BUDOWA ZIEMI
Jądro wewnętrzne
Jądro zewnętrzne
Płaszcz
Skorupa ziemska
Atmosfera
Promień ziemski – 6378 km
Skorupa ziemska składa się z trzech warstw: osadowej, granitowej i bazaltowej.
Skorupa ziemska składa się z dwóch części:
Zewnętrznej, czyli sialu;
Wewnętrznej, czyli simy.
Skorupa ziemska dzielona jest na:
- kontynentalną – tworzy kontynenty, starsza od oceanicznej;
- oceaniczną – znajduje się poniżej skorupy kontynentalnej, tworzy dno oceanów
Płaszcz:
- warstwa Ziemi o grubości ok. 2900 km,
- W skład płaszcza wchodzi ok. 70% objętości skał ziemskich (materii ziemskiej)
- Ze względu na swoją dominującą pozycję w bilansie masy Ziemi płaszcz spełnia kluczową rolę w procesach
uwalniania się energii z wnętrza Ziemi, jest m.in. silnie sprzężony z procesami tektoniki płyt.
- Crofesima – główna część płaszcza (od 80-150 km głębokości) ->LITOSFERA
Jądro zewnętrzne – zbudowane jest z żelaza (ciekłe lub gazowe).
Jądro wewnętrzne – zbudowane jest z żelaza (ciało stałe).
Prądy konwekcyjne - są to przepływy plastycznej materii skalnej i skalno- magmowej w płaszczu Ziemi.
Są one powolne - osiągają prędkość kilku centymetrów na rok oraz są oparte na mechanizmie konwekcji.
Materia płaszcza jest ogrzewana w głębi a następnie wznosi się w pewnych miejscach do podstawy skorupy ziemskiej
lub litosfery . Następnie rozpływa się równolegle do jej powierzchni . Teraz, gdy materia się ochładza
ponownie zstępuje ona w głąb, zamykając tym samym komórkę konwekcyjną.
Największe płyty litosfery:
Pacyficzna
Północnoamerykańska
Południowoamerykańska
Afrykańska
Antarktyczna
Eurazjatycka
Indoaustralijska.
Płyta litosfery - największa jednostka podziału litosfery zgodnie z teorią tektoniki płyt. Płyty litosfery graniczą ze sobą
wzdłuż stref o wzmożonej aktywności sejsmicznej i wulkanicznej, jednakże same zachowują stosunkowo dużą spójność i
sztywność. Mogą przemieszczać się poziomo po strefach obniżonej lepkości występujących w górnej części płaszcza Ziemi.
Wyróżnia się płyty kontynentalne i oceaniczne.
Płyty tektoniczne I rzędu: afrykańska, antarktyczna, australijska, eurazjatycka, pacyficzna, południowo- i
północnoamerykańska. Płyty tektoniczne II rzędu: arabska, filipińska, karaibska, kokosowa, indyjska.
Trzęsienie ziemi – gwałtowne rozładowanie naprężeń nagromadzonych w skorupie ziemskiej, w wyniku przejściowego
zablokowania ruchu warstw skalnych poruszających się wzdłuż linii uskoku. Uwalniająca się przy tym energia w około 20-30%
rozchodzi się w postaci fal sejsmicznych, z których część dociera na powierzchnię Ziemi w postaci niszczących fal powierzchniowych.
Podział trzęsień ziemi ze względu na głębokość ogniska:
Trzęsienie ziemi płytkie – od 0 do 70 km,
Trzęsienie ziemi średniogłębokie – 70 – 300 km,
Trzęsienie ziemi głębokie – 300 – 720 km.
Podział trzęsień ziemi ze względu na przyczynę:
Tektoniczne - związane z ruchami płyt tektonicznych, mogą występować jednak w dużej odległości
od stref granicznych kier litosfery; stanowią około 90% wszystkich zjawisk sejsmicznych występujących na Ziemi;
Wulkaniczne - związane z gwałtownymi erupcjami wulkanów lub zapadaniem się stropów opróżnianych
komór magmowych czy zapadaniem kalder; stanowią ok. 7% wszystkich zjawisk sejsmicznych występujących na Ziemi;
Zapadowe - związane z obszarami krasowymi, na których dochodzi do zawalania się stropów jaskiń lub innych próżni
w podłożu; zjawiska wyjątkowo lokalne, najczęściej słabo odczuwalne; stanowią ok. 2% ogółu trzęsień ziemi;
Antropogeniczne - związane z działalnością człowieka w litosferze; na obszarach gęsto zabudowanych mogą
spowodować znaczące szkody materialne, jednak w większości przypadków okazują się niegroźne.
