Підручник з Географії (рівень стандарту). 11 клас. Довгань - Нова програма

ТЕМА 3. ГЕОЛОГІЧНЕ СЕРЕДОВИЩЕ ЛЮДСТВА

§ 9. Літосфера

Пригадайте

• гіпотезу А. Вегенера про дрейф континентів та сутність теорії тектоніки плит

1. Будова літосфери.

Серед складових географічної оболонки найбільший практичний інтерес для людини має літосфера — верхня тверда оболонка планети потужністю від 50 до 200 км. Вона включає земну кору та частину верхньої мантії до астеносфери. Зверху літосфера обмежена гідросферою та атмосферою, які взаємодіють із нею.

Земна кора — верхня частина літосфери. Унаслідок тривалого розвитку сформувалися два головні типи земної кори — материковий та океанічний, які відрізняються складом, будовою і потужністю (мал. 1). Материкова земна кора складається з трьох шарів — осадового, гранітного й базальтового, океанічна утворена двома шарами — осадовим і базальтовим.

Мал. 1. Будова земної кори.

Максимальна потужність земної кори становить близько 75 км під гірськими системами і 30—40 км під рівнинами. Найбільш тонка земна кора під океанами — лише 5—15 км.

2. Властивості літосфери. Геологічне середовище людства.

Однією з основних властивостей літосфери є динамічність. У надрах оболонки та на її поверхні постійно відбуваються утворення, розпад та метаморфізація мінералів, гірських порід, формування та зміна структурних елементів земної кори, поява й руйнування різноманітних форм рельєфу. Ці та інші процеси називають геологічними.

Літосфера є матеріальною основою ґрунтів, середовищем обміну речовиною та енергією з атмосферою й гідросферою, через неї здійснюється кругообіг води в природі. У літосфері накопичуються прісні води, забезпечуючи процеси життєдіяльності організмів.

Літосфера нашої планети є «скарбницею», яка містить надзвичайно важливі ресурси. Із твердої оболонки людина бере необхідні метали, паливо (вугілля, нафту, природний газ), різноманітні солі, воду, будівельні матеріали тощо. У цьому проявляється ресурсна властивість літосфери.

Сьогодні видобуток та використання мінеральної сировини, будівництво і їх вплив на зовнішній вигляд літосфери набули загрозливих масштабів та охопили не лише окремі регіони, а й всю планету. Верхню частину літосфери, що перебуває під впливом інтенсивної господарської діяльності, називають геологічним середовищем людства. До його складу входять гірські породи, корисні копалини, підземні води та рельєф земної поверхні.

3. Тектоніка літосферних плит.

Найбільшими структурними одиницями літосфери є літосферні плити — величезні блоки, обмежені глибинними розломами. Виділяють близько 13 основних плит, із яких найбільшими є: Євроазіатська, Північноамериканська, Південноамериканська, Африканська, Тихоокеанська, Індо-Австралійська й Антарктична. Поряд із великими плитами існують більш дрібні, які відповідають окремим океанічним частинам (плита Кокос, Наска тощо), окраїнним морям або частинам роздроблених континентальних блоків.

Літосферні плити повільно (2—7 см/рік) переміщуються по астеносфері — в'язкому та пластичному шару верхньої мантії, який підстилає літосферу.

В одних місцях вони розходяться, в інших — зіштовхуються. Імовірною причиною горизонтальних переміщень плит є конвективні рухи речовини мантії, спричинені її розігрівом.

Потужні висхідні потоки цієї речовини розсувають плити, розривають земну кору, утворюючи в ній глибинні розломи. Магма, що піднімається по розломах, застигає й нарощує краї плит, які розходяться. У результаті по обидва боки розлому виникають серединно-океанічні хребти. Вони виявлені на дні всіх океанів та утворюють єдину систему загальною протяжністю понад 60 тис. км.

Найбільша система розломів суходолу отримала назву Великої рифтової долини. Вона проходить через територію Східної Африки та Аравійського півострова (мал. 2).

Мал. 2. Велика рифтова долина в Африці. Ширина розлому становить майже 100 км, висота прямовисних стін — від 450 до 800 м. тут сформувалася велика кількість вулканів.

Уздовж інших меж літосферних плит спостерігається їх зіткнення. Це відбувається по-різному. При зустрічному русі материкової та океанічної плит більш важка океанічна плита занурюється під материкову. При цьому на материку утворюються гірські хребти, а вздовж узбережжя — глибоководні жолоби. Так, результатом взаємодії плит Наска та Південноамериканської є гори Анди, Перуанський та Чилійський глибоководні жолоби.

При зіткненні плит, що мають материкову кору, їхні краї деформуються, зминаються у складки, утворюючи гори.

Рухи плит відбуваються зі значним механічним напруженням, тому в усіх цих місцях спостерігаються висока сейсмічність, інтенсивна вулканічна діяльність.

Одночасно з повільними горизонтальними рухами літосфери безперервно відбуваються вертикальні рухи земної кори. Унаслідок цих рухів певні ділянки її поверхні піднімаються, а інші — опускаються.

Сукупність горизонтальних і вертикальних рухів літосфери називають тектонічними рухами.

4. Процеси в надрах і на поверхні Землі, їхні наслідки.

Розвиток літосфери відбувається під впливом ендогенних (внутрішніх) та екзогенних (зовнішніх) процесів та їх складної взаємодії у верхніх частинах земної кори.

Ендогенні процеси — фізичні і хімічні процеси й перетворення, що відбуваються в надрах Землі, у першу чергу в земній корі та верхній мантії. Джерелом енергії цих процесів є внутрішня енергія Землі, що утворюється внаслідок радіоактивного розпаду, гравітаційних переміщень, хімічних перетворень тощо. До найважливіших ендогенних процесів належать тектонічні рухи, магматизм, метаморфізм.

На відміну від повільних тектонічних рухів, землетруси — це раптові коливання земної кори. Основна причина землетрусів полягає в порушенні рівноваги в земній корі й утворенні напруження в її масах, що призводить до розривів і зміщень. Особливо сильних поштовхів зазнає епіцентр — місце на поверхні Землі, розташоване над центром землетрусу в глибині Землі (гіпоцентр), від якого хвилями поширюється коливання земних шарів. Глибина залягання гіпоцентра, як правило, не перевищує 50 км. Щороку сейсмографи реєструють майже 100 тис. землетрусів, із яких близько 10 тис. відчувають люди.

Землетруси завдають величезних матеріальних збитків і призводять до численних людських жертв. Вони утворюють у земній корі та на її поверхні різні зрушення: скиди, тріщини, грязьові потоки тощо. На гірських схилах землетруси спричиняють обвали окремих брил і величезних мас пухкого матеріалу. Такі обвали загороджують річки, унаслідок чого виникають озера. Землетруси порушують режим ґрунтових вод, активізують зсуви, зумовлюють зникнення давніх джерел і появу нових.

Зараз почастішали землетруси нетектонічного походження (виникають унаслідок завалювання підземних порожнин, дії підземних вод у легкорозчинних породах — сіль, гіпс, вапняк; великих обвалів у горах) та штучні (спричинені діяльністю людини).

Більшість землетрусів відбувається в сейсмічних поясах, розташованих у місцях взаємодії літосферних плит. Найбільш активні сейсмічні пояси сучасності — Альпійсько-Гімалайський та Тихоокеанський.

Вулканізм охоплює явища та процеси, пов'язані з підніманням магми в земній корі та виливом на поверхню Землі. У результаті цих виливів часто утворюються конусоподібні гори — вулкани. У центрі конуса розташоване жерло — канал, яким виливається лава. Канал зазвичай закінчується лійкоподібним кратером. Усього на Землі налічується понад 600 діючих вулканів, із них 70 підводні. Згаслих вулканів майже у 100 разів більше.

Виверження вулканів є стихійним лихом для всього живого: руйнуються міста, перетворюється рельєф, змінюється ландшафт. Надзвичайно небезпечними є продукти вулканічної діяльності — вибухова хвиля, лавові та грязьові потоки, вулканічні бомби, попіл, гази тощо.

Вулканізм, як і землетруси, переважно приурочений до меж літосферних плит. Особливо виділяється Тихоокеанський вулканічний пояс, або Тихоокеанське вогняне кільце, де розташовано 2/3 діючих вулканів світу.

Екзогенні процеси відбуваються на поверхні Землі або на незначній глибині в земній корі під дією сонячної радіації, сили тяжіння та життєдіяльності організмів. До екзогенних процесів належать вивітрювання гірських порід (фізичне, хімічне та органічне), вплив вітру (еолові процеси) і води (тимчасових і постійних водотоків) на рельєф, діяльність льодовиків і талих льодовикових вод, вплив сил гравітації на рельєф (утворення осипів, зсувів тощо), берегова діяльність морських акваторій. Основним результатом екзогенних геологічних процесів є зміна речовинного складу верхньої частини земної кори, утворення осадових гірських порід і форм рельєфу земної поверхні.

Завдяки екзогенним процесам формуються ґрунти та корисні копалини. Майже 60 % світового видобутку корисних копалин пов'язано із продуктами екзогенної діяльності. Проте руйнування берегів річок, озер і морів, збільшення ярів, снігові лавини, розмивання та руйнування схилів, обвали та зсуви також є результатами діяльності екзогенних геологічних процесів. Вони завдають значних матеріальних збитків господарству й іноді навіть призводять до людських жертв (мал. 3). Із цим пов'язана необхідність прогнозування результатів дії екзогенних процесів, а також всебічне вивчення їх закономірностей, щоб запобігти катастрофам.

Мал. 3. Зсув ґрунту в місті Шеньчжень (Китай) 20 грудня 2015 р., у результаті якого було зруйновано понад 20 будівель і загинуло 902 людини.

Зсув — відрив і сповзання вниз по схилу мас гірських порід під дією сили тяжіння. Зазвичай зсуви виникають у результаті землетрусів, через природні причини (повені, сильні дощі, вивітрювання) та деякі види діяльності людини (будівельні роботи, вибухи, буріння свердловин). Згідно з міжнародною статистикою, майже 80 % зсувів у наш час пов'язано з діяльністю людини.

Головне

Літосфера — зовнішня тверда оболонка Землі. Вона має низку властивостей, які проявляються в її активній участі в різноманітних природних процесах у межах географічної оболонки.

• Геологічне середовище людства охоплює верхню частину літосфери, що перебуває під впливом інтенсивної господарської діяльності. Із розвитком технологій межі геологічного середовища розширюються.

• У літосфері розвиваються й взаємодіють ендогенні та екзогенні процеси. Результати їх прояву можуть мати негативні наслідки для людини.

Запитання та завдання для самоперевірки

1. Що таке літосфера? Назвіть складові літосфери. 2. Які властивості має літосфера? Поясніть їх значення для природи та людства. 3. Розкрийте зміст поняття «геологічне середовище людства». З'ясуйте причини його формування. 4. Охарактеризуйте механізми рухів літосферних плит. Які причини обумовлюють виникнення землетрусів та вулканів? 5. Які процеси належать до екзогенних? Доведіть на конкретних прикладах необхідність вивчення ендогенних та екзогенних процесів, що відбуваються в літосфері та на її поверхні.

Практичне завдання

Позначте на контурній карті: 1) межі основних літосферних плит; 2) зони землетрусів і сучасного вулканізму.

Працюємо в групах

Розробіть власні рекомендації щодо безпеки проживання в районах із різною інтенсивністю вулканічних, сейсмічних, гравітаційних явищ.

Працюємо самостійно

На значній частині України поширені зсувні процеси. Дослідіть причини та географію поширення зсувів у регіоні, де ви живете. Дізнайтеся, які заходи застосовують для запобігання виникненню зсувів.