1 Редкие леса Кустарники Фруктовые сады Луга Огороды

Рис. 9. Изображение глобуса на плоскости

В зависимости от характера искажений проекции бывают равноугольные, которые сохраняют правильность формы или очертания изображаемых объектов (материков, океанов, морей), но сильно искажают размеры площадей, равноплощадные, кото­рые сохраняют правильные размеры площадей, но искажают очертания, и произвольные, искажающие углы (формы) и пло­щади. Картограф, приступая к составлению карты той или иной части земной поверхности, прежде всего подбирает картографи­ческую проекцию. Выбор проекции определяется положением и размерами изображаемой территории, содержанием карты и ее назначением. Например, при составлении политической карты Западной Европы нужно подобрать такую проекцию, которая бы не искажала площади, чтобы, глядя на карту, можно было срав­нивать по территории отдельные государства (т. е. уменьшение площадей на всей территории Западной Европы Должно быть одинаково). Этому требованию удовлетворяет равноплощадная проекция.

В зависимости от способов переноса градусной сети с глобу­са, т. е. построения картографических сеток, различают четыре вида картографических проекций (рис. 10): азимутальные, ци­линдрические, конические, условные.

Азимутальные проекции. Представим, что нужно нанести на карту. Северный Ледовитый океан. Для этого на глобус накла­дывают плоскость, касающуюся Северного полюса, и проекти­руют на нее линии градусной сетки. Меридианы будут изображе­ны в виде прямых линий, а параллели — в виде, окружностей. Затем наносят очертания берегов, острова и другие географиче­ские объекты. Наибольшими искажения будут на краях карты.

Второй пример. Нужно составить карту полушарий. Для это­го берут две плоскости, касающиеся глобуса в противоположных точках экватора. На них наносят градусную сетку, а также ма-

а) Схема построения эквато­риальной азимутальной проекции

6) Схема построения цилиндрической проекции

Рис. 10.

в) Схема построения конической проекции

г) Схема построения произвольной проекции М.Д. Соловьева

Картографические проекции

терпки, океаны и другие географические объекты. Экватор изо­бражают прямой, а параллели — кривыми линиями.

Меридиан, на котором произошло соприкосновение плоскости с глобусом, наносят прямой линией. Остальные меридианы длин­нее, чем средний, тогда как на глобусе они все равны. Отсюда, не трудна сделать заключение, что наименьшие искажения бу­дут вдоль среднего меридиана, а по мере удаления от него будут увеличиваться, соответственно изменится и масштаб (рис.10, а).

Цилиндрические проекции. Для нанесения градусной сети в цилиндрической проекции берут цилиндр, который надевают на глобус. На внутреннюю сторону цилиндра наносят градусную сеть с географическими объектами. Если развернем цилиндр, то увидим меридианы и параллели, образующие сеть прямоуголь­ников. С наименьшими искажениями будет нанесена та террито­рия. которая непосредственно соприкасалась со стенкой цилинд­ра. Если соединить эти точки, образуется линия нулевых иска­жений, а чем дальше от нее, тем больше искажения (рис. 10, б) карты, построенной в цилиндрической проекции.

Конические проекции. Строят их при помощи конуса. Конус надевают на глобус и на его внутреннюю стенку проектируют градусную сеть со всеми географическими объектами.- Конус развертывают, и на внутренней поверхности оказывается постро­енная карта (рис. 10, в).

В конической проекции часто изображают материки, отдель­ные государства. В этой же проекции составляют карты Совет­ского Союза для средней школы. На них незначительно искажа­ются углы и площади. Масштаб карты не изменен по одной параллели, где проходит нулевая линия искажения, к северу и к югу масштаб меняется, соответственно искажения увели­чиваются.

Для начальных классов профессором М. Д. Соловьевым раз­работана особая картографическая проекция, .при помощи кото­рой изображается территория нашей страны. Эту проекцию на­зывают косой перспективно-цилиндрической (условной). На кар­тах этой проекции меридианы показаны кривыми линиями, схо­дящимися к Северному полюсу, параллели — дугами, находящи­мися на разном расстоянии, а северные части СССР растянуты с запада на восток. Поэтому отчетливо видно, что мыс Челюс­кин— это северная точка нашей страны, тогда как на картах СССР в конической проекции параллели сильно вогнуты, и по­этому кажется, что самые северные точки находятся на Чукот­ском и Кольском полуостровах. Меридианы сходятся к Север­ному полюсу, что создает впечатление шарообразности Земли. Нулевая линия искажения представляет прямую, касательную к 60-й параллели у 100-го меридиана. "Она проходит посередине Советского Союза и создает условия для более или менее точ­ных измерений в средней полосе нашей страны. Безусловно, ис­кажения на карте проекции М. Д. Соловьева более значительны, iieM на картах конических проекций, но эти недостатки искупа­ются методическими достоинствами карты (рис. 10, г).

Вопросы и задание. 1. Назовите основные признаки плана и карты, про­ведите их сравнение. 2. В чем заключаются достоинства глобуса по сравнению с картой? 3. Можно ли шаровую поверхность развернуть на плоскость без раз­рывов и складок? Как поступают картографы при составлении карт? 4. В ка­ких проекциях построены настенные карты Советского Союза? 5. В какой проекции построена карта полушарий?

ЛИТОСФЕРА Понятие о литосфере

Литосфера — верхняя твердая оболочка Земли. На нее воз­действуют внешние сферы Земли: атмосфера, гидросфера и био­сфера, оказывая влияние на облик нашей планеты.

Литосферу иногда отождествляют с земной корой, однако многие ученые считают земную кору лишь верхней частью лито­сферы.

Рельеф литосферы неровный и представляет совокупность по­ложительных и отрицательных форм.

Планетарные формы рельефа —ма-терики и впадины океа­нов— состоят из огромных равнин и горных сооружений; в их пределах включаются горные хребты, обширные долины, впади­ны крупных озер (макрорельеф). На равнинах выделяют более- мелкие элементы— холмы, овраги, балки (мезорельеф) и на них — микроформы — с колебаниями высот в несколько метров, представленные карстовыми воронками, буграми.

Рельеф образуется в результате взаимодействия внутренних сил Земли (эндогенных) и внешних (экзогенных). Эндогенные процессы преимущественно приводят к формированию неровно­стей Земли (гор, впадин), а экзогенные — к выравниванию их. Они постоянны и взаимосвязанны.

Формы рельефа исключительно разнообразны, их можно клас­сифицировать не только по внешнему виду, но и по происхожде­нию (генезису), учитывая факторы рельефообразования. \К "фак­торам рельефообразования относятся внутренняя энергия Земли, сила тяжести, космические явления, энергия Солнца.

К эндогенным рельефообразующим процессам относят такие, как выделение земной коры из мантии и образование материко­вой и океанической коры. Эндогенные процессы наблюдаются в движениях литосферы плит, образования складок, возникно­вении разломов и сопровождаются землетрясениями и вулка­низмом.

Складкообразование в той или иной степени проявляется во многих формах рельефа. Разломы различаются по размерам, форме, времени их проявления и дальнейшего развития. В од­них случаях разломы уходят в мантию, рассекая земную кору на отдельные участки, в других — затухают в земной коре, образуя блоки (плиты, глыбы), сопровождающиеся вертикальными и го­ризонтальными смещениями разного масштаба. Глубинные раз­ломы предопределяют очертания материков, отделяют устойчи­вые участки от подвижных. Мелкие разломы дробят участки на складчатые области и блоки малой величины, по ним распола­гаются речные долины, впадины озер. Эти формы можно просле­дить в неотектонических движениях с ними связаны омоложе­ния горного рельефа, вызываемые поднятием или опусканием от­дельных блоков. Быстрые смещения по разломам сопровожда­ются землетрясениями: образуются трещины, ступени, обвалы. К разломам приурочены и вулканы.

И Экзогенные процессы связаны главным образом с поступле­нием на Землю солнечной энергии и проявлением силы тяжести. К ним относятся процессы выветривания, работа воды и ветра.

Разрушение горных пород и перемещение продуктов разруше­ния в результате совокупного воздействия всех экзогенных фак­торов называют денудацией. Денудация ведет к выравниванию земной поверхности.

Основные закономерности распределения планетарного рельефа Земли

На карте полушарий отчетливо видно, что суша и вода рас­пределяются на поверхности Земли неравномерно. Действитель­но, из 510 млн. км2 поверхности 361 млн. км2 занято водой (71 %) и 149 млн. км2 сушей (29%).

Суммарная площадь материков в 2,43 раза меньше площади Мирового океана, и примерно во столько же раз удельный вес слагающих их горных пород больше удельного веса океан­ских вод.

В северном полушарии суша занимает 39% всей поверхности, в южном — 19%. Наиболее распространена она в умеренных ши­ротах северного полушария (рис. 11). Северная полярная об­ласть занята океаном, южная — сушей. Все материки, кроме Ан­тарктиды, сужаются к югу; почти у всех западная часть вогнутая и омывается большими заливами, восточная — имеет выступы, вдоль которых тянутся острова. Южные материки являются про­должением северных и разделены глубокими морями, они не­сколько смещены к западу по отношению к северным.

Единый Мировой океан делится на отдельные части — океа­ны. Их четыре: Тихий, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый.

Границы океанов более четки там, где они омывают матери­ки, в остальных же местах условны. Так, Атлантический океан

расположен между Северной и Южной Америкой на западе и Евразией и Африкой на восто­ке.'Его условная граница с Ти­хим океаном проходит по мери­диану мыса Горн, а с Индий- г-р ским — по меридиану мыса J £ Игольный. На севере условно д^северная ■ с Северным Ледовитым океа- ■ широта. широта.

ном границу проводят от полу­острова Лабрадор к Баффино- Рис 1L днаграмма распределения вой Земле и далее на восток суши и моря под разными широтами через Девисов пролив к Грен­ландии и Исландии, Фарерским островам и южной части Скан­динавского полуострова. Границы Индийского океана с Тихим проходят от полуострова М.алакка по внешней дуге Больших и Малых Зондских островов к Новой Гвинее'и через Торресов пролив к Австралии, далее по меридиану мыса Южного (остров Тасмания) до Антарктиды. Между Тихим океаном и Северным Ледовитым океаном граница идет по линии мыса Дежнева (Азия) до мыса Принца Уэльского (Северная Америка).

В связи с исследованием южной части Мирового океана, его своеобразием многие ученые выделяют Южный Ледовитый океан с условной границей по месту встречи вод полярных и умерен­ных широт. Однако вопрос о выделении Южного Ледовитого оке­ана в особый океан пока не решен.

Среди планетарных форм выделяются материки: Евразия, Африка, Северная Америка, Южная Америка, Австралия, Ан­тарктида (табл. 5).

