Географія. Профільний рівень. 11 клас. Масляк

§ 25. Гірські породи. Неперервність циклу гірських порід. Процеси в надрах і на поверхні Землі, їхні наслідки. Вулканізм

1. Пригадайте, як утворюються метаморфічні та магматичні гірські породи. 2. Назвіть відомі вам осадові гірські породи та сфери їх використання.

1. ГІРСЬКІ ПОРОДИ. ЗАКОНОМІРНОСТІ ЇХ ПОШИРЕННЯ І НЕПЕРЕРВНІСТЬ ЦИКЛУ. Гірські породи розміщені на планеті нерівномірно. У континентальній земній корі спостерігається підвищений вміст оксидів кремнію, натрію, калію та фосфору, а в океанічній — оксидів алюмінію, заліза, титану, марганцю. Платформені ділянки, за винятком щитів, вкриті потужними товщами осадових порід. У зонах розломів і складчастості переважають магматичні гірські породи.

Із курсу хімії пригадайте, із яких дев'яти елементів складається земна кора.

Незважаючи на велику кількість можливих комбінацій хімічних елементів, основних породоутворюючих мінералів небагато. Декілька елементів, таких як золото, срібло, мідь, сірка, вуглець у формі графіту й алмазу, зустрічаються в чистому вигляді.

Оскільки вміст кисню в земній корі є найбільшим, то хімічні сполуки з ним інших елементів є особливо поширеними. Кремній та алюміній, які посідають друге й третє місця за поширеністю, найчастіше входять до складу силікатних мінералів.

У природних умовах мінерали становлять різні поєднання й утворюють гірські породи, які за своїм походженням поділяються на магматичні, осадові та метаморфічні. Основну масу земної кори становлять магматичні гірські породи (близько 95%). Поверхня Землі на 75% складається з осадових порід та на 25% — із магматичних і метаморфічних (мал. 1).

Гірські породи, незважаючи на їх видиму статичність, постійно рухаються й за певні дуже тривалі проміжки часу переходять з одного стану в інший. Вони то заглиблюються в земні надра, де під великим тиском і температурою змінюють свої властивості, то знову виштовхуються нагору. Цей процес триває безперервно впродовж усієї геологічної історії нашої планети (мал. 2).

Мал. 1. Генетична класифікація гірських порід.

Мал. 2. Геологічний цикл формування гірських порід.

За допомогою мал. 1 і 2 поясніть, які внутрішні та зовнішні процеси впливають на формування гірських порід і мінералів на Землі. Пригадайте групи мінералів та гірських порід за способом їх господарського використання. Наведіть приклади.

2. ПРОЦЕСИ В НАДРАХ І НА ПОВЕРХНІ ЗЕМЛІ, ЇХНІ НАСЛІДКИ. Відомо, що внаслідок руху літосферних плит частина гірських порід постійно затягується в надра Землі, де під впливом високого тиску й температури змінює свої властивості. У надрах Землі весь час щось «вариться», тобто відбуваються хімічні й фізичні процеси. До них належить розпад радіоактивних речовин. Через певний час у результаті розломів і вулканізму вони знову виходять на поверхню, де їх змінюють уже зовнішні сили.

Оскільки ми живемо на земній поверхні, нам добре відомі саме зовнішні сили й процеси (вивітрювання), які найбільше впливають на наше життя й господарську діяльність: процес механічного руйнування та хімічних змін гірських порід на поверхні нашої планети, робота вітру, який виступає скульптором гірських порід, діяльність текучих вод як головний зовнішній процес на земній поверхні, робота льодовиків, своєрідних бульдозерів, які горнуть перед собою й подрібнюють гірські породи.

Охарактеризуйте вплив та конкретні наслідки роботи перелічених процесів, що відбуваються в надрах та на поверхні Землі.

3. ВУЛКАНІЗМ, ЙОГО ПОЗИТИВНІ Й НЕГАТИВНІ НАСЛІДКИ. Вулканізм — потужний планетарний процес. Магма — це природний силікатний розплав, який містить багато летючих речовин (вода, фтор, водень, кисень тощо). На значних глибинах магма перебуває в перегрітому стані, коли її температура перевищує точку плавлення. Однак через великий тиск магма перебуває на глибині в пластичному, близькому до твердого, стані. Зменшення тиску, наприклад у розломі земної кори, сприяє переходу магми у вогняно-рідкий і частково газоподібний стан із різким збільшенням її об’єму. Вона проникає у верхні шари земної кори або ж виходить на поверхню у вулканах.

Мал. 3. Будова вулкана.

Вулканізм відіграє важливу роль у формуванні рельєфу та впливає на склад атмосфери. У результаті виверження вулканів у повітря надходять вуглекислий газ, водяна пара, пил тощо. Лавові потоки знищують рослинність і тваринний світ, сільськогосподарські угіддя, населені пункти, перегороджують річки. Усе частіше вулкани стають об’єктом туризму. їх досліджують вчені, про виверження вулканів створюють документальні й художні фільми. Виверження найбільших вулканів створює регіональні катастрофи (мал. 3).

СЛОВНИК

Вулканізм — сукупність явищ, пов'язаних із переміщенням магми у верхній мантії, земній корі та на поверхні Землі. Вчені виділяють наземний і підводний вулканізм. Йому властива максимально концентрована енергія на одиницю площі.

Volcanism is a set of phenomena associated with the movement of magma in the upper mantle, the crust and on the surface of the Earth. Scientists distinguish ground and underwater volcanism. It is characterized by the most concentrated energy per unit area.

4. ЗНИЖЕННЯ НЕБЕЗПЕКИ Й ЗАПОБІГАННЯ ВУЛКАНІЧНИМ ПРОЦЕСАМ. Виверження вулканів може становити небезпеку не лише для окремих міст, але й для цілих країн. Вчені попереджають людство про можливість виверження супервулкана в США із фатальними наслідками для планети. За своїми масштабами це виверження можна порівняти з падінням на Землю великого астероїда. Щоб запобігти виверженню найбільш небезпечних вулканів і знизити людські втрати та матеріальні збитки від цього, створено вулканологічні станції, де вчені здійснюють моніторинг ситуації з використанням сучасних приладів.

На каналі Youtube перегляньте відеоматеріали «Найстрашніші стихійні лиха: виверження вулканів (National Geographic HD)». Знайдіть на карті світу вулкани, про які йшлося у фільмі. Визначте, наскільки вони вивчені людиною.

Поясніть, чи можливо запобігти виверженню вулканів, та зробіть відповідні висновки.

Мабуть, найстарішою науковою станцією, яка впродовж багатьох десятиліть здійснює дослідження процесів вулканізму, є вулканологічна станція, заснована французьким вченим каталонського походження Франсуа Араго в 1847 р. на вулкані Везувій в Італії. На початку XX ст. там були встановлені сейсмографи.

Вчені з тривогою спостерігають за зростанням вулканічної активності в Єллоустонському національному парку в США. Фактично це велетенська вулканічна кальдера (циркоподібне заглиблення вулканічного походження із крутими стінками та більш-менш рівним дном) розміром 72 км на 55 км. Вона належить до найбільших і найактивніших у світі. Її назвали супервулканом, масштабне виверження якого може мати негативні глобальні наслідки.

ВИСНОВКИ

  • Гірські породи, незважаючи на їх видиму статичність, перебувають у постійному русі.
  • На життя й господарську діяльність людини найбільший вплив мають зовнішні сили, що змінюють земну кору.
  • Вулканізм викликають процеси, пов'язані із входженням магми в товщу земної кори або її виходом на земну поверхню.
  • Для прогнозування вивержень найнебезпечніших вулканів у густо- заселених районах нашої планети працюють вулканологічні станції.

ЗАПИТАННЯ ТА ЗАВДАННЯ

  • 1. Доведіть, що процеси вулканізму характерні й для території України.
  • 2. Обґрунтуйте необхідність моніторингу вулканічних процесів.
  • 3. Порівняйте діючі та згаслі вулкани. Яка між ними існує різниця?
  • 4. За допомогою додаткових джерел проаналізуйте ситуацію щодо моніторингу вулканічної діяльності в Японії.