PODZIAŁ DZIEJÓW ZIEMI
PREKAMBR (4600-542 p.n.e.) (archaik i proterozoik) – najstarsza, najdłuższa i najsłabiej poznana era:
- rozpoczął się z chwilą powstania skorupy ziemskiej, a zakończył, gdy intensywnie zaczęło rozwijać się życie;
- uformowały się pierwsze kontynenty, powstała atmosfera i hydrosfera;
- trwały nieustanne procesy górotwórcze i wybuchy wulkanów;
- brak skamieniałości świadczyć może o braku życia; wiadomo jednak jest, że już w proterozoiku pojawiły
się pierwsze pojedyncze komórki utożsamiane z bakteriami i sinicami, z których zaczęły ewoluować pierwsze
rośliny zdolne do procesu fotosyntezy (produkcji tlenu);
- wzrost zawartości tlenu w atmosferze spowodował znaczny rozwój świata organicznego, co zakończyło prekambr.
PALEOZOIK – era rozwoju życia:
- bardzo charakterystyczne dla paleozoiku są wielkie ruchy górotwórcze (orogeneza kaledońska, orogeneza hercyńska),
które spowodowały powstanie olbrzymich łańcuchów górskich;
- podczas całej ery kontynenty dryfowały i zmieniając swoje położenie zmieniały strefy klimatyczne, ostatecznie jednak
ponownie połączyły się w jeden wielki superkontynent nazwany Pangeą;
- świat organiczny intensywnie się rozwijał;
- w kambrze pojawiły się pierwsze bezkręgowce zdolne do wytwarzania szkieletów i pancerzy, z tego okresu pochodzą m.in.
ślady trylobitów – pierwszej skamieniałości przewodniej;
- w kolejnych okresach rozwijały się rośliny naczyniowe;
- z ordowiku pochodzą szczątki najstarszych kręgowców;
- początkowo życie ograniczało się do środowiska wodnego, ale stopniowo najpierw rośliny (w sylurze),
a następnie zwierzęta (w dewonie) zaczęły zasiedlać środowisko lądowe;
- w karbonie bujny rozkwit roślinności (potężne skrzypy, widłaki, paprocie) dał początek bogatym
złożom węgla kamiennego;
- pod koniec ery pojawiły się pierwsze gady;
Era paleozoiczna dzieli się na:
- kambr (542)
- ordowik (488)
- sylur (444)
- dewon (416)
- karbon (360)
- perm (300).
3. MEZOZOIK – era dominacji olbrzymich dinozaurów:
- w dalszym ciągu zmieniał się rozkład kontynentów i oceanów – Pangea uległa rozpadowi, a powstałe
w ten sposób kontynenty dryfowały w kierunku obecnego ich położenia;
- w erze tej zanotowano stosunkowo małe nasilenie ruchów górotwórczych, dopiero
w kredzie pojawiły się pierwsze oznaki (fazy) orogenezy alpejskiej;
- charakterystyczne były częste transgresje i regresje mórz i oceanów, stąd pochodzą pokłady wapieni i innych skał osadowych;
- w świecie flory dominowały rośliny nagozalążkowe ustępując pod koniec ery roślinom okrytozalążkowym;
- na lądzie, w wodzie i w powietrzu zaczęły panować gady;
- na okres jury przypada szczyt rozwoju grupy gadów zwanej dinozaurami, która wyginęła pod koniec kredy;
- w jurze pojawił się pierwszy ptak (archeopteryks);
- skamieniałościami przewodnimi mezozoiku były amonity i belemnity;
- u schyłku mezozoiku większość gadów wymarła – nastała era ssaków, które zaczęły wyodrębniać się na drodze ewolucji.
Era mezozoiczna dzieli się na:
- trias (251)
- jura (200)
- kreda (145).
4. KENOZOIK – najmłodsza era, trwająca do chwili obecnej:
- w starszym okresie (paleogenie) miało miejsce właściwe wypiętrzenie gór fałdowania alpejskiego
(jego działanie odczuwamy do dziś jako np. trzęsienia ziemi);
- na początku czwartorzędu, wraz z ochłodzeniem klimatu, nastąpiło zlodowacenie wielu obszarów naszego globu
(epoka plejstocenu);
- ukształtowanie pionowe i poziome kontynentów przybrało obraz zbliżony do współczesnego;
- ewolucja organizmów doprowadziła do powstania obecnych gatunków, które w dalszym ciągu
odkrywane są przez gatunek dominujący – homo sapiens, tj. człowiek rozumny.
Era kenozoiczna dzieli się na:
- paleogen (65)
- neogen (23)
- czwartorzęd:
Plejstocen (2,6)
Holocen (0,01).
Ruchy lądotwórcze - długotrwałe pionowe ruchy skorupy ziemskiej powodujące wydźwignięcie lądu
lub obniżanie dna oceanicznego, a właściwie ruchy wypiętrzające gotowy już blok kontynentalny.
Powodują podnoszenie lub obniżanie lądów, a poprzez to transgresję (zalewanie) i regresję (cofanie się) mórz
. Innym dowodem ich istnienia jest różna wysokość nad poziomem morza różnowiekowych teras morskich.
Przyczyną tych ruchów są siły endogeniczne .
Ruchy talasogeniczne – obniżanie dna morskiego.
Transgresje – zalewanie lądu.
Regresje – wymywanie lądu.
Ruchy górotwórcze - to ruchy polegające na fałdowaniu i tworzeniu się skał. Są to procesy
wewnętrzne mające źródło w głębi Ziemi. Ruchy górotwórcze miały też miejsce wiele milionów
lat temu ( w poszczególnych erach).
W zależności od genezy i budowy tektonicznej wyróżniamy góry:
Fałdowe – powstają w strefie styku płyt litosferycznych, podlegają
fałdowaniu (Karpaty, Andy, Himalaje, Kordyliery, Alpy).
Zrębowe – powstają w wyniku pionowych i poziomych ruchów mas skalnych
wzdłuż wysokości (Sudety, Harz, Tienszan).
Wulkaniczne – powstają w wyniku erupcji wulkanicznych (Kibo, Mauna Loa).
PROCESY EGZOGENICZNE (ZEWNĘTRZNE)
Wietrzenie - to rozpad (wietrzenie fizyczne) lub rozkład (wietrzenie
chemiczne) skał pod wpływem działania czynników zewnętrznych; w wyniku
zmian temperatury powietrza skała najpierw się nagrzewa (wówczas zwiększa
swoją objętość), a potem ochładza (kurczy się); taki cykl, powtarzany regularnie,
prowadzi do kruszenia się (rozpadu) skały i powstania zwietrzeliny.
Rodzaje wietrzenia:
Fizyczne (mechaniczne) - powoduje rozluźnianie połączeń kryształków i ziaren skalnych,
co w konsekwencji prowadzi do rozpadu skały. W zależności od czynnika wywołującego
rozpad skały wyróżnia się :
Wietrzenie mrozowe
Wietrzenie termiczne
Wietrzenie solne
Wietrzenie ilaste.
Chemiczne - jest procesem polegającym na rozpuszczeniu w wodzie niektórych minerałów
budujących skałę. Woda występująca w przyrodzie zawiera różne rozpuszczone substancje.
Intensywność wietrzenia chemicznego wzrasta wraz ze wzrostem kwasowości wody. Mówimy
wtedy, że woda jest agresywna. Wietrzenie chemiczne zależy także od warunków klimatycznych,
w szczególności wilgotności, wielkości i częstotliwości opadów oraz temperatury powietrza.
Wietrzenie chemiczne może zachodzić poprzez rozpuszczanie, utlenianie, uwadnianie, uwęglanie
oraz hydrolizę.
Wietrzenie biologiczne polega na rozpadzie lub rozkładzie skały pod wpływem bezpośredniego
lub pośredniego działania organizmów żywych. Przykładami takiego wietrzenia są :
- mechaniczne oddziaływanie korzeni roślin na skały
- chemiczne działanie kwasów humusowych oraz bakterii
- mechaniczne oddziaływanie zwierząt ryjących.
Grawitacyjne ruchy masowe - to procesy przemieszczania się skał po powierzchniach
nachylonych, pod wpływem działania sił grawitacji; zaliczają się do nich m. in.:
spełzywanie – to powolne przemieszczanie się zwietrzeliny w dół stoku, na przykład w wyniku zamarzania
i rozmarzania gruntu; często występuje na obszarach objętych wieloletnią zmarzliną (soliflukcja);
spływy błotne – bywają tragiczne w skutkach, powstają na stokach o dużym nachyleniu w wyniku nasiąknięcia
gruntu wodą po obfitych opadach lub roztopach;
osuwisko – tworzy się na skutek ześlizgiwania wzdłuż powierzchni stoku zewnętrznej warstwy gruntu w wyniku
zmniejszenia tarcia; wystąpienie osuwiska może być spowodowane np. trzęsieniem ziemi lub podcięciem stoku
(osuwanie klifu).
Odpadanie - Ruch ten występuje w obrębie ścian skalnych i stromych stoków. Polega na odrywaniu się od
powierzchni skalnych różnej wielkości odłamków skał, które przemieszczają się w dół stoku. Przyczyną
wywołującą odpadanie może być wietrzenie mrozowe. Przemieszczające się po stoku odłamki skalne
żłobią podłużne rynny, zwane żlebami. U wylotu żlebu często powstaje stożek usypiskowy.
Obrywanie - Występuje w obrębie stromych stoków i ścian skalnych. Najczęściej jest
to jednorazowe oderwanie się i runięcie w dół dużych mas skalnych. Miejsce oderwania się skał
nosi nazwę obrywu. U podnóża stoku lub ściany skalnej powstaje duże nagromadzenie
bloków skalnych, tworzących bezładne blokowisko.
Rzeźbotwórcza działalność wiatru
Wiatr jest to poziomy ruch powietrza w określonym kierunku. Powstaje w wyniku różnicy ciśnienia atmosferycznego.
Wiatr to zjawisko atmosferyczne powszechnie występujące przy powierzchni Ziemi. Jest on przede wszystkim czynnikiem
transportu, a jego siła nośna zależy od prędkości. Słaby wiatr przenosi drobny pył, silniejszy ziarna piasku, a nawet większe okruchy skalne.
Działalność wiatru może być trojakiego rodzaju :
• Niszcząca – polegająca na wywiewaniu (deflacja) albo zdzieraniu, nadgryzaniu, szlifowaniu i polerowaniu (korazja).
• Transportująca – przejawiająca się w przenoszeniu okruchów skalnych, często o znacznych rozmiarach.
• Akumulacyjna – związana z gromadzeniem transportowanego materiału.
Niszcząca działalność wiatru :
• Deflacja - czyli wywiewanie materiału, powoduje obniżenie powierzchni terenu, odsłaniając jednocześnie niezwietrzałą jeszcze, litą skałę.
• Korazja - transportowane wiatrem cząstki skalne różnej wielkości uderzają o skały stanowiące przeszkodę na ich drodze, szlifując je
i polerując – jest to proces korazji.
Budująca działalność wiatru
• Akumulacja - malejąca siła wiatru lub napotkane po drodze przeszkody powodują osadzanie transportowanego materiału
– akumulację. Im dalej od terenów wywiewania, tym osadzany materiał jest drobniejszy. Na obszarach suchych
deflacja powoduje tworzenie się pustyń kamienistych (hamada) lub żwirowych (serir). Pustynie piaszczyste
(ergi) tworzą się na obszarach akumulacji piasku.
Wynikiem budującej działalności wiatru są:
-wydmy
-zmarszczki eoliczne
- pokrywy lessowe.
Rzeźbotwórcza działalność morza
Czynnikami rzeźbotwórczymi na tym obszarze są przede wszystkim fala, lokalne prądy
morskie i pływy, jak również erozyjna i akumulacyjna działalność rzek oraz grawitacyjne ruchy masowe.
Niszcząca działalność wód morskich
Działalność wód morskich w strefie brzegowej ma charakter niszczący i budujący.
Największy wpływ na brzeg morski wywiera falowanie. Jest to ruch wody w jej
przypowierzchniowej warstwie, zachodzący głównie pod wpływem wiatru i
widoczny w postaci podnoszenia się i opadania powierzchni wody. Fale
oddziałują na brzeg mechanicznie i chemicznie.
-Fale uderzając w dolną część wysokiego brzegu, niszczą skały i tworzą w nich zagłębienie
w kształcie niszy. Pogłębianie niszy powoduje, że leżące nad nią skały po pewnym czasie
obrywają się, a wysoki brzeg cofa się w kierunku lądu. Powstaje stromy brzeg morski, zwany klifem.
Budująca działalność wód morskich
Fale morskie oprócz niszczenia brzegu wykonują także prace budujące. Jeżeli więcej piasku
jest wyrzucane przez fale na brzeg, niż może powrócić w morze, to jego nadmiar gromadzi się.
W ten sposób powstają piaszczyste plaże. Silne fale podczas sztormu mogą zniszczyć część plaży,
a także wyrzucić na brzeg grubszy materiał piaszczysty i żwirowy, który osadzony w miejscu
największego zasięgu fal tworzy formę, zwaną wałem brzegowym.
Biorąc pod uwagę rozwój wybrzeży, występujących na kuli ziemskiej, dzielimy je na:
• Wybrzeża narastające, czyli takie, które powiększają się, na przykład płaskie.
• Wybrzeża cofające się, czyli takie, które są niszczone, na przykład klifowe.
Wybrzeża dzielą się na:
- Wybrzeża wysokie
1. Dalmatyńskie: utworzone są w wyniku zalanie silnie rozczłonkowanych grzbietów górskich
równoległych do wybrzeża (Półwysep Bałkański).
2. Riasowe: powstają w wyniku zalania dolin starych grzbietów górskich prostopadłych
do wybrzeża (np. w Irlandii, Francji, Portugalii).
3. Fiordowe: tworzą się w wyniku zalania U-kształtnych górskich dolin polodowcowych
(np. wybrzeża Norwegii).
4. Limanowe: tworzą się wówczas, gdy wałami piaszczystymi odcinane są lejkowate ujścia rzek
(np. wschodnie wybrzeża Morza Czarnego).
5. Klifowe: utworzone są w wyniku niszczenia przez fale morskie zboczy wyżyn lub wysoczyzn
(np. południowe wybrzeża Bałtyku w rejonie Gdyni).
6. Szerowe (szkierowe): powstają przez zalanie setek małych skalistych wysepek wygładzonych
wcześniej przez lądolód (np. wybrzeża Finlandii i Szwecji).
- Wybrzeża niskie
1. Mierzejowe: powstałe w wyniku działalności prądów przybrzeżnych, które tworzą mierzeje
i zalewy, np. wybrzeża Bałtyku między Rozewiem a Kłajpedą.
2. Lagunowe: utworzone w wyniku odcięcia płytkiej zatoki (laguny) przez wynurzoną
, piaszczystą przybrzeżną ławicę (lido), np. wybrzeża Adriatyku w okolicach Wenecji.
3. Namorzynowe: występują tylko w strefie ciepłej, gdzie nad brzegami mórz rosną słonolubne lasy
namorzynowe. Odsłaniające się w czasie odpływu korzenie drzew, rosnących nawet na obszarze
płytkiego dna morskiego, chronią brzeg przed niszczącą działalnością fal.
4. Koralowe: charakterystyczne są również dla strefy ciepłej, budują je korale i niektóre gatunki
mszywiołów. Niedaleko brzegu tworzy się swoista bariera – rafa koralowa, która nie pozwala na niszczenie
wybrzeży. Największa rafa koralowa ciągnie się wzdłuż wschodnich wybrzeży Australii – jest to Wielka
Rafa Koralowa, mająca około 2000 km. Wokół wysp rafy koralowej tworzą bariery w formie pierścieni – są to atole.
Rzeźbotwórcza działalność rzek
Wody w rzekach powodują:
- erozję
- transport
- akumulację.
Doliny rzeczne - są to wklęsłe formy terenu utworzone wskutek erozyjnej
działalności rzek. Elementami doliny rzecznej są jej dno oraz zbocza.
Biorąc pod uwagę profil poprzeczny doliny rzecznej, wyróżnia się dwa typy dolin rzecznych :
• Wciosowe, nazywane często V-kształtnymi o wąskim dnie i stromych zboczach.
• Płaskodenne o stromych zboczach i płaskim dnie.
W zależności od charakteru ujścia deltowego wyróżnia się :
• Delty proste, mające kształt stożka rozprzestrzeniającego się symetrycznie
w stosunku do jednoramiennego ujścia (na przykład delty Ebro i Donu).
• Delty złożone, wieloramienne i rozwijające się wielokierunkowo (na przykład
delty Nilu, Gangesu i Brahmaputry).
Wyróżniamy trzy podstawowe odcinki (biegi) rzeki: bieg górny, środkowy i dolny.
W każdym z nich dolina rzeczna przybiera inny kształt i dominują inne rodzaje działalności
rzeźbotwórczej.
Procesy i zjawiska krasowe
Kras - procesy rozpuszczania skał przez wody powierzchniowe i podziemne, jeden z rodzajów wietrzenia chemicznego.
Krasowieniu podlegają skały krasowiejące: przede wszystkim wapienie, a także dolomity,
margle, gips, anhydryt, halit (potocznie sól kamienna).
Formy krasu
Kras powierzchniowy
- żłobki i żebra krasowe
- lejki krasowe
- uwały
- polja
- mogoty
- jary krasowe
Kras podziemny:
- studnie i kominy krasowe
- ponory
-wywierzyska
-jaskinie, groty, pieczary
-syfony jaskiniowe
-stalaktyty
-stalagmity
-stalagnaty
-draperie naciekowe
Procesy glacjalne i formy rzeźby
Podział mas lodowych:
-lodowce górskie
- lodowce kontynentalne (lądolody).
Etapy przekształcania się śniegu w lodowce:
- etap I (firn)
-etap II (lód firnowy)
-etap III (pole firnowe).
Erozja lodowcowa polega na:
zdzieraniu skał przez nasuwający się lód (egzaracja)
wyrywaniu okruchów skalnych z podłoża (detrakcja)
wygładzaniu podłoża (detersja).
Akumulacja lodowcowa polega na osadzaniu materiału niesionego przez lodowiec
lub transportowanego przez wody lodowcowe.
Działalność lodowców górskich
formy związane z niszczącą (erozyjną) działalnością lodowców górskich:
doliny U-kształtne - powstają na skutek przeformowania przez
lodowiec V- kształtnych dolin. Doliny lodowcowe zalane przez wody
tworzą fiordy.
cyrki (kary, kotły) polodowcowe czyli zagłębienia powstałe
w polu firnowym, które najczęściej po ustąpieniu lodu tworzą jeziora górskie
wiszące doliny to doliny, których dno położone jest powyżej dna doliny głównej
formy związane z akumulacyjną działalnością lodowców górskich:
moreny (denna, boczna, środkowa i czołowa)
Działalność lądolodów (lodowców kontynentalnych)
formy akumulacji bezpośredniej
moreny: denna, czołowa
formy akumulacji pośredniej ( wodno-lodowcowej): są wynikiem ablacji czyli procesu
topnienia mas lodowych. Powstające w ten sposób formy noszą nazwę form glacifluwialnych.
ozy - to długie, wąskie i kręte pagórki utworzone z osadów
piaszczysto-żwirowych.
kemy - regularne w kształcie pagórki o stromych stokach utworzone najczęściej
w obniżeniach lub szczelinach między bryłami topniejącego lodu
sandry - rozległe piaszczysto-żwirowe stożki napływowe wód napływających na przedpole lodowca
Formy erozji wodno - lodowcowej :
rynny polodowcowe to długie i wąskie zagłębienia o stromych zboczach
i niewyrównanym dnie powstające na przedpolu lodowca z czasem wypełniane wodą
pradoliny to formy dolinne utworzone na przedpolu lądolodu i równoległe do jego czoła
l odpływały nimi nie tylko wody podlodowcowe, ale też wody z powierzchni wolnych od lodu.
Formy erozyjno - akumulacyjne
drumliny - podłużne garby morenowe, zbudowane z gliny zwałowej.