianach i jest gwałtowną formą ruchów masowych. Występuje często w miejscach podcięcia stoków podczas budowy dróg w górach,
Spełzywanie polega na powolnym, ciągłym przemieszczaniu się powierzchniowych warstw gruntu na stoku, pod wpływem nawilgocenia materiału skalnego oraz w wyniku zamarzania i rozmarzania gruntu,
Spływanie polega na spływaniu po stoku masy powstałej przez połączenie wody z pokrywą zwietrzelinową lub ziemną pokrywającą stok, np. spływy błotne, ziemne.
Rzeźbotwórcza działalność wiatru - procesy eoliczne:
Wiatr prowadzi działalność niszczącą (deflacja i korazja), transportującą i budującą. Działalność wiatru występuje głównie w warunkach klimatu pustynnego.
Działalność niszcząca polega na: deflacji, czyli wywiewaniu luźnego i sypkiego materiału z podłoża, w efekcie czego powstają: misy, rynny deflacyjne, bruk deflacyjny i góry świadki oraz na korazji, czyli żłobieniu i szlifowaniu powierzchni skalnych przez piasek niesiony przez wiatr, w efekcie czego powstają grzyby skalne (bo dolna część przeszkody jest niszczona intensywniej),
Działalność budująca polega na usypywaniu przez wiatr form terenowych takich jak: wydmy (np. paraboliczne, barchany), zmarszczki eoliczne, czy żebra piaskowe. Wydmy występują nie tylko na pustyniach, często tworzą się na wybrzeżach morskich (wydmy nadmorskie, np. wędrujące wydmy w okolicach Łeby), a także na równinach nadrzecznych i sandrach (wydmy śródlądowe, np. w Puszczy Kampinoskiej),
Działalność transportująca polega na przenoszeniu materiału na odległości zależne od jego frakcji - im drobniejszy materiał, tym na większe odległości jest przenoszony. W wyniku przenoszenia piasku powstają pustynie piaszczyste (czyli ergi, np. pustynie australijskie, Kara - kum i Kyzył - kum), ponadto wyróżniamy pustynie żwirowe (serir, np. na ogromnych przestrzeniach Sahary) i kamieniste (hamada, np. w Tybecie i Górach Skalistych). W wyniku wywiewania drobnego pyłu z przedpola lądolodu w warunkach klimatu peryglacjalnego (mroźnego) powstały pokrywy lessowe, np. na Ukrainie lub w wyniku wywiewania pyłu z Pustyni Gobi - Wyżyna Lessowa.
Rzeźbotwórcza działalność wód podziemnych - zjawiska krasowe:
Zjawiska krasowe - to ogół zjawisk związanych z rozpuszczaniem skał węglanowych (wapieni, gipsów, dolomitów) przez wodę zawierającą rozpuszczony dwutlenek węgla (woda krasowa). W wyniku tego procesu powstają różne formy na powierzchni, np. lejki, uwały, polja, mogoty, żłobki i pod powierzchnią Ziemi, np. jaskinie ze swoją szatą naciekową (stalaktyty, stalagmity, stalagnaty), studnie i kominy krasowe. Zjawiska krasowe zachodzą najintensywniej w klimatach gorących i wilgotnych. Najbardziej znanymi rejonami występowania na świecie są: Kuba, Wietnam, Jamajka, w Europie: góry Jura, Góry Dynarskie, Morawy w Czechach, Sudety (Jaskinia Niedźwiedzia), Tatry (Jaskinia Mroźna), Góry Świętokrzyskie (Jaskinia Raj), Wyżyna Krakowsko - Częstochowska. Przy tym temacie zapamiętać jeszcze dwa terminy: ponor, czyli miejsce, gdzie strumień lub ciek znika w szczelinach krasowiejących skał i wywierzysko, czyli miejsce gwałtownego wypływu wód krasowych na powierzchnię terenu.
Rzeźbotwórcza działalność wód płynących:
Działalność wód płynących może być niszcząca (erozja wgłębna, wsteczna i boczna), transportująca i budująca. Efekty tej działalności zależą od spadku rzeki, ilości płynącej wody oraz budowy geologicznej.
działalność niszcząca rzeki polega na: pogłębianiu koryta poprzez wyrywanie okruchów skalnych z dna i brzegów oraz poprzez tarcie tym materiałem o dno - erozja wgłębna, na powiększaniu misy źródłowej i cofaniu się progów bystrzy i wodospadów - erozja wsteczna oraz na podcinaniu brzegów rzeki - erozja boczna (od strony nurtu brzeg jest niszczony - brzeg wklęsły, po przeciwnej stronie budowany - brzeg wypukły). W wyniku erozji bocznej rzeka zaczyna meandrować, powstają meandry (zakola), a także jeziora zakolowe (czyli starorzecza),
działalność transportująca polega na przenoszeniu materiału przez toczenie, poślizg, ruch skokowy, czy w postaci zawiesiny,
działalność budująca polega na: okresowym gromadzeniu materiału w obrębie koryta rzecznego, w wyniku czego powstają: mielizny, łachy oraz trwałym gromadzeniu osadów aluwialnych, np. u ujścia rzeki do morza lub jeziora, w efekcie czego powstają: delty i stożki napływowe.
Na podstawie wielkości spadku wyróżnia się trzy odcinki rzeki: bieg górny, środkowy i dolny. Rozpatrując działalność rzek w jej trzech odcinkach, możemy stwierdzić, że:
w górnym biegu dominuje erozja wgłębna i wsteczna, w wyniku czego powstają doliny V - kształtne, progi, bystrza i wodospady oraz może nastąpić rozwój doliny wstecz, co może prowadzić do kaptażu,
w środkowym biegu dominuje erozja boczna, której efektem są meandry i starorzecza,
w dolnym biegu występuje słaba erozja boczna, która doprowadza do poszerzenia koryta, zaś dominuje akumulacja w wyniku której powstają łachy,
przy ujściu rzeki następuje akumulacja materiału. W zależności od zbiornika do którego uchodzi rzeka (jego głębokości, wielkości fali i pływów) powstają delty (np. Wołga, Dunaj, Wisła) lub ujścia lejkowate (estuaria, np. Tamiza Sekwana).
W dolinach występują często po obydwu stronach rzek poziome powierzchnie o różnej szerokości i na różnej wysokości, zwane terasami. Powstają one zarówno wyniku działalności erozyjnej jak i akumulacyjnej rzek, w zależności od zmian podstawy erozyjnej. Podstawa erozyjna to z kolei głębokość, do której rzeki mogą wcinać swe doliny, np. dla rzeki głównej jest to poziom morza, dla dopływu - poziom rzeki głównej. Podstawa ta może ulegać zmianie, np. w wyniku ruchów izostatycznych. Efektem tego są właśnie terasy rzeczne.
Rzeźbotwórcza działalność fal i prądów morskich:
Rzeźbotwórcza działalność wód morskich obejmuje przede wszystkim wybrzeże, czyli pas graniczny między lądem, a morzem. Działalność ta przebiega odmiennie na wybrzeżu wysokim i niskim. Wysokie są niszczone (abrazja), zaś na wybrzeżach niskich przeważa działalność budująca.
Wybrzeża wysokie powstały najczęściej wskutek zalania przez morze obszarów wyżynnych lub górskich, np. wybrzeże dalmatyńskie, fiordowe, riasowe, szkierowe, limanowe. Fale morskie, stale uderzając o strome ściany wysokiego wybrzeża, powodują podcinanie brzegu i wymywanie materiału skalnego. Tworzy się nisza abrazyjna. Stale podcinany i cofający się brzeg nosi nazwę klifu (falezy). Materiał ze zniszczonego klifu zalegający u jego podstawy wynoszony jest w kierunku morza - tworzy się platforma abrazyjna,
Wybrzeża niskie powstały wskutek działalności akumulacyjnej: morskiej i rzecznej oraz w wyniku wynurzania się dna morskiego. Dzielą się na: mierzejowe, lagunowe, koralowe, namorzynowe. Strefa brzegowa tych wybrzeży stale zalewana przez fale to plaża. W obrębie plaży i płytkiego morza odbywa się przemieszczanie materiału przez fale i prądy przybrzeżne - - powstają płycizny i szerokie plaże. Taka działalność jest charakterystyczna dla wybrzeży o słabo rozwiniętej linii brzegowej. W przypadku wybrzeży o dobrze rozwiniętej linii brzegowej, fale i prądy przybrzeżne prowadzą do powstawania kos, mierzei i zalewów (np. Mierzeja Wiślana i Zalew Wiślany).
Rzeźbotwórcza działalność lodowców i lądolodów - została opisana przy temacie „Lodowce i lądolody na kuli ziemskiej”, lekcja 2.
Pytania kontrolne:
Na koniec, proponuję wszystkim rozwiązać krótki test podsumowujący omawiane zagadnienia. Odpowiedzi zostaną dołączone do kolejnej prezentacji.
Test - procesy egzogeniczne
Odpowiedz na pytania:
dlaczego góry świadki przybierają często kształty grzybów skalnych?,
w jakim rodzaju wietrzenia występuje zamróz i na czym polega?,
gdzie w Polsce zachodzą zjawiska krasowe? (wymień 2 miejsca).
Podaj po 2 przykłady form, które powstają w wyniku:
działalności wód podziemnych i opadowych w skałach wapiennych,
działalności niszczącej fal i prądów morskich,
Wskaż element nie spełniający kryterium przyporządkowania:
hamada, erg, ued, serir
morena boczna, dolina V - kształtna, kocioł lodowcowy, jezioro górskie.
Podaj po 2 cechy różniące. Odpowiedź uzasadnij.
a) erozję rzeczną boczną i wgłębną b) wybrzeże wysokie i niskie.
Rozpoznaj procesy geologiczne na podstawie podanych cech charakterystycznych:
a) przemieszczanie się pokrywy zwietrzelinowej po stoku pod wpływem siły ciężkości, b) ogół zjawisk związanych z rozpuszczaniem skał węglanowych (wapieni, gipsów, dolomitów) przez wodę zawierającą rozpuszczony dwutlenek węgla.