• Материк Евразия самый крупный, он делится на части: Ев­ропу и Азию.

Каждый материк отличается от других величиной, высотой, рельефом. Однако есть и сходства:

преобладание высот до 1000 м; сравнительно небольшие площади заняты высокими горами;

средняя часть материков имеет понижения, тогда как го­ры преимущественно распространяются по окраинам материков;

направление высоких гор близко к меридиональному и широтному;

Южная

наиболее высокие горы расположены в полосе около 30— 40° с. и ю. ш.

Наглядное представление о вертикальном расчленении зем­ной поверхности дает гипсографическая кривая⁴ (рис. 12). При

Таблица 5

Основные данные по материкам

Высота, м

Материки

сред­няя

Площадь, млн. км2

максималь­ная

Крайние точки (мысы)

минималь­ная

300 950 750

720

580 350

10,507 44,363 30,319

24,247

17,834 8,511 14,1

2040 (высота ледяной поверх­ности)

Евразия: Европа

Азия Африка

Северная Америка

Южная Америка

Австралия и Океания

Антарктида

Эльооус, 5642

Джомолун­гма, 8848

Килиманд­жаро, 5895

Мак-Кинли, 6193

Аконкагуа, 6950

Косцюшко, 2230

Вннсон, 5140

—28, уро­вень Каспий­ского моря —395, уро­вень Мерт­вого моря —153, уро­вень озера Ассаль

—85, Доли­на Смерти

—40, п-ов Вальдес.

—12, озера Эйр

Нордкин, Мар- роки. Рока

Челюскин,

Пиай, Баба,

Дежнева

Эль-Абъяд,

Игольный,

Альмади, Ха-

фун

Мерчисоп, Марьято. Принца Уэль­ского, Сент- Чарльз Гальинас, Фроуэрд, Кабу-Бранку, Парнньяс Йорк, Юго- Восточный, Стип-Иойнт, Байрон

ее построении высоты и глубины откладываются на оси ординат, площади — на оси абсцисс. На гипсографической кривой видно, что и на суше преобладают высоты до 1000 м, а в океане глуби-- ны от 3000 до 6000 м. Большие высоты и большие глубины зани­мают незначительные площади. На чертеже выделяются две ступени: материковая, образованная относительно легкими гра­нитными породами, и океаническая, сложенная относительно тя­желыми базальтовыми породами.

Изменение уклона кривой дает возможность разделить зем­ную поверхность на ряд ступеней: для суши — горы, возвышен­ности, низменности; для океана — материковые отмели, мате­риковые-склоны, ложе океана и глубоководные желоба. Средняя высота суши составляет 875 м, а средняя глубина океана — 3790 м.

Особенности распределения суши и воды (в планетарном масштабе) нельзя считать случайностью. Их можно понять на основе знаний о формировании двух типов земной коры: конти-

Рис. 12. Гипсографическая кривая Земли

нентального и океанического. Одни ученые предполагают, что континентальная кора возникла на заре геологической истории в виде отдельных пятен. Другие считают, что океаническая ко­ра — результат изменений первичной континентальной коры, а материки — сохранившиеся ее участки. Относительно возникно­вения материков существует ряд гипотез. Одна группа ученых придерживается мнения, что материки возникли без горизонталь­ных перемещений; другие предполагают постоянное их переме­щение (материки «сходились» и «расходились»).

Гипотеза перемещения материков, предложенная немецким ученым А. Вегеиером, в последнее время вызывает большой инте­рес и находит новые серьезные подтверждения Предполагает­ся, что «жесткое покрытие Земли» — литосфера — расколото на несколько плит, разбитых, в свою очередь, трещинами. Толщи­на плит достигает 100—150 км, они своим основанием включают­ся в верхнюю мантию. Плиты медленно перемещаются по рас­плавленной, полупластичной астеносфере2, неся на себе матери­ки и океаны. Одни плиты полностью океанические, другие — сме­шанные (включают кору обоих типов). Сверхглубокие разломы, разделяющие плиты, обычно возникают на дне океанов, в тех ме­стах, где кора более тонкая. По разломам поднимается магма, наращивая края плит. Так образуются срединно-океаннче- ские хребты. Там, где края плиты, изгибаясь, уходят вглубь, воз­никают глубоководные желоба. В местах, где края плит подни­маются, возникают горы. На стыке плит с континентальной (более легкой) корой поднимаются высокие горы, например Ги­малаи. При этом происходят землетрясения, проявляется вулка­низм. Плиты могут не сталкиваться, не уходить одна под другую, а просто скользить относительно друг друга. Края материков не всегда совпадают с краями плит, и тогда они поднимаются усту­пом над дном океана (например, западный край Африки). Нуж­но учитывать, что формирование планетарных форм Земли про­исходит на вращающемся теле. Антипоидальность расположения воды и суши объясняется сохранением равновесия на вращаю­щейся Земле. При замедленной скорости вращения Земли вокруг своей оси сплюснутость земного эллипсоида уменьшается, тогда происходит перетекание подкорового вещества от экватора в сторону полюсов. Увеличение скорости приводит к противопо­ложным результатам: сплюснутость увеличивается, подкоровое вещество перемещается к экватору. В первом случае в области экватора должно происходить сжатие и опускание коры, в по­лярных областях — растяжение, подъем. Во втором случае — на экваторе — подъем, на полюсах — опускание. Восходящее движе­ние должно способствовать дифференциации подкорового ве­щества, образованию мощной континентальной коры. При нисхо­дящем движении формируется менее мощная, более тяжелая океаническая кора.

В связи с действиями приливного трения скорость осевого вращения уменьшается. Это приводит к уменьшению сплюснуто­сти Земли. В результате в низких широтах должно преобладать водное пространство, в высоких — суша. Действительно, в эква­ториальных широтах преобладает океан. Северное и южное по­лушария построены различно. В северном полушарии в умерен­ных широтах преобладает суша, что можно объяснить притоком подкорового вещества от экватора. Это вызывает компенсацион­ное опускание в северной полярной области (к северу от 71° с. ш.), где господствует океан. К югу, в экваториальной обла­сти,— опускания; северные материки выклиниваются. В умерен­ных широтах южного полушария — сплошное водное пространст­во (максимум на 62° с. ш.). В южной полярной области — ком­пенсационное поднятие, а южнее 71° ю. ш.— суша.

Изучение планетарного рельефа приводит к выводу о зако­номерной связи между площадями материков (океанов), их средней высотой (глубиной), мощностью коры. Чем больше пло­щадь материка, тем он выше, тем мощнее кора. Чем больше оке­ан, тем он глубже и тем тоньше кора под ним.

Максимальная мощность земной коры наблюдается под гора­ми (60—70 км), минимальная — под океаном (5—10 км) и сред­ней величины — под равнинами, близкими по высоте к уровню моря (30—35 км).

Наблюдаемая закономерность объясняется изостазией1. Го­ры, сложенные легкими (плотность от 2,5 до 3,0 г/см3) порода­ми, имеют более мощную кору, а «корни» их опускаются в бо­лее тяжелые (3,0—3,5 г/см3) породы мантии. Под океанами — тонкая земная кора, покрытая водой; мантия подступает близко к поверхности, компенсирует-недостаток массы.

Вопрос и задания. 1. На контурной карте надпишите названия матери­ков и океанов, нанесите крайние точки материков. 2. Проанализируйте рис. 11_12 (распределение суши и воды под разными широтами и гипсографичес­кую кривую). 3. На какие формы подразделяется рельеф Земли по внешним признакам? 4. Объясните основные закономерности распределения планетар­ных форм рельефа.

^ Внутреннее строение Земли

Знания о строении Земли пока очень поверхностны: они по­лучены на основе косвенных доказательств о распределении плотности, давления, температуры.

Важнейшим физическим свойством Земли является ее плот- ностьи/Плотность, как известно, представляет отношение массы

к ее объему: Р — -^Объем Земли известен (1/=1,083ХЮ21 м3).

Нужно вычислить массу (М). Поступают следующим образом. С помощью крутильных весов определяют притяжение (П) Зем­ли (М). Затем в месте наблюдения помещают металлический шар определенной массы (М) и теми же весами определяют ве­личину .совместного притяжения Земли и шара. Разность второй и первой величин показывает притяжение (п) искусственного шара, масса которого известна. Затем решается пропорция: М\ : м=И : и, или масса Земли во столько раз больше массы метал­лического шара (М), во сколько притяжение Земли (П) больше притяжения к искусственному шару (п).

Масса Земли (М) равна 5,98-1024 кг, тогда

п 5,98■ 1021 кг с со < ч

Р = — = 5,52 • Ю3 кг/м3

l,083-10ii мз

Многочисленные определения плотности горных пород, сла­гающих земную кору, показали, что средняя плотность их состав­ляет 2,7 ■ 103 кг/м3. Тогда очевидно, что плотность пород, слага­ющих внутренние слои Земли, значительно больше: плотность их должна увеличиваться к центру.

ОбщукУ картину распределения плотности пород внутри Зем­ли можно составить, наблюдая за сейсмическими волнами. При землетрясениях образуются три типа волн: 1) поверхностные,

имеющие небольшую скорость; 2) продольные, образующиеся в результате сжатия и растяжения вещества; 3) поперечные, свя­занные с изменением форм вещества (сдвига). Эти волны могут проходить только через твердое вещество; через жидкое и газо­образное они не проходят, а затухают.

Если бы Земля была однородным телом, то путь волны был бы прямолинеен, скорость была бы везде одинакова. В действи­тельности путь волны скачкообразен. Первая поверхность скач­ка находится на глубине в среднем около 60 км, здесь скорость продольных волн возрастает с 5 до 8 км/с. В следующем слое она постепенно увеличивается и на глубине 2900 км достигает 13 км/с, после чего резко падает до 8 км/с, а затем- к центру Зем­ли-медленно возрастает до 11 км/с. Поперечные волны глубже 2900 км не проникают, отражаются от этого слоя и приходят об­ратно. . ,

Резкое увеличение скоростей сейсмических волн на глубинах 60 и 2900 км отражает скачкообразное увеличение плотности ве­щества. Это дает основание выделять земную кору, мантию и ядро. Австрийский ученый Зюсс эти слои назвал Sial, Sima, Fro- mosima, предположив, что они состоят из этих элементов.

Земная кора отделена от нижележащей мантии поверхно­стью раздела Мохоровичича (мохо). В земной коре на суше выде­ляют три слоя — осадочный, гранитный, базальтовый; в океа­нах— два: осадочный и базальтовый. Породы земной коры бо­гаты кремнием и соединениями алюминия, поэтому Зюсс назвал этот-лглой-^н-аЬ-В состав земной коры входят в основном восемь элементов: кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, нат­рий, калий, магний.

Земная кора образовалась из слоя мантии в результате дли­тельных физико-химических процессов, а также гравитационной дифференциации. Осадочный слой возник позднее в результате накопления минеральных и органических остатков на дне морей.

Мантия состоит из окиси кремния, из окислов магния и желе­за (по Зюссу — Sima). Вещество мантии сильно сжато. На гра­нице ядра давление увеличивается до 13169-Ю5 гПа (1 300 000 атм). Предполагают, что температура мантии на глу­бине 100 км 500°, на глубине 500 км — 2000°, на границе ядра-— до 3800°С. Несмотря на высокую температуру, вещество мантии находится в твердом состоянии.

Мантия подразделяется на верхнюю и нижнюю, граница меж­ду ними проходит на глубине 900—1000 км от поверхности Земли. х

Вещество самого верхнего слоя мантии — acfei-юеферы (80— 200 км) —находится в размягченном, близком к расплавленному состоянию; оно сложено, предположительно, из пород, близких по составу к дунитам и перидотитам. Достаточно небольшого снижения давления, и вещество астеносферы расплавляется и переходит в магму, которая устремляется вверх.

Земное ядро занимает 16% объема и 34% массы Земли. Тем­пература в ядре достигает +4000°С. Вещество ядра находится под давлением более 35 455-105 гПа (3,5 млн. атм); при таком давлении оно переходит в металлическое состояние. Электрон­ные оболочки атомов нарушаются, и ядра оказываются раство­ренными в общей массе электронов. Вещество переходит в новое физическое состояние — сверхтвердое.

Химический состав ядра пока мало изучен. Одни ученые счи­тают, что внешнее ядро силикатное, а внутреннее — железное; другие — что ядро состоит из таких же элементов, что и мантия, только находятся они как бы в «металлизированном» состоянии, (см. стр. 69).

Вопросы и задания. 1. Назовите основные физические свойства Земли. На какой основе выделили внутренние сферы Земли? 2. Изобразите строение Земли. Как называется слой, отделяющий земную кору от мантии? Каковы его свойства?

Состав земной коры

Для установления состава земной коры ученые изучают ми­нералы и горные породы, выходящие на поверхность Земли, а также образцы из сверхглубоких скважин. В состав земной коры входят следующие элементы: кислород, кремний, алюминий, же­лезо, кальций, магний, натрий, калий, водород и др.

Данные показывают, что названные элементы составляют 99,48% состава земной коры. При этом кислород—.почти поло­вину земной коры, на долю кремния приходится более четверти общего состава. Алюминий, железо,, щелочные и щелочноземель­ные элементы дают вместе 22,53%, а на все остальные химиче­ские элементы таблицы Д. И. Менделеева приходится примерно 0,97% массы земной коры.

Минералы

Большинство элементов в земной коре образует химические соединения. Все самородные элементы, как однородные химиче­ские соединения, носят название минералов. Они образуются в земной коре или на ее поверхности в результате физико-химиче- ских процессов.

В настоящее время известно около 2000 минералов, а число их разновидностей доходит до 4000. Минералы могут быть в твердом, жидком (вода) и газообразном состоянии (сероводо­род, метан). Изучением химического состава минералов, особен­ностей их структур, физических свойств, условий происхождения занимается наука минералогия.

Большинство известных твердых минералов находится в кри­сталлическом состоянии и лишь незначительная их часть — в аморфном.

49

Минералы, находящиеся в кристаллическом состоянии, чаще

Заказ 34

встречаются в виде агрегатов (скоплений зерен) неправильной формы и реже —в виде правильных многогранников-кристаллов. Отдельные кристаллы достигают больших размеров. В 1969 г. близ Житомира найден кристалл топаза весом 117 кг.

Кристалл ограничен плоскостями, называемыми гранями. Ли­нии, образующиеся от пересечения гранен, называются ребрами. Точки пересечения ребер называются вершинами кристалла. На­пример, у кубического кристалла пирита 6 граней, 12 ребер и 8 вершин.

Взаимное расположение граней, связанное с внутренней структурой данного вещества, остается постоянным. Это позво­ляет при помощи специальных приборов определить минералы по мельчайшим кристаллам.

Свойства минералов. Основными физическими свойствами ми­нералов являются форма, цвет в куске и порошке, блеск, твер­дость, спайность, излом, прозрачность, удельный вес. Для неко­торых характерны еще особые, специфические свойства. Напри­мер, для серы — способность гореть голубоватым пламенем, для кремния — появление искры при ударе о другой кусок или на­пильник, для магнетита — способность притягивать тонкую иг­лу и т. д.

Форма минерала зависит от его внутреннего строения и ус­ловий образования. Свободно растущий минерал имеет обычно ярко выраженную кристаллическую форму. Чаще минералы встречаются в виде кристаллических агрегатов, сростков. Крис­таллические агрегаты — скопления минеральных зерен различ­ной формы.

В природе иногда минералы встречаются и в других агрегат­ных состояниях: в виде друз, конкреций, натечных форм. Дру­зы (щетки)—у кварца, флюорита. Конкреции — шаровидные стяжения с радиально-лучистым сложением у фосфоритов, халь­копиритов. Натечные формы образуются при медленном обвола­кивании минеральными веществами каких-либо поверхностей (в пещерах — сталактиты, сталагмиты).

Твердость — способность минерала противостоять внешнему механическому воздействию. Ф. Моос предложил метод опреде­ления твердости минералов царапанием его другими минерала­ми— эталонами. Приводим шкалу твердости; 1—тальк, 2 — гипс, 3—-кальцит, 4 — флюорит, 5 — апатит, 6 — ортоклаз, 7 — кварц, 8 — топаз, 9 — корунд, 10 — ллмаз.

Спайность — способность кристаллов раскалываться по па­раллельным плоскостям. Она тесно связана со строением крис­таллической решетки минерала и проявляется в направлениях, параллельных наименьшей силе сцепления между отдельными атомами. Есть минералы, обладающие спайностью в одном на­правлении (слюда), в двух (ортоклаз), в трех (кальцит, гале­нит, галит), в четырех (флюорит). В тех случаях, когда плоско­сти спайности микроскопически обнаружить не удается, говорят

об изломе. Излом различают раковистый (вид поверхности, по­хожий на раковины,— кремень, сера), занозистый (у минералов, имеющих длинностолбчатое строение,— роговая обманка), зем­листый (имеет шероховатую поверхность — каолин), неровный (в виде неопределенно выраженных поверхностей — апатит).

Описание некоторых минералов

Дадим краткую характеристику наиболее распространенных и важных минералов.

Самородные элементы. В этот класс входят минералы, состо­ящие из одного химического элемента. В самородном виде встре­чаются графит (углерод), сера, золото, платина, серебро, медь, палладий и др.

Графит (С) встречается чаще в виде мелкочешуйчатых аг­регатов, реже в виде мелких таблитчатых шестиугольных крис­таллов. Спайность в одном направлении, листочки толстые, лег­ко ломающиеся. Твердость—1, удельный вес-—2,2. Цвет тем- но-серый до черного, черта темно-серая до черной, блестящая. Блеск металловидный, реже матовый. На ощупь жирный, пач­кает руки, на бумаге оставляет черту. Образуется при воздейст­вии магмы на карбонатные породы, а также благодаря диссо­циации СаСОз и миграции органического вещества. Использует­ся графит главным образом для изготовления карандашей, электродов, огнеупоров. В СССР месторождения графита извест­ны в бассейне реки Енисей, в Тункинских Гольцах (Восточный Саян), Причерноморье (Украина) и в Каракалпакской АССР.

Сульфиды. К ним относится свыше 300 минералов. Мно­гие из этих-минералов имеют большое практическое значение как важнейшие руды на свинец (галенит — PbS), цинк (сфале­рит— ZnS), ртуть (киноварь — HgS). Происхождение сульфи­дов связано главным образом с горячими водными растворами (гидротермальное).

Пирит (FeS2). Мелкие кристаллы его встречаются довольно часто и имеют форму куба, на гранях которого заметна парал­лельная им штриховка. Кристаллы пирита непрозрачны, черта зеленовато-черная, блеск металлический. Спайность весьма не­совершенная, излом неровный, твердость — 6,0, удельный вес — 5. Пирит может быть метаморфического, магматического и гид­ротермального происхождения. Используется для получения серной кислоты, а огарки — в качестве железной , руды. Место­рождения: Кавказ, Урал.

Галоидные соединения. К этому классу относятся ми­нералы, являющиеся солями галоидно-водородных кислот (НС1, HF, НВг). Наибольшее распространение из них имеют соедине­ния соляной кислоты. Они легкорастворимы, обладают невысо­кой твердостью и светлой окраской.

4;

51

Галит (каменная соль — NaCl)—самый распространенный минерал этого класса. Встречается в виде кристаллических аг­

регатов, реже — отдельных кристаллов кубической формы. Бес­цветный или белый. Черта белая, блеск стеклянный. Спайность совершенная в трех направлениях, параллельных граням куба. Твердость — 2. Прозрачный или просвечивает. Удельный вес — 2,15. Хрупкий, легкорастворим в воде. На вкус соленый. Залега­ет в виде пластов среди других осадочных горных пород. Используется в пищевой и "химической промышленности. Галит осаждается на дне соленых озер. Месторождения: Урал, Украина, Белоруссия, Туркмения.

Сильвин (К.С1) образуется в тех же условиях, что и галит. Отличительным признаком его является горько-соленый вкус, более яркая красно-синяя окраска. Ценное сырье для калийных удобрений, производства мыла, взрывчатых веществ, очистки тканей. Месторождения: Урал (Соликамск), Туркмения, Казах­стан, Белоруссия и Западная Украина.

Окислы и гидроокислы. К-этому классу относятся ми­нералы, представляющие соединения различных элементов с кислородом или гидроксильной группой. По количеству минера­лов он стоит на одном из первых мест, составляя 17% массы ли­тосферы.

Класс делится на две группы. В первую группу входят окис­лы и гидроокислы кремния, во вторую — окислы и гидроокислы металлов (железа, марганца, хрома, алюминия). Эта группа яв­ляется важным сырьем для получения металлов. Многие мине­ралы этого класса образуются за счет окисления.

Кварц (Si02) часто относят к силикатам, так как его струк­турная решетка такая же, как и у всех силикатов. На долю кварца приходится более 12% массы всей земной коры. Встре­чается он в виде зернистых агрегатов в форме шестигранной призмы, реже образует хорошие кристаллы и их сростки. Крис­таллы кварца могут достигать больших размеров (до метра). Грани призмы часто покрыты тонкой поперечной штриховкой. "Цвет их разнообразен. Бесцветная прозрачная разновидность кварца называется горным хрусталем, сероватая — дымчатым кварцем, фиолетовая — аметистом, черная — морионом. Широко распространен молочно-белый кварц. Блеск на гранях кристал­ла стеклянный, на изломе жирный. Спайность весьма несовер­шенная. Излом раковистый или неровный. Твердость — 7, удель­ный вес — 2,6. Растворяется только во фтористо-водородной кис­лоте. Кварц выделяется из застывшей магмы, из горячих раст­воров, а также образуется при пегматитовых и метаморфиче­ских процессах*

Кварц применяется в радиотехнике, медицине, оптике, юве­лирном деле. Кварцевые пески используются для получения стекла. Месторождения: Урал, Памир, Алдан.

Гематит (железный блеск — РегОз) встречается в виде мел­кокристаллических, чешуйчатых скоплений и желваков. Цвет от железно-черного до темно-красного. Цвет черты красновато-бу­рый, вишнево-красный. Блеск металлический, матовый. Твер­дость— 5,5 — 6. Спайность несовершенная, излом раковистый, непрозрачен. Удельный вес — 5,2. Образуется при гидротермаль­ных, метаморфических процессах. Гематит — руда на железо. Месторождения: Курская и Белгородская области, Кривой Рог.

Магнетит (магнитный железняк — ГеО-РегОз) встречается в виде зернистых масс, реже в виде правильных восьмигранников, включенных в породу. Цвет железно-черный, черта черная, блеск металлический. Твердость — 5,5—6,0. Удельный вес — 5—5,5. Магнетит притягивает стальную иглу, изменяет положение маг­нитной стрелки. Образуется при застывании магмы основного с-остава из горячих растворов и при процессах метаморфизации. Является важнейшей рудой на железо. Месторождения: Урал, Алтай, Южная Якутия, Курская и Кустанайская области.

Карбонаты. Минералы этого класса — соли угольной кис­лоты. Карбонаты составляют 1,7% массы земной коры. Многие из них являются породообразующими минералами осадочных и метаморфических пород, денными рудами на железо, цинк, сви­нец, медь.

Кальцит (известковый шпат — СаСОз) — наиболее распрост­раненный минерал класса карбонатов. Слагает целиком такие породы, как известняки, мел и мрамор. Встречается в виде друз, отдельных кристаллов и зернистых агрегатов. Осаждается из поверхностных и подземных вод, горячих растворов, образуется при процессе метаморфизма. Кальцит — бесцветный, белый с примесями минерал, может быть окрашен в желтые, серые, ро­зовые, голубоватые тона. Бесцветная, прозрачная, обладающая свойством . двойного лучепреломления разновидность кварцита называется исландским,шпатом. Цвет черты белый, блеск стек­лянный. Спайность совершенная в трех направлениях, парал­лельных граням куба. Твердость — 3. Прозрачный или просве­чивающий. Удельный вес — 2,6. Бурно реагирует с соляной кис­лотой в куске. При нагревании из кальцита выделяется- углекис­лый газ и остается окись кальция СаО, известная под названием негашеной извести. Прибавление воды переводит последнюю в гашеную Са(ОН)2. Кальцит широко используется в строительст­ве, в-химической (получение соды) и металлургической (в каче­стве флюса) промышленности.

Фосфаты. Наибольшее практическое значение имеют апа­тит и его разновидность фосфорит, которые служат сырьем для производства фосфатных удобрений.

Апатит Ca5(F или С1)[РО^з встречается в виде мелкозернис­тых масс, реже в виде отдельных кристаллов, имеющих форму шестигранных призм. Размеры кристаллов от микроскопических до огромных (весом до 50 кг). Цвет белый, черный, бледно-зе­леный, зеленовато-голубой, желтоватый. Черта светлая. Спай­ность несовершенная. Излом неровный' Твердость — 5, удель­ный вес — 3,5. Образуется чаще магматическим путем при внед­рении щелочных магм. Применяется как сырье для получения фосфора и фосфорных удобрений. Месторождения: Хибины, хре­бет Каратау, Прибайкалье.

Фосфорит Cas[Р04]3(FC1) встречается в виде плотных жел­ваков в осадочных толщах, в виде конкреций, а иногда гнезд и пластов среди известняков.

Сульфаты. Минералы этого класса являются породообра­зующими для осадочных пород. На долю сульфатов приходится 0,1% всей массы земной коры. Образуются в основном в резуль­тате.осаждения солей серной кислоты в лагунах и озерах при окислении сульфидов. Это светлые, мягкие, легкие минералы, среди которых различают водные (мирабилит, гипс), безводные (ангидрит, барит) и содержащие гидроокнсел (алунит).

Гипс CAS04-2H20 встречается в виде хорошо выраженных толсто- и тонкотаблитчатых кристаллов, листовых, чешуйчатых и зернистых агрегатов. Гипс столбчатого строения носит назва­ние селенита, а мелкозернистые разности — алебастра. Он может быть бесцветным, белым. Примесями окрашивается в желтые, сероватые, голубоватые тона. Листочки тонкие, хрупкие. Твер­дость гипса — 2, легко чертится ногтем. Блеск стеклянный, у се­ленита шелковистый. Удельный вес — 2,3. При нагревании не­сколько выше 100° гипс теряет сначала одну молекулу воды, при дальнейшем повышении температуры — вторую. Гипс, потеряв­ший одну молекулу воды, размалывается в муку, которая при прибавлении к ней воды превращается в тестообразную массу и затвердевает. Поэтому он широко применяется в медицине и архитектуре, а также в химической и бумажной промышленности. Месторождения: Западный Урал, Центр европейской части СССР, Северный Кавказ.

Силикаты и алюмосиликат ы. К этому классу отно­сятся соли кремниевых и алюмокремниевых кислот. Они состав­ляют около трети всех известковых минералов. В весовом отно­шении на долю силикатов приходится свыше 75% массы земной коры. Они входят в состав магматических, осадочных и метамор­фических пород.

Ортоклаз KtAlSisOs] встречается в виде зернистых масс и кристаллов таблитчатой формы, размеры — от долей .миллимет­ра до нескольких метров. Цвет белый, светло-серый, темно-крас­ный; спайность в двух направлениях. Твердость — 6, блеск стек­лянный, удельный вес — 2,6. Образуется при магматических, ме­таморфических, осадочных процессах. У ортоклаза много разно­видностей: санидин — бесцветная разновидность ортоклаза, аду­ляр водопрозрачный (нежно-голубая его разновидность названа лунным камнем), микроклин (разновидность его — амазонит — имеет голубовато-зеленый цвет). Ортоклаз применяется в кера­мической и стекольной промышленности (калиево-натриевые шпаты), лунный камень и амазонит — в ювелирном деле. Место­рождения: Карелия, Урал, Казахстан, Забайкалье (амазонит).

Слюды, тальк, глауконит, хлорит, серпентин имеют тонко­листовое строение. Среди слюд особенно широко распростране­ны мусковит и биотит.

Мусковит бесцветный, слабо-желтый.. Прозрачен, блеск стек­лянный. Спайность весьма совершенная в одном направлении. Твердость — 2—3. Удельный вес ■— 2,7. Образуется при магмати­ческих, метаморфических процессах. Применяется в электропро­мышленности, приборостроении. Месторождения: Карелия, Ир­кутская область.

Биотит бурый, черный.

Вопросы и задания. 1. Назовите основные элементы, входящие в состав земной коры. 2. Что такое минералы? Укажите основные элементы кристаллов.

Каковы физические свойства минералов? Расскажите о них. 4. Соберите коллекцию минералов, распределите их по составу.

Общие сведения о горных породах

Горные породы состоят из агрегатов нескольких минералов и реже — из скопления бесконечного числа зерен одного мине­рала. Породы, состоящие из одного минерала, называются моно­минеральными (кварцит из кварца), из нескольких минералов — полиминеральными (гранит из кварца, полевого шпата, •слюды). Каждая горная порода образуется в строго определен­ных физико-химических условиях.

Для точного наименования породы необходимо изучать не только ее минералогический состав, но структуру и текстуру.

Структура — это совокупность признаков строения поро­ды, т. е. степень кристалличности, форма, размеры минеральных .зерен.

Текстура —сложение породы, т. е. взаимное расположение слагающих ее минералов (массивная, слоистая).

По условиям образования горные породы делятся на три .класса:

магматические, образующиеся при застывании магмы;

осадочные, образующиеся на поверхности Земли в ре­зультате разрушения пород, жизнедеятельности организмов и отложения их остатков;

метаморфические, образующиеся из магматических и оса­дочных пород при взаимодействии высоких температур и дав­ления.

Магматические горные породы. Магма — это природный силикатный, насыщенный газами расплав, который ха­рактерен для нижних слоев литосферы. Магма находится в пере­гретом состоянии. Огромное давление удерживает вещество ее в пластическом состоянии. Как только в силу каких-либо причин давление-в литосфере ослабевает, перегретая магма с необычной быстротой переходит в жидкое состояние. При этом объем маг­мы увеличивается и магма с огромной силой вдавливается в верхние слои земной коры. В тех случаях, когда расплавленная магма выливается на поверхность, она быстро застывает. В ре­зультате быстрого остывания образуется сплошная или пузыр­чатая довольно однообразная масса, похожая на шлак. Такие породы называются эффузивными или излившимися, например липариты, андезиты, трахиты, базальты. Расплавленная магма часто не достигает земной поверхности и застывает в толще зем­ной коры на разных-глубинах. Ее остывание на глубине протека­ет очень медленно и чаще всего при большом давлении. В этих условиях происходит образование кристаллов различных мине­ралов, что придает породе зернистое, кристаллическое строение. Эти породы называются интрузивными или глубинными (гра­нит, диорит, сиенит).

Бывают случаи, когда магма застывает в трещинах верхней части земной коры и образует так называемые жилы. Остыва­ние по трещинам идет хотя и медленнее, чем на поверхности, но все же быстрее, чем на больших глубинах. Давление здесь та^- же меньше, чем на больших глубинах. В результате получаются породы, частично напоминающие глубинные, частично изливши­еся. Эти породы называются жильными.

По степени содержания Si02 горные породы подразделяются на кислые и основные.

В тех случаях, когда окиси кремния содержится свыше 65%, породы кислые (граниты); при содержании 50—65%—средние, (сиениты). Они отличаются более низкими точками плавления "(1000° и ниже) и меньшим удельным весом (около 2,6). Если окиси кремния содержится меньше 55%, породы относятся к ос­новным. Точка плавления основных пород выше (1200—1500°), удельный вес больше (от 2,8 до 3), чем у кислых. Кислые поро­ды: граниты — глубинные и липариты — излившиеся. Основные породы: габбро, дуниты (глубинные) и базальты — излившиеся.

Одной из наиболее распространенных кислых магматических пород является гранит (удельный вес — 2,6). Он имеет ясно вы­раженную кристаллическую структуру, состоящую из полевого шпата, кварца и цветных минералов (слюды, роговой обманки

и др.)-

Граниты по величине зерен делятся на крупнозернистые, среднезернистые и мелкозернистые. Преобладающая окраска — серая, розовая и красная. Аналог гранита — эффузивная порода липарит.

Гранит широко применяется в строительстве. Он, как и дру­гие породы, разрушается. При разрушении гранита образуются матрацевидные отдельности.

Габбро (удельный вес — 3,0) — основная магматическая по­рода. Габбро почти не содержит кварца и состоит главным обра­зом из полевых шпатов (преимущественно лабрадоров). Преоб­ладающие цвета — черный, темный, зеленоватый.

Г'аббро, как и гранит, хорошо полируется. Он прочнее и кра­сивее гранита. Аналог его — эффузивная порода базальт.

Базальт (удельный вес — 3,0)—типично излившаяся ос­новная магматическая порода черного цвета, плотная, иногда мелкокристаллическая. В состав базальта входят мелкие крис­таллики полевого шпата, авгита, оливина. Базальт хорошо обра­батывается и является прекрасным строительным материалом. Встречается в виде застывших потоков, покровов, жил и купо­лов. Для базальта характерны столбчатые отдельности.

Андезиты также излившиеся породы, но из магм, содержа­щих меньшее количество окиси кремния. Кислотоупорная поро­да, применяется в строительном деле- и химической промышлен­ности.

Трахиты — излившиеся горные породы, образовавшиеся из средних магм. Цвет светло-серый. Эта порода—-хороший строи­тельный материал.

Вулканический туф — сцементированные рыхлые вулканиче­ские породы, выбрасываемые вулканом во время извержения. Туф — легкий строительный материал, хорошо обрабатывается, является плохим проводником тепла.

Осадочные горные породы. Глубинные слои литосферы состо­ят из магматических пород, поверхностные — на 75% из осадоч­ных. Мощность осадочных пород, колеблется от нескольких мет­ров до 10—15 км. Они образовались на поверхности Земли в ре­зультате накопления минеральных масс из разрушенных магма­тических и метаморфических пород. Условия образования на­кладывают отпечаток на облик осадочных пород: в одних случа­ях они состоят из обломков ранее, разрушенных пород; в дру­гих— из скопления органических остатков; в третьих-—из-крис- таллических зерен, выпавших из растворов.

Для большинства осадочных пород характерна слоистая текстура — результат длительного накопления осадков.

Отдельные слои отличаются друг от друга составом и вели­чиной минеральных зерен, окраской, плотностью сложения.

Осадочные горные породы по происхождению делятся на три группы: обломочные, образовавшиеся в результате механическо­го разрушения ранее существовавших горных пород, переноса об­ломков и накопления их; химические, образовавшиеся в резуль­тате выпадения осадков из растворов; органогенные, образовав­шиеся в результате жизнедеятельности организмов и скопления их отмерших частей.

Осадочные породы могут быть смешанного происхождения — химического и органического, такие породы называются биохи­мическими.

Обломочные породы подразделяются на крупнообломочные, состоящие из обломков диаметром от 2 мм до нескольких мет­ров; глыбы — скопление угловатых обломков размером свыше 100 мм в поперечнике; щебень — скопление угловатых обломков размером от 100 до 10 мм в поперечнике; дресва — скопление угловатых обломков размером от 10 до 20 мм в поперечнике; валунник — скопление валунов-окатанных обломков диаметром более 100 мм; галечник — скопление галек диаметром от 100 до 10 мм; гравий — скопление галек диаметром от 10 до 2 мм; брек­чия— крупнообломочная порода, состоящая из сцементирован­ных остроугольных обломков (глыб, щебня, дресвы); конгломе­рат—крупнообломочная порода, состоящая из сцементирован­ных окатанных обломков (галек, гравия, валунов).

Среднеобломочные породы: пески, песчаники. Песчаники — сцементированные пески; в зависимости от состава цемента они могут быть железистыми, кремнистыми, глинистыми. Кремнис­тые песчаники очень прочные, состоят из кварцевых зерен.

Пески по происхождению могут быть озерными, морскими, речными, ветровыми и водно-ледниковыми. К пескам и песчани­кам бывают приурочены месторождения золота, платины, маг­нетита, алмазов.

Мелкообломочные породы — лёссы, суглинки, супеси.

Лёсс — светло-палевая или желто-серая порода, состоящая главным образом из частиц кварца и извести (карбонатов — 6—7%, кварца — 50—90%). Лёсс обладает большой пористо­стью, легко растирается между пальцами..Распространен на Ук­раине, в Средней Азии и Восточном Китае. Почвы, образующие­ся на лёссе, очень плодородны.

Глинистые породы содержат обломки менее 0,01 мм. К этим породам относится глина. Она состоит из частиц, являющихся продуктами химического разложения коренных пород, и в мень­шей степени — образовавшихся при механическом разрушении других пород. Типичные минералы глин — каолинит, монтмори- лонит. Кроме того, в состав глин входят кварц, полевой шпат, слю­да, иногда гидроокисльг железа. Цвет глин серый, красно-бурый, желто-бурый. В сухом виде глина землиста, растирается в по­рошок, во влажном — пластична, скатывается в колечко и при­нимает придаваемую ей форму. Глины применяются для полу­чения огнеупорной посуды, кирпича, красок, фарфора (каоли­новые глины). Крупные месторождения каолиновой глины встре­чаются на Украине, в Западной Сибири, Восточном Казахстане, Урале.

Химические и органогенные породы в основном образуются в водной среде: первые — путем выпадения солей из растворов; вторые — в результате жизнедеятельности или скопления отмер­ших организмов. Большинство пород этой группы имеет смешан­ное биохимическое происхождение. Они подразделяются по со­ставу на карбонатные, кремнистые, железистые, сернистые и др.

Карбонатные породы — самые распространенные и представ­лены известняками, доломитами, мергелями, сидеритами, магне­зита ми.

Известняк — широко распространенная порода, состоящая из минерала кальцита. Он легко распознается по бурно протекаю­щей реакции с НС1. Цвет белый, желтоватый, серый, черный. Известняки бывают органогенного и химического происхожде­ния. Органогенные известняки состоят из остатков организмов, например известняк-ракушечник, мел (из раковин фораминнфер), порошковатого кальцита (из панцирей простейших микроскопи­ческих водорослей). Мел — белая землистая порода, использу­ется в качестве сырья для производства цемента, побелочного материала и пишущего мела. Месторождения: Белгородское, Поволжье.

Известняки химического происхождения встречаются в ви­де плотных тонкокристаллических масс, иногда оолитовых форм (скопления мелких шариков), а также в виде сталактитов и ста­лагмитов. Известняки широко применяются в строительстве, це­ментной и металлургической промышленности. Крупные скопле­ния известняков на западном склоне Урала, в европейской части СССР, на Северном Кавказе и в Сибири.

Мергель — известняково-глинистая порода, состоящая из кальцита и глинистых веществ (30—50%). Это ценное сырье для цементной промышленности.

Фосфоритовые породы обогащены кальциевыми солями фос­форной кислоты с содержанием Р205 до 12—40%. Фосфоритные руды встречаются в виде конкреций и пластов. Цвет серый, тем­но-серый. Применяется в качестве сырья для производства удоб­рений и получения фосфора. Месторождения: Южный Казах­стан, Московская, Курская, Кировская области.

Каустобиолиты — большая группа органогенных горных по­род и минералов. Они бывают твердыми (торф, уголь, горючие сланцы, озокерит, асфальт), жидкими (нефть) и газообразными (горючие газы).

Ископаемые угли представляют в той или иной степени, раз­ложившиеся растительные остатки. При их разложении без до­ступа воздуха образуются твердые органические вещества, бога­тые углеродом. Так, при перекрытии торфов глинистыми или песчаными отложениями часть воды теряется, торф уплотняется и под действием бактерий гумусовое вещество обогащается угле­родом. При небольшом давлении и температуре не ниже 300° об­разуются каменные угли. Месторождения каменных углей: Дон­басс, Кузбасс, Караганда и др.

Нефть представляет собой смесь жидких и газообразных уг­леводородов. Маслянистая жидкость. Цвет от белого до темно- коричневого. Удельный вес — 0,76—1. Нефть образовалась из разложившихся без доступа кислорода животных и раститель­ных остатков. Месторождения: Западная Сибирь, Западный Урал, Татарская АССР, Кавказ, Казахстан (Мангышлак).

Метаморфические горные породы. Они образуются в процес­се преобразования магматических и осадочных пород под дейст­вием высокой температуры, большого давления и пневматолиза (процесса, ведущего к изменению минералогического состава ис­ходных горных пород под действием химически активных ве­ществ — газов и паров, выделяющихся из внедрившейся в эти по­роды магмы).

Приведем описание некоторых метаморфических горных по­род.

Глинистый сланец образуется в результате метаморфизма глинистых пород, характеризуется сланцеватостью, раскалыва­ется на параллельные пластины. Глинистые сланцы не размо­кают в воде, используются в строительстве.

Филиты обладают кристаллической тонкозернистой структу­рой, состоят из слюды, серицита, кварца, полевого шпата. Об­разуются из глинистых сланцев, глин, суглинков.

Хлоритовый сланец состоит из хлорита с небольшой приме­сью кварца. Цвет зеленоватый, жирен на ощупь, образуется за счет основных магматических пород.

Тальковый сланец состоит почти исключительно из талька. Цвет серый, зеленоватый, жирен на ощупь, образуется в процес­се метаморфизации ультраосновных магматических пород.

Слюдяные сланцы образуются из филитов, глинистых слан­цев при глубоком их преобразовании,, обладают хорошо выра­женной структурой, в состав их входят слюды и кварц.

Гнейс — глубоко метаморфизованная порода, характеризует­ся полосчатостью и сланцеватостью сложения, состоит из квар­ца, полевого шпата, слюды.

Кварцит состоит из зерен кварца, обладает полнокристалли­ческой структурой. Цвет белый, светло-серый, в примесях крас- новато-бурый, малиновый. Кварциты — очень прочные горные породы, образуются из кварцевых песков, песчаников. Исполь­зуются для изготовления огнеупорного кирпича, а также в каче­стве облицовочного материала.

Мрамор состоит из зерен кальцита, обладает полнокристал­лической структурой, образуется при перекристаллизации из­вестняков и других осадочных пород, богатых кальцитом. Цвет различный, чаще белый. Применяется как облицовочный мате­риал. Месторождения:- Карелия, Крым, Закавказье, Средняя Азия, Урал.

Задания. 1. Соберите коллекцию горных пород, распределите образцы по типам образования. 2. Дайте описание одной горной породы из каждой классификационной группы.

Общие понятия о тектонических движениях Земли

В земной коре происходят непрерывные движения, которые называют тектоническими. Тектонические движения в силу ог­ромной длительности и замедленности их почти недоступны не­посредственному изучению. О них судят по их проявлению, за­печатленному в строении земной коры.

Наука, изучающая движения земной коры, называется гео­тектоникой. Она прослеживает историю сложного развития зем-

\

ной коры и природу тектонических процессов. V СВ земной коре выделяют три основных вида движений: коле­бательные, выражающиеся в медленных поднятиях одних участ­ков земной коры и опусканиях других; складкообразователь- ные — при смятии слоев горных пород в складки; разрывообра- зовательные, наблюдающиеся при разрыве горных пород. Склад- кообразовательные и разрывообразовательные порождают еще один вид движения земной коры — землетрясения. Однако раз­деление движений земной коры на отдельные виды условно. Все они взаимосвязаны-

Области земной коры, испытывающие медленные колеба­тельные движения, именуются стабильными или платформенны­ми (платформами); области с большим размахом движений, в десятки и сотни раз большими, чем на платформах, называются подвижными или геосинклиналями.

Колебательные тектонические движения являются наиболее распространенным видом тектонических движений. Установлено, что ни один участок земной коры не находится в состоянии пол­ного покоя. Они выражаются главным образом медленными не- ; равномерными вертикальными поднятиями одних участков зем­ной коры и опусканиями других, рядом с ними расположенных. Скорость движений в пределах геосинклиналей от одного до не­скольких сантиметров в год, а в пределах платформы—-от до­лей миллиметра до одного сантиметра в год.

Смена направлений вертикальных движений приводит к из­менению очертаний морских бассейнов, озер. При опускании ма­териков наступает море. При этом заливаются огромные участ­ки суши. При поднятии материков море отступает, участки су­ши расширяются.

Поднятия наблюдаются в северных широтах. Здесь поднима: ются Исландия, Гренландия, Шотландия, Скандинавские стра­ны, Шпицберген, Новая Земля. Особенно ярко выражено подня­тие на северном берегу Норвегии, где обнаружено до пяти морс­ких террас.. Самая высокая из них находится на высоте 176 м, а самая низкая-—5 м над уровнем моря. Площадь Финляндии за счет векового поднятия увеличивается за столетие на 700 км2. Поднятием охвачены территории Эстонии, Латвии, значительная часть Белоруссии. Поднимаются Среднерусская возвышенность, Донбасс, Урал (5—10 мм/год).

Опускания наблюдаются' в районе между Москвой и Ленин­градом, опускаются Тамбовская, Азово-Кубанская (3—5 мм/ год), Терская низины, берег Черного моря (обнаружены мор­ские террасы в районе Батуми на глубине до 500 м)..3а предела­ми нашей страны со скоростью более 2,5 см в столетие опускает­ся территория Голландии. В настоящее время 2/5 ее территории находятся ниже уровня верхней точки прилива Северного моря

и только наличие дамб (их протяженность 1600 км) и насосных станций предотвращает вторжение океана. При разрушении дамб в 1953 г. огромные площади Голландии были затоплены морем. Опускается южный берег Великобритании и восточный берег Америки.

Знания о колебательных тектонических движениях имеют большое практическое значение. Человек должен учитывать их при выборе мест для долговременных сооружений: морских пор­тов, каналов, гидроэлектростанций, металлургических заводов.

Складкообразовательные и разрывные движения вызывают нарушения в залегании горных пород. На дне морей и океанов образуются, как правило, горизонтальные пласты. Под действи­ем внутренних сил эти пласты начинают собираться в складки. Иногда силы настолько велики, что образуются чешуеобразные складки, которые заходят одна на другую.

Часто складкообразовательные движения приводят к разры­вам. Разрывы возможны не только в осадочных породах, они на­блюдаются и в магматических, и в метаморфических.

Некоторые участки земной коры опускаются по блокам. Так образуются грабены. Другие участки по блокам поднимаются — образуются горсты. В целом эти явления называются сбросами. -

Складкообразовательные и разрывные движения наблюдают­ся в геосинклинальных областях. Нарушение первоначального залегания слоев получило название дислокаций (смещений).

Основными геологическими структурами земной коры явля­ются геосинклинали и платформы, о которых было сказано вы­ше. По мнению советских геологов, земная кора в геосинкли­нальных зонах разбивается глубинными разломами на отдель­ные сильно удлиненные блоки (ширина отдельных блоков до 50—100 км). Каждый из блоков в начальную стадию развития геосинклинали может перемещаться по вертикали вверх или вниз. Амплитуда вертикальных движений измеряется многими километрами (до 10 и более). В первую стадию геосинклиналь­ного развития образуются продольно вытянутые и чередующие­ся между собой глубокие впадины и гребневидные поднятия. Ге­осинклинали на первой стадии представляют собой островные моря (например, западная часть Тихого океана — восточное побережье Азии). Снос материковых материалов идет интенсив­но, прогибы заполняются, на границах блоков развивается вул­каническая деятельность.

На второй стадии развития геосинклинали зарождается центральное поднятие, геосинклиналь превращается в складча­тую зону. Образуются огромные складки, при этом породы теря­ют пластичность, образуются трещины, по которым вторгается магма.

На третьей стадии продолжается общее поднятие, в резуль­тате которого возникает высокогорная страна, характеризую­щаяся меньшей подвижностью.

Разрушение горных хребтов экзогенными факторами с поте­рей интенсивной тектонической подвижности приводит к пре­вращению складчатой страны в платформу.

Платформы представляют собой сравнительно жесткие, ма­лоподвижные, относительно стабильные участки земной коры с преобладанием вертикальных поднятий. Океанические платфор­мы тоже относительно стабильны. Однако у них преобладает тенденция к длительным опусканиям. Скорость вертикальных движений на платформах в десятки и сотни раз меньше скорос­ти тектонических движений в геосинклиналях. Платформенным областям свойственны медленные волновые колебания неболь­шого размаха.

Платформы характеризуются двухъярусным строением. Ниж­ний ярус платформы представлен толщей сильно смятых и изме­ненных (метаморфизированных) пород, пронизанных интрузия-- ми (магматическими породами). Верхний ярус сложен горизон­тальными слоями осадочных горнЫх пород, лежащих с резким угловым несогласием на породах фундамента.

Если фундамент платформы выходит на поверхность, такие участки называются щитами; -если глубоко опущен — плитами.

На поверхности Земли выделяют несколько платформ: Вос­точно-Европейская, Восточно-Сибирская, Австралийская, Афри­канская и др. В пределах каждой платформы выделяют щиты. Так, на Восточной-Европейской платформе — Балтийский и Ук­раинский щиты, на Сибирской — Анабарский и Алданский.

t

Возраст Земли, геологическое летосчисление

Всю историю Земли можно подразделить на два этапа: кос­могонический и геологический. Космогонический этап ' длился предположительно 2—3 млрд. лет, а геологический — около 4 млрд. лет. Продолжительность геологического этапа определя­ют по горным породам, их залеганию, минералогическому и хи­мическому составу и физико-географическим условиям, в кото­рых они формировались. Например, отложения горных рек отли­чаются от равнинных, а отложения прибрежных областей — от тех, что образуются в открытых пространствах морей. Мощные слои известково-глинистых отложений могли образоваться лишь в открытом море, а песчано-галечные — у морских побережий.

Историю развития земной коры восстанавливают, пользуясь методами абсолютной и относительной геохронологий.

Например, метод абсолютной геохронологии использован при изучении водно-ледниковых отложений четвертичного пери­ода. Ученые обратили внимание на так называемые ленточные глины, слои (толщиной 1,5—2 мм), образующиеся в спокойных приледниковых озерах. Они чередуются с более мощными слоя­ми песка. Ленточные глины откладываются только зимой и осе- ныо- поэтому каждая пара этих отложений представляет годич­ное накопление. Подсчитав количество слоев, можно установить, в течение какого срока они образовались.

Для определения абсолютного возраста земной коры исполь­зуют радиоактивный метод. Сущность его состоит в том, что яд­ра некоторых неустойчивых элементов — радия, урана, тория и др.— самопроизвольно, со строго определенной скоростью рас­падаются, образуя ядра устойчивых элементов. Например, из П2зз (урана) образуется Hg2o6 (ртуть). Период полураспада урана 238 равен 4,5 млрд. лет. Зная период полураспада того или иного элемента, входящего в какую-либо породу, можно ус­тановить абсолютный возраст ее.

Многочисленные определения, проверенные различными ме­тодами, дают основание судить о возрасте земной коры, кото­рый определяется в 4 млрд. лет. Например, древнейшие породы Кольского полуострова имеют возраст около 3,5 млрд. лет.

Широко используются и методы относительной геохроноло­гии. Например, по последовательности накопления слоев (стра­тиграфический метод), по сходству горных пород (литологиче- ский метод), по органическим остаткам (палеонтологический метод) можно установить возраст пластов.

Стратиграфический метод позволяет определить взаимоотно­шение между различными пластами осадочных пород:- вышеле­жащие пласты моложе, чем нижележащие.

При палеонтологическом методе исходят из того, что. опреде­ленные формы животных и растительных организмов приурочены только к определенным слоям и отсутствуют в других. Для каж­дого пласта выделяют руководящие ископаемые — это остатки ископаемых животных и растений, существовавших в определен­ное время на обширных площадях. По ним можно сопоставить пласты осадочных пород, удаленных друг от друга, и определить их относительный возраст.

На основании определения относительного возраста пород и залегающих в них останков древних растений и животных гео­логи подразделяют весь геологический этап на пять эр, которые, в свою очередь, подразделяются на периоды, эпохи, века (табл. 6). Другая группа терминов применяется для обозначе-

Таблица 6

Единицы геологического времени	Единицы геологических образований
Эра Период ■ Эпоха Век	Группа Система Отдел Ярус

Таблица 7

Геохронологическая шкала

Эры t	Периоды	£ Й Я Ь J с: tJ 5 Доч Ча S	Главнейшие этапы развития органической жизни	Основные геологические события на территории СССР
1	2	3	4	5
Архей Протеро­зой ран­ний средний поздний		1400 700 300 1000	Зарождение жизни на Земле. Появление одно­клеточных животных, бактерий. Появление беспозвоночных живот­ных, одноклеточных и многоклеточных и бес­скелетных.	Складчатость, вулка­низм, образование высо­ких гор в Карелии, За­байкалье, на Кольском п-ове, Украине.
Палеозой	Кембрий Ордовик Силур Девон Карбон Пермь	70 60 30 70 "55 45	Расцвет беспозвоночных. Широкое развитие игло­кожих, моллюсков, брю­хоногих, плеченогих. Раз­витие папоротниковых. Появление. рыб. Появле­ние первых лесов, фор­мирование первых почв. Развитие споровых ра­стений. Развитие папо­ротниковых. Появление рыб. Появление первых лесов, формирование пер­вых почв. Развитие споровых ра­стений. Развитие папо­ротникообразных — па­поротников, плаунов и хвощей. Развитие пресмыкающих­ся — котилозавров и звероподобных.	Каледонская складча­тость, вулканизм и горо­образование в Саянах. Море покрывает Сибирь, Среднюю Азию, затопля­ет почти всю территорию СССР. Море затопляет большую часть СССР, образование углей. Гер- цинская складчатость: вулканизм, образование гор Урала, Алтая, Тянь- Шаня, сухой климат в Приуралье.
Мезозой	Триас Юра Мёл	45 58 70	Появление новых групп наземных пресмыкаю­щихся — черепах. Появление первых птиц. Развитие летающих яще­ров. Расцвет ихтиозав­ров, головоногих моллю­сков — аммонитов и бе­лемнитов. Распростране­ние голосеменных расте­ний: Вымирание морских пре­смыкающихся, аммони­тов и белемнитов, появ­ление цветных растений.	Значительная часть тер­ритории СССР представ­ляла море. Складчатость, вулканизм и образование гор на се- веро-востоке Азии. Затопление морем боль­ших территорий СССР.

5 Заказ 34

65

Широкое распростране­ние цветковых растений, древесных и трав.

Палеоген

41

Кайнозой

25

Неоген

Четвер­тичный

,5—2

Состав фауны и флоры, близкий к современному. Появление человекооб­разных обезьян и новых групп млекопитающих из отрядов копытных, хо­ботных и хищников. Появление и развитие че­ловека. Расцвет млекопи­тающих, птиц, рыб, насе­комых.

Море периодически за­топляет Украину, По­волжье, Западную Си­бирь, Среднюю Азию. Альпийская складчатость и образование гор на Кавказе, в Крыму, Пами ро-Алае, "на Камчатке.

Великое оледенение Рус­ской и Западно-Сибир­ской равнин. Поднятие Кавказа, Урала, Тянь Шаня. Образование сов­ременных ландшафтных зон: тундры, степей, пу­стынь.

ния геологических образований, соответствующих каждому из этих этапов.

Название эр отвечает главнейшим этапам развития живот­ного и растительного мира. Выделяют эры архейскую, протеро­зойскую (докембрий), палеозойскую, мезозойскую, кайнозой­скую ь. Эры делятся на периоды. Названия геологических перио­дов были даны по тем районам земного шара, где они впервые были изучены, например пермь — по названию Пермской губер­нии; юра — по названию гор в Альпах.

Геохронологическая шкала с основными этапами истории развития земной коры и органического мира и данными абсолют­ного возраста (применительно к территории СССР) приведена в таблице 7.

Вопросы и задания. 1. Какими методами определяют возраст Земли? 2. На какие этапы подразделяется история развития Земли? По какому прин­ципу выделяют геологические эры Земли? 3. Проанализируйте геохронологи­ческую шкалу. Обратите внимание на продолжительность каждого периода, проследите историю развития органической жизни (животных, растений), вы­делите основные эпохи горообразования — складчатости.

Горы и равнины /

Основными формамп поверхности Земли являются горы и равнины.

' Древнегреческое «архе»— начало, «протерос» — первый, «паляйос» — древний, «мезос» — средний, «кайнос» — новый, «зоэ» — жизнь.

ш ь

Горы. Под горами понимают обширные высоко приподнятые над уровнем океана и сильно расчлененные участки земной по- -верхности. Они тянутся на сотни и тысячи километров иногда почти прямолинейно или в виде огромных дуг, достигая высоты в несколько километров. Горы состоят из множества положи­тельных и отрицательных форм рельефа, имеющих единое осно­вание, возвышающееся над прилежащими равнинами.

Отдельная гора — положительная форма рельефа, изолиро­ванно поднимающаяся над относительно ровным пространством не менее чем на 200 м. Со всех сторон гора ограничена наклон­ными плоскостями— склонами. Переход от склонов к равнине— подошва горы — представляет замкнутую линию. Самую высо-. кую часть называют вершиной, она может быть в виде пика, округлой, плоской.

Горные хребты—линейно вытянутые крупные положитель­ные формы рельефа, ограниченные спускающимися в противо­положные стороны склонами. Склоны расчленены горными до­линами. Самая высокая часть хребта образует гребень. Крутые склоны создают острые гребни, выпуклые склоны — широкие, округлые гребни. Возвышающиеся участки гребней и гребневых поверхностей образуют вершины хребта, наиболее низкие — пе­ревалы. Широкие перевалы называются седловинами, а глубо­ко врезанные — горными проходамр.

Горные хребты, соединяясь,, образуют горные цепи. Они про­тягиваются на большие расстояния в направлении общего про­стирания горной страны. Иногда горные цепи и горные хребты пересекаются, образуя горные узлы (например, на Памире)."

Нагорья — обширные по площади участки земной поверхно­сти,- характеризующиеся сочетанием горных хребтов, массивов, иногда чередующихся с широкими плоскими котловинами, в це­лом высоко расположенные над уровнем моря (Армянское, Иранское нагорья).

Различают горы высокие (выше 2000 м над уровнем моря), среднсвысотные (от 800 до 2000 м) и низкие (не выше 800 м).

Горы по образованию обычно делят на тектонические, вул­канические и эрозионные. Это деление очень условно. Тектониче^ ские процессы в той или иной степени участвуют в формирова­нии каждого из этих типов гор.

Тектонические горы делят на складчатые и глыбовые.

5*

67

Складчатые горы состоят из отдельных складок, реже из од­ной, например плато Мангышлак. Строение их сложное. Часто в складках более древние породы лежат на молодых, образуя че­шуйчатые надвиги. Такая структура характерна для многих гор­ных стран, в том числе для Альп и Большого Кавказа. Цепи гор . тянутся на многие километры в направлении осей складок. В ре­зультате выветривания, деятельности снега и льда, движущейся воды, колебания температур преобразуется первоначальный рельеф гор. Горы разрушаются. Продукты разрушения горных

пород не задерживаются на крутых склонах, сползают вниз. Большую роль в разрушении гор играют ледники и быстрые гор­ные реки. Ледники выпахивают глубокие котловины, а реки об­разуют ущелья, теснины. С течением времени складчатые горы постепенно выравниваются, превращаются в приподнятые воз­вышенные равнины (пенеплен).

Глыбовые горы занимают на Земле не меньше пространства, чем складчатые. Характер смещения глыб и расположения сбро­сов определяет форму и взаимное расположение хребтов, долин и межгорных котловин. Нередко одиночный сброс ограничивает высокую сбросовую ступень, обрывистый край производит впе­чатление горной страны. Один ее склон крутой, а другой — по­логий. Склоны под действием эрозионных сил расчленяются и создают вид отдельных хребтов и глубоких эрозионных долин.

Глыбы, ограниченные несколькими сбросами, в зависимости от формы, образуют горные массивы или цепи гор, которые мо­гут состоять из одной глыбы, расчлененной эрозией, или же из нескольких.

При разломах и смещениях участков земной коры, покрытой поверх складчатого основания несмятыми слоями осадочных по­род или покровами базальтов, возникают столово-глыбовые го­ры (горы Восточной Сибири). При разрывных деформациях и перемещениях выровненных складчатых участков образуются складчато-глыбовые горы (Алтай, Тянь-Шань)..

При геологических исследованиях выделяют три основных тектонических этапа: каледонский, герцинский, альпийский.

Каледонский этап (складки этого цикла впервые изучены в Каледонии, ныне Шотландия) относят к концу протерозоя или к самому началу кембрия, конец—к началу девона (около 400 млн. лет назад). К каледонидам относятся горы Норвегии, Шотлан­дии, в СССР — Саяно-Тувинская горная область, Центральный Казахстан.

Из образований этого цикла в особую группу выделяют бай- калиды, сформировавшиеся в докембрии и частично в нижнем и среднем кембрии (Енисейский кряж, горы на юго-западе Афри­ки).

Герцинский этап (назван по группе гор Герцинский лес) на­чался в среднем девоне и закончился в пермском периоде, т. е. около 240 млн. лет назад. В этот цикл сформировались горы Урала, Рудного Алтая, Монголии, Арденны, Южные Аппалачи, горы Восточного Казахстана, Тянь-Шаня. Большая высота гор Тянь-Шаня и Алтая объясняется тем, что они продолжали под­ниматься в альпийский цикл.

Альпийский этап начался с середины мезозоя и продолжается до сих пор. Впервые дислокации этого цикла были обнаружены в Альпах, отсюда название этого цикла. Формирование гор альпийского цикла продолжается до настоящего времени, сопро­вождаясь-^ вулканизмом, дислокациями, землетрясениями. Горы этого цикла обрамляют Тихий океан, также тянутся широтно от Атлантического океана до Тихого вдоль южных окраин Европы и Азии: Кордильеры, Анды, Альпы, Атлас, Апеннины, Карпаты, горы Малой Азии и Кавказа, Памир, горы Камчатки и Чукот­ского полуострова.

В районах Тихоокеанского побережья отмечено резкое ожив­ление тектонических напряжений в мезозое. На этом основании из альпийского цикла для Тихоокеанской зоны выделяют само­стоятельный цикл — киммерийский. В это же время сформиро­вались горы на северо-востоке СССР. .

Равнины — большие пространства, характеризующиеся ма­лыми различиями высот. По высоте их делят на низкие (низмен­ности), имеющие высоту до 200 м, средневысотные (возвышен­ности) высотой 200—500 м и высокие — от 500 м и выше.

По рельефу равнины могут быть плоскими и холмистыми. К плоским равнинам относится Западно-Сибирская, к холми­стым — Восточно-Европейская.

Под холмом понимают положительную форму рельефа, имею­щую относительную высоту меньше 200 м, с пологими склонами и слабовыраженной подошвенной линией.

Равнины расчленены резко выраженными понижениями: ов­рагами, балками, речными долинами.

Овраг — отрицательная форма рельефа, линейно-вытянутая, с узким дном и крутыми незадернованными склонами. Овраг растет вверх за счет размыва уступа.

Балка — отрицательная форма рельефа, представляющая со­бой линейно-вытянутое понижение с очень пологими задернован­ными склонами. В процессе развития оврагов формируются балки.

Речная долина — отрицательная форма рельефа, линейно-вы- тянутая, по дну которой протекает река. Основными элемента­ми рельефа долины являются днище и склоны. В горных доли­нах дно совпадает с руслом, на равнинах русло занимает часть долины. Склоны долин могут быть простыми и ступенчатыми (террасированными), крутыми и пологими, высокими и низкими.

В зависимости от условий образования и стадий развития морфологически выделяют следующие типы долин: теснина, каньон, V-образная и пойменная.

Теснина — долина, созданная почти исключительно глубин­ной эрозией, склоны отвесные, иногда нависают над рекой, дно долины занято руслом. Обычно теснины возникают в горах, сло­женных известняками и сланцами. На равнинах возникают тес­нины в лёссовых породах.

Каньон, или ущелье, — долина с почти отвесными склонами, спускающимися нередко уступами, со сравнительно узким дном, занятым руслом. Каньоны распространены на равнинах, сложен­ных горизонтальными слоями слабоводопроницаемых пород (Большой каньон Колорадо в Северной Америке достигает глу­бины 1800 м; В СССР каньоны наблюдаются на Среднесибир­ском плоскогорье и Армянском нагорье).

Пойменная долина имеет широкое плоское дно. Русло зани­мает часть дна. Пойменная долина возникает при расширении V-образной долины в результате увеличения дна.

Вопросы и задания. '1. Какие движения* называют тектоническими? На­зовите основные виды тектонических движений. 2. Дайте характеристику гео­синклинальных и платформенных областей. Покажите на карте их распростра­нение. 3. Назовите основные эпохи горообразования, дайте их характеристику. 4. Как классифицируются горы? Дайте характеристику складчатых и глыбо­вых гор. 5. Какие пространства называют равнинами? Дайте характеристику рельефа равнин.

Землетрясения и вулканы

Со складкообразовательными и разрывообразовательными движениями в земной коре связаны грозные явления в приро­де — землетрясения и вулканизм.

Всякое сотрясение земной коры, вызванное причинами, скры­тыми в недрах Земли, называют землетрясением. Землетрясения могут быть вызваны тектоническими, вулканическими и про­вальными движениями. Начинаются тектонические движения или слабыми колебаниями земной поверхности, или резкими, сильными толчками — удами. Удары продолжаются иногда в те­чение нескольких минут, а иногда в течение года, а то и больше. Наибольшая сила сотрясения наблюдается в центре площади, которая охвачена землетрясением. Это место называют эпицен­тром. При удалении от него сила землетрясения ослабевает. В эпицентре сотрясения происходят в виде толчков, а по мере удаления от него — в виде волн.

Место, где возникло землетрясение, т. е. откуда исходят уда­ры, называют очагом (гипоцентром). Оно находится на большой глубине, на границе мантии с земной корой. Чем глубже нахо­дится очаг, тем большая площадь "подвергается землетрясению. Наиболее сильные разрушения наблюдаются не в области эпицентра, а там, где удары выходят на поверхность под уг­лом в 45°.

За землетрясениями ведут наблюдения на сейсмических стан­циях. Чувствительные приборы записывают малейшие сотрясе­ния земной коры. В течение года на Земле наблюдается несколь­ко десятков тысяч землетрясений различной силы. Слабые зем­летрясения не заметны для человека. Более сильные сотрясения вызывают дрожание мебели, остановку часов с маятником, ко­лебание деревьев, осыпание штукатурки, образование трещин в каменных домах. В отдельных случаях землетрясения приносят катастрофические разрушения: „полностью разрушаются дома, образуются трещины на поверхности Земли, смещаются слои Земли. Такие землетрясения уносят много человеческих жизней.

За последние годы на терри­тории нашей страны силь­ные землетрясения наблю­дались в Средней Азии (ташкентское), в горах Кавказа (дагестанское), в пустыне Кызылкум (Газ- ли).

Сильнейшее землетрясе­ние произошло 4 марта 1977 г. с эпицентром в Кар­патах. Наибольшие разру­шения наблюдались в Ру­мынии. Нанесенный земле­трясением ущерб достиг ог­ромной суммы. , Вулканы. По мере про­движения в глубь земной коры температура повыша­ется и на глубине 60—70 км становится настолько высо- . кой, что любая порода при давлении, равном атмосфер­ному, могла бы расплавить­ся. Но в силу высокого дав­ления вещество находится в

твердом состоянии. Однако в отдельных очагах при уменьше­нии давления и повышении температуры вещество может пе­рейти в жидкое и газообразное состояние. При этом объем ве­щества увеличивается в несколько раз. Расплавленная масса перемещается туда, где давление меньше. По отдельным тре­щинам и каналам магма изливается в виде лавы на поверх­ность. При этом выбрасывается огромное количество газов и твердых продуктов. На поверхности лава остывает, образуя конусообразные горы (вулканы). Такие горы нередко имеют высоту в несколько тысяч метров и бывают покрыты снегами и ледниками, например вулкан Аконкагуа высотой 6960 м. На вершине их имеются чашеобразные углубления, называемые кратерами. От дна кратера отходит питающий канал — жерло, соединяющий кратер с магматическим очагом (до глубины 60— 200 км). Во время вулканического извержения выбрасываются обломки твердого вещества в виде камней и пепла, а также га­зы и лава. Характер извержений зависит главным образом от состава лавы. ■ -

Выделяют несколько типов вулканов.

Земная кора

Астеноарера а глубокие Вулканические очаги.

Рис. 13. Внутреннее строение Земли

"ют-

"ость, 4aff„„

'/CMS-

рг0о

реннее Ш/ 'ясГро 600° Ч*вОо

1. Гавайский тип (вулкан Мауна-Лоа, вулканы Исландии) характеризуется лавами базальтового состава, спокойным выде­лением небольшого количества газов и температурой 1100—

1200°С. Лава находится как бы в состоянии кипения. Уровень ла­вы в кратере то поднимается, то опускается. Когда кратер за­полняется до краев, лава переливается и течет со скоростью до 10 км в час.

Везувианский тип (вулканы Везувий, Вулкано, Этна, мно­гие вулканы Камчатки, Курил, Японии) отличается более вязкой лавой. Поэтому жерла вулканов часто закупориваются. Это ве­дет к накоплению газов. Сильным взрывом выбрасываются на высоту до 2—11 км пепел и вулканические бомбы. После этого из кратера и трещин выделяется лава. Она образует языки, ко­торые спускаются по склону со скоростью до 15 км в час, уничто­жая на своем пути все живое.

Тип Мон-Пеле (назван по имени вулкана Мон-Пеле на острове Мартиника из группы Антильских островов) характери­зуется замедленным извержением очень вязкой лавы, которая, застывая в жерле вулкана, препятствует выходу газов и паров. Пер ед извержением наблюдаются сильные подземные толчки. Газы медленно выдавливают через жерло вязкую густую колон­ну, со страшными взрывами выбрасывают вверх и сжигают все на своем пути (температура 700—800°). Так, при извержении в 1902 г. Мон-Пеле за несколько секунд был уничтожен город Сен- Пьер с населением 29 000 человек. У вулканов этого типа лава не выливается, а образует купол. Подобные извержения наблю­даются у вулканов на Камчатке.

Кракатауский тип (Кракатау — остров в Зондском проли­ве между Явой и Суматрой) характеризуется извержениями с сильными толчками и взрывами, с выбросом большого количе­ства газов и пепла. Сила взрыва настолько велика, что разру­шается почти весь вулкан. Лава очень вязкая, при остывании образует пемзу.

В 1883 г. при извержении вулкана Кракатау взлетела на воз­дух большая часть острова (площадью около 75 км2). На месте взрыва образовалось море глубиной 300 м. Столб газа, насыщен­ный пеплом, поднимался на высоту 27 км. Пепел, выброшенный вулканом, осел на площади в 1 млн. км2. При взрыве образова­лась морская волна высотой 36 м, которая прокатилась по Ин­дийскому, Тихому и Атлантическому океанам и смыла многие населенные пункты на ближайших островах.

В настоящее время в мире насчитывают 523 действующих вулкана и около 4000 потухших. Они распределяются на поверх­ности Земли неравномерно и приурочены в основном к наиболее подвижным зонам земной коры — геосинклиналям. Большая часть действующих вулканов расположена в Тихоокеанской зоне (Тихоокеанское огненное кольцо) и Средиземноморско-Индоне- зийском поясе. У нас в Советском Союзе действующие вулканы имеются на полуострове Камчатка и Курильских островах. На Камчатке описано 186 Вулканов, из них 28 действующих. Са­мый активный и высокий из них — вулкан Ключевская Сопка (4750 м) — имеет форму конуса. Вершина его занята кратером, на дне которого три жерла, а на склонах 60 побочных вулканов высотой до 200 м.

Вопросы и задания. 1. Как образуются крупные неровности земной по­верхности? 2. Найдите на физической карте полушарий крупнейшие горные системы мира, возвышенности, низменности и нанесите их на' контурную кар­ту. 3. Как называются подвижные участки земной коры? Какие явления на­блюдаются в- них? 4. Как происходят землетрясения? 5. Начертите схему строения вулкана. На какие типы подразделяются вулканы? Нанесите круп­нейшие из них на контурную карту.

t

Экзогенные процессы

Экзогенные силы исключительно разнообразны. К ним отно­сятся солнечное тепло, поступающее на поверхность Земли, ра­бота воды, ледников, ветра, действие животных организмов и проявление сложных химических процессов, которые направлены на преобразование отдельных горных пород и образование новых.

Совокупность процессов, происходящих под воздействием воздуха, воды, льда, колебаний температуры, жизнедеятельности животных, растений, человека и приводящих к разрушению гор­ных пород, называют ввшетриванием.

Выветривание подразделяется на физическое, химическое и органическое.

Физическое выветривание — процесс раздробления и разрых­ления горных пород. Оно происходит под воздействием резких изменений температуры. Днем горная порода сильно нагревает­ся и расширяется. Коэффициент расширения отдельных минера­лов, входящих в состав горной породы, различен, а это приводит к нарушению устойчивости породы. Ночью горная порода охлаж­дается, сжимается. В результате расширения и сжатия образуют­ся трещины, которые постепенно увеличиваются. Увеличению трещин особенно способствует замерзание воды в них. Малень­кие трещины увеличиваются, горная порода распадается на от­дельности, которые впоследствии еще больше разрушаются. В трещинах образуется мелкозем, на котором поселяются ра­стения. На физическое разрушение горных пород оказывают влияние животные, а также деятельность человека. Большую роль в физическом разрушении горных пород играет ветер. Под воздействием вётра разрушаются не только рыхлые горные по­роды, но и каменистые.

Химическое выветривание протекает главным образом при участии воды, в которой растворены газы, соли, кислоты. Вода содержит различные растворенные вещества, действует на горные породы, растворяет их, