Гіпермаркет Знань>>Географія>>Географія 6 клас. Повні уроки>>Географія: 23. Внутрішні процеси, що зумовлюють зміни земної кори.

Тема 1. Літосфера - кам’яний панцир планети

Мета

За час вивчення теми Ви дізнаєтеся про:

• поняття “літосфера”, “літосферна плита”, “рівнини”, “гори”;
• речовини, що складають земну кору та їх походження;
• геологічне літочисленням та як можна визначити вік гірських порід;
• гіпотези про походження сучасних материків і океанів;
• внутрішні та зовнішні процеси, які змінюють земну кору та формують рельєф планети;
• основні формами рельєфу материків та дна Океану.

Задачі

Ви навчитеся:

• розрізняти гори та рівнини за різними ознаками;
• визначати абсолютну висоту й географічне положення гір та рівнин за картами;
• працювати з контурною картою;
• відшукувати та показувати на географічній карті сейсмічні пояси Землі, найвідоміші вулкани, гори та рівнини світу;
• оцінювати значення відомостей про літосферу та рельєф нашої планети для господарської діяльності людини і охорони природи.

Чи стабільною і непорушною є земна поверхня, на якій ми живемо? Чи весь час материків на Землі було шість, а океанів чотири? Чи завжди там, де тепер тягнуться безкраї рівнини поверхня була рівною, а там, де гори, завжди злітали до неба їх гострі шпилі? Чи можна зазирнути в середину нашої планети? Які рослини і тварини в минулося заселяли Землю і чи давно виникла людина? Якщо Вас зацікавили усі ці питання, то дана тема дасть на них відповіді.

Ми спробуємо з’ясувати, як виникли товщі гірських порід, що складають поверхню нашої планети. Дізнаємося, чому бувають землетруси і чи можна їх передбачити. Заглянемо в середину діючого вулкану і вивчимо, як він працює. Познайомимося з величезною роботою, яку на Землі виконують водні потоки, льодовики, моря, вітер. Опустимося під землю у справжню печеру та познайомимося з її неповторним чарівним світом. Дізнаємося, чому такими несхожими є рівнини та гори в світі. А може й сядемо у машину часу та здійснимо мандри у минуле нашої планети, визначимо її вік.

І все це не лише заради простої цікавості, а щоб зрозуміти процеси, які відбуваються в надрах Землі та на її поверхні, для того, щоб не лише поставити їх на службу людині, але й не нашкодити природі, молодшою дитиною якої ми є.

§21. Землетруси – розривні рухи літосфери

Крім повільних горизонтальних та вертикальних рухів літосфери існують раптові розривні рухи, які тривають лише кілька секунд, але іноді мають катастрофічні наслідки. Одним з проявів розривних рухів в літосфері є землетруси, які приголомшують людей своєю неочікуваністю. “З раннього дитинства ми звикли вважати стійкою поверхню, на якій стоїмо”, – писав видатний німецький природознавець ХІХ ст. Олександр Гумбольдт. “Проте, коли вона починає коливатися, перед нами зненацька постають таємничі невідомі сили природи, які рухають землю. Одна мить розбиває ілюзії всього попереднього життя...”

Чим викликані землетруси

Землетруси – одне з найбільш грізних явищ природи, що приносять людству горе та збитки.

Що ж викликає землетруси? Це питання поставало перед людьми ще в давнину. Вчені стародавнього світу приписували їх богам, які карають людей за гріхи. Давньогрецький вчений Аристотель (ІV ст. до н.е.) бачив причину землетрусів у вітрах, які гуляють у підземних печерах. І лише у ХVІІІ ст. вчені приходять до висновку, що коливання землі пов’язані з розривами земних шарів, що виникають на певних глибинах, та супроводжуються їх зміщенням.

Отже, землетруси – це підземні поштовхи та коливання земної поверхні, які викликані розривами гірських порід у літосфері та подальшим їх зміщенням.

Те місце, де в надрах землі відбувається розрив та зміщення шарів гірських порід називають гіпоцентром (з грецької – знизу), або осередком землетрусу. Від нього в різні боки по колу розходяться пружні коливання земної кори – сейсмічні хвилі (з грецької “сейсмос” – землетрус), так само як виникають хвилі на воді від кинутого камінця. Найчастіше гіпоцентри землетрусів виникають на глибині від 5 до 50 км, хоча відомі випадки зародження поштовхів на глибині 500-700 км, тобто навіть під астеносферою. Від глибини осередку залежить й сила коливань. Неглибокі поштовхи відчутні на невеликій площі, проте є досить сильними. Від глибоких поштовхів навпаки: відбуваються помірні коливання, але на значно більшій площі. У сильних землетрусів гіпоцентр може бути розміром 100-1000 км².

На земній поверхні прямо над гіпоцентром знаходиться епіцентр (з грецької – над, зверху) землетрусу. Тут відчуваються найсильніші поштовхи й відзначаються найбільші руйнування. Під час дуже сильних землетрусів в епіцентрі розтріскується земна поверхня, річки міняють напрям своєї течії, а предмети підкидаються у повітря. Сейсмічні хвилі від епіцентру землетрусу також поширюються в різні боки по колу, тому чим далі від нього, тим менш відчутні поштовхи.

Під час підводних землетрусів у товщі океану утворяться хвилі 'цунамі, що розходяться колами від гіпоцентру землетрусу з величезною швидкістю: від 50 до 1000 км/год. У відкритому океані зовні їх не відрізнити від звичайних хвиль. Але, досягши прибережної обмілини, вони перетворюються у велетенський вал висотою 20-60 м. Така хвиля здатна змести все на своєму шляху. Наприклад, цунамі, що обрушилося в 1933 році на береги Японії, повністю спустошило й зрівняло із землею всі будівлі на узбережжя, а жертви цунамі 2004 року в Індійському океані обчислювалися сотнями тисяч людей.

Як визначають силу землетрусу

Щороку на планеті прилади фіксують від 300 тис. до 2 млн. поштовхів. Причому більша їхня частина проходить непомітно для людей й фіксується лише спеціальними приладами. Відчутних коливань нараховується до 100 тис. на рік, з них сильних – до десяти, а катастрофічних – як правило, не більше одного. Силу землетрусів оцінюють за допомогою шкали Ріхтера або 12-бальної сейсмічної шкали інтенсивності (див. таблицю). Вона була запропонована у 1935 році американських вченим Ч. Ріхтером, ім’ям якого й названа.

Поширення землетрусів на планеті

Землетрусами охоплена 1/10 частина поверхні материків. Лише в Антарктиді поки не зареєстровано жодного поштовху. Проте, великі землетруси відбуваються лише в певних районах нашої планети – на краях літосферних плит, у так званих сейсмічних поясах. Надпотужні землетруси тут повторюються раз на 150-300 років.

На Землі виділяють три великих сейсмічних пояси: Тихоокеанський, який проходить кільцем вздовж берегів Тихого океану; Альпійсько-Гімалайський, що тягнеться крізь південь Європи та Азії; а також Серединно-океанічний, який охоплює систему розломів вздовж серединно-океанічних хребтів у Світовому океані.

Історія людства довела, що більшість землетрусів, що стали справжніми трагедіями, трапилися в межах перших двох сейсмічних поясів: землетруси у Китаї 1556 року; в Лісабоні (Португалія) 1755 року; в Каліфорнії (США), Колумбії та Еквадорі 1906 року; в Японії 1933 та 1996 років; на півночі Індії 1955 року, в Чилі 1960 року; в Ірані 1990 року, в Індонезії 2004 року.

Вкрай рідко трапляються відчутні поштовхи й в центрі літосферних плит, на платформах. Сюди вони доходять відголосками з епіцентрів землетрусів, які формуються на краях плит. В середньому це буває раз на 500-700 років. В Україні можливі землетруси силою 6-8 балів у Карпатах та Кримських горах (Спробуйте, пояснити чому).

Як вивчають землетруси

Нажаль, напевно передбачити наближення землетрусу та попередити про це людей ще й досі залишається справою складною та практично неможливою.

Землетруси та пов’язані з ними явищі вивчає наука сейсмологія. Спостереження за землетрусами та обробку первинної інформації про них ведуть на сейсмічних станціях. В світі їх створено понад 2000. На них “прослуховують” пульс нашої планети за допомогою спеціальних приладів – сейсмографів. Вони являють собою маятники з вагою на кінці, перед якими прокручується барабан. Прилад фіксує найменші коливання, які записуються на барабані у вигляді сейсмограм. Сейсмографи встановлюють під землею на глибині до 30 метрів. Їх ховають від протягів та накривають важкими скляними ковпаками, щоб запобігти впливу на прилади зовнішніх чинників. Головна мета сейсмостанцій передбачити та попередити наслідки землетрусів. Хоча ця задача дуже складна.

Тому для передбачення поштовхів також користуються іншими способами. Зокрема, вивчають поведінку тварин, які більш чутливі до коливань, ніж люди. Наприклад неспокійними стають під час слабких поштовхів акваріумі рибки, собаки, коти, коні, ведмеді. А слабкі землетруси часто є попередниками більш сильних.

Крім того вчені слідкують за температурою надр. Доведено, що під землею перед поштовхами в районі розлому зростає температура. Це призводить до нагрівання підземних джерел та свердловин. Перед землетрусом також змінюється режим роботи підземних вод. У зв’язку зі зміщенням підземних товщ гірських порід, деякі джерела зовсім перестають викидати воду на поверхню, інші – навпаки, починають діяти активніше, з’являються й нові. Вода в підземних водах перед землетрусом зазвичай міняє й всій хімічний склад: насичується різними речовинами, що надходять розломами з великих глибин.

Найбільш точне передбачення поштовхів дають дослідження завдяки лазеру, надчутливому приладу, який дозволяє фіксувати найменші зрушення на поверхні. Завдяки цьому помічено, що за кілька днів до землетрусу починають розгойдуватися гори. Вони зміщуються всього на кілька міліметрів, але лазер фіксує ці зміни.

Не зважаючи на всі досягнення сучасної науки передбачення землетрусів й нині залишається великою проблемою.

Висновки

1.Землетруси – розривні рухи літосфери, які зароджуються в надрах Землі, де виникають розломи, які супроводжуються зміщенням шарів гірських порід.

2.Силу землетрусів визначають за шкалою Ріхтера від 1 до 12 балів.

3.Поширені на планеті землетруси переважно в трьох сейсмічних поясах, що лежать на краях літосферних плит: Тихоокеанському, Альпійсько-Гімалайському та Серединно-океанічному.

4.Вивчають землетруси на сейсмічних станціях.

Питання для самоконтролю

1.Яка причина землетрусів? Чому їх відносять до розривних рухів літосфери?

2.Що таке гіпоцентр та епіцентр землетрусу?

3.Що визначають за допомогою шкали Ріхтера?

4.Де на Землі переважно відбуваються сильні землетруси? З чим це пов’язано?

5.Як працюють на сейсмічній станції?

6.Якими способами намагаються передбачати землетруси?

§22. Магматизм

На краях літосферних плит, в межах рухомих поясів складчастості активно проявляються не лише рухи літосфери, але й явище магматизму – утворення магми та руху її до поверхні.

Як утворюється магма

Якщо над астеносферою, яка перебуває у пластичному стані, виникає тріщина, тиск на її поверхню падає, речовина розріджується й починає рухатися вгору. Так утворюється магма (з грецької – густа мазь) – гаряча маса розплавленої речовини астеносфери, насичена газами. За хімічним складом вона являє собою сполуки кремнію з домішками різних металів: заліза, алюмінію, магнію та інших. Серед газів в магмі міститься найбільше водяної пари. Температура становить 500-1500ОС. Розрізняють внутрішній за зовнішній магматизм.

Внутрішній магматизм

Магма не завжди досягає земної поверхні. Частіше вона залишається в тріщинах та порожнинах під землею на різних глибах і там охолоджується мільярди років поспіль. Так проявляється внутрішній магматизм. В наслідок цього явища утворюються глибинні магматичні гірські породи, більшість з яких є цінними корисними копалинами. Розміри підземних брил застиглої магми бувають різним: від невеликих вузьких жил до велетенських масивів площею до 200 км2. Завдання. Пригадайте, як утворюються глибинні магматичні породи. Назвіть їх приклади. Інколи магма достатньо близько підходить до поверхні і застигає у верхніх шарах земної кори. Так виникають лаколіти (з грецької – кам’яна яма) – підземні магматичні тіла грибоподібної форми. Пухкі осадові породи над лаколітом вигинаються, а з часом руйнуються водою й вітром. При цьому магматичне тіло може вийти на поверхню. В Україні лаколітом є гора Аюдаг, або Ведмідь-гора в Криму.

Вулканізм – зовнішній магматизм

Давні римляни вважали, що бог вогню й ковальської справи Вулкан живе глибоко під землею на одному з островів у Середземному морі. Димар його кузні виходить назовні. З нього час від часу вириваються полум'я, дим і розплавлена вогненна маса, а простір навколо вкривається попелом і камінням. Цей острів назвали Вулькано, а природне явище вулканізмом. Сучасна наука зберегла назву “вулкан”, проте зовсім інакше пояснює це явище.

Вулкани виникають тоді, коли розплавлена магма під сильним тиском прориває земну кору й виливається на поверхню. Це є явище вулканізму або зовнішнього магматизму.

Будова вулкана

Найчастіше вулкан має форму гори, яку називають вулканічним конусом.На його вершині існує глибокий отвір, який нагадує за формою лійку. Це кратер (з грецької – велика чаша). Через нього з надр Землі викидаються продукти вулканічної діяльності. Кратер пов’язаний з астеносферою глибокою тріщиною, якою піднімається магма. Це жерло вулкана. Місце в астеносфері, де зароджується магма, називають вогнищем, або осередком магматизму. Відходячи від нього, жерло іноді розгалужується. Тоді на вулканічному конусі виникають паразитичні вулканчики.Якщо вулкан тривалий час не вивергається, його кратер руйнується або провалюється. Так утворюється кальдера (з іспанської – великий котел) – старий зруйнований кратер. Його діаметр може сягати 10-15 км, а дно заповнюватися водою озер. При повторному виверженні такого вулкана у кальдері може вирости новий конус з кратером. Так виникає сома – подвійний кратер вулкана, тобто вулкан у вулкані.

Продукти вулканічної діяльності

Під час виверження вулкана викидається багато різних рідких, твердих та газоподібних речовин. Перш за все, з кратера виливається розплавлена маса гірських порід – лава. Вона являє собою магму, що вийшла на поверхню й звільнилася від газів. Температура лави різна. Якщо її колір червоний – близько 550°С, жовтий – 1100°С, білий – майже 1500°С. З застиглою лави утворюються поверхневі магматичні гірські породи. Завдання. Пригадайте, як відрізнити поверхневі магматичні породи від глибинних. Назвіть приклади поверхневих магматичних порід. Крім лави з кратера вивергаються й тверді продукти. Вони являють собою застиглі під землею згустки магми, які під тиском викидаються назовні. Великі уламки називають вулканічними бомбами. Вони часто спірально закручені. Їх розміри бувають від яблука до багатотонних брил. Менші уламки – лапілі (з латини – камінці), або вулканічне каміння, мають діаметр у кілька сантиметрів. Ще дрібніші: вулканічний попіл, який утворюється з лавив результаті швидкого розширення газів, та шлаки – застиглі у польоті бризки лави, переповнені газовими бульбашками. З кратера також виходить багато вулканічних газів. Саме з них кілька мільярдів років тому й виникла первинна атмосфера Землі. Щоправда вона була інша за складом. В ній було багато отруйних газів: вуглекислого й чадного газу, сполук сірки й азоту, якими дихати було не можливо. Лише з появою рослин газовий склад атмосферного повітря змінився. Завдяки вулканам Земля має й гідросферу. У вулканічних газах багато водяної пари. Поки поверхня Землі була гарячою, вода перебувала лише у пароподібному стані. Після охолодження планети водяна пара з повітря конденсувалася й пішли перші зливи, які й утворили первинний Океан. Таким чином, завдячуючи вулканам, на нашій планеті є повітря та вода, тому й існує життя.

Діючі та згаслі вулкани

Виверження вулкану – катастрофічне природне явище. Потоки лави, уламки гірських порід змітають усе на своєму шляху й уносять тисячі людських життів. На Землі відомо близько 10 тис. вулканів, але далеко не всі з них вивергаються. Діючими вважають вулкани, які хоч раз на пам’яті людства вивергалися, тобто про їх активність збереглися відомості. Таких вулканів близько 2 тис. Згаслі – це вулкани, які вивергалися у доісторичні часи, тобто до появи людини. Інколи вулкани, які вважалися згаслими, знову починають діяти. Так трапилося з вулканом Везувій, що знаходиться в Італії. В 79 році його потоки лави та маси вулканічного попелу поховали під собою місто Помпеї з усіма його жителями. Вулкани, як і землетруси, поширені на краях літосферних плит в межах трьох сейсмічних поясів. У Тихоокеанському поясі знаходяться зокрема вулкани Ключевська Сопка, Фудзіяма, Кракатау. У Альпійсько-Гімалайському – горезвісний Везувій та найвищий діючий вулкан Європи Етна (3340 м). У Серединно-океанічному – Гекла на острові Ісландія. В Україні є лише згаслі вулкани: в Кримських горах – вулкан Карадаг, в Українських Карпатах – цілий ланцюжок згаслих вулканів Вулканічного хребта.

Гейзери та гарячі джерела

Вулканічна діяльність в період затухання повністю не припиняється, а переходить в іншу форму. З-під землі б’є нагріта вода, або ж з сильним шипінням вириваються назовні струмені пари та газів. Такі процеси супроводжують виверження вулканів та можуть тривати сотні, тисячі і навіть мільйони років після їх припинення. Жителі вулканічних районів можуть впевнено говорити про те, що живуть на “паровому котлі” і навіть часом чують, як піднімаючись до поверхні, клекотять бульбашки, злегка трясучи “кришку”. Ці “природні чайники” киплять не на вогні пальника, а завдяки тепловому потоку магми, який, надходячи з глибин, нагріває підземні води. Так виникають гейзери та гарячі джерела.Якщо прямо з-під землі б'є фонтан окропу й пари – це гейзер (з ісландської – хлинув)– гаряче джерело, що періодично фонтанує. Про роботу гейзера постає два питання: чому він викидає воду сильним струменем та чому діє періодично? Пояснюють це так. Гаряча магма нагріває підземні води до кипіння. Пара, яка утворюється при цьому, накопичується у підземній порожнині і, тиснучи на поверхню води, виштовхує її у вигляді високого стовпа, який іноді сягає 20-40 м. Найвищі з гейзерів піднімають воду навіть на висоту 70-90 м! Потім вода, просмоктуючись крізь шари гірських порід, дещо охолоджується і повертається в надра. Для повторного виверження потрібен час на нагрівання води і утворення пари. Отже, цикл роботи гейзера складається з періоду спокою, коли підземний резервуар заповнюється водою, і заключного викидання нагрітою до температури 80-100ОС води та пари.

Особливо багато гейзерів на острові Ісландія, на заході США (Йєллоустонський національний парк), у Росії на Камчатці (Долина гейзерів), на островах Нової Зеландії. Часто трапляються й звичайні гарячі джерела, які на відміну від гейзерів, постійно витікають на поверхню з тріщин земної кори. Вода в них від магми насичується різними газами та солями. Людина намагається поставити собі на службу енергію гейзерів та гарячих джерел. Аборигени Нової Зеландії ще з давніх-давен готували їжу у природних джерелах гарячої води. В Італії були відомі римські лазні, які використовували підземні гарячі джерела. Нині воду гейзерів для опалення шкіл, басейнів, лікарень, житлових будівель, промислових підприємств використовують в Ісландії. Вже працюють подібні “котельні” в Японії, Росії, Новій Зеландії, США, Мексиці та деяких інших країнах світу. Це екологічно чистий вид енергії, який називають геотермальним (з грецької – земне тепло).

Висновки

1.Магматизм – процес утворення магми в астеносфері та руху її до земної поверхні.

2.Розрізняють внутрішній та зовнішній магматизм (вулканізм).

3.Основними частинами вулкана є вулканічний конус, кратер, жерло, вогнище (осередок) магматизму.

4.Продукти вулканічної діяльності бувають рідкими (лава), твердими (вулканічні бомби, лапілі, вулканічний попіл та шлаки) й газоподібними.

5.Розрізняють діючі та згаслі вулкани. Всі вони поширені переважно на краях літосферних плит у трьох сейсмічних поясах планети.

6.Супроводжують процес магматизму гейзери та гарячі джерела.

Питання для самоконтролю

1.Який процес називають магматизмом?

2.Як утворюється магма і що вона являє за своїм походженням?

3.Назвіть основні частини вулкана.

4.Які бувають продукти вулканічної діяльності?

5.Чим відрізняють діючі вулкани від згаслих?

6.Чому вулкани на Землі поширені вкрай нерівномірно?

7.За яким принципом працює гейзер? Порівняйте гейзери з гарячими джерелами.

8.Поміркуйте, яке значення для формування природи Землі мали вулкани?

Загальна географія, 6 клас.

Надіслано викладачами Міжнародного ліцею Гранд

С.Г. Кобернік, Р.Р. Коваленко

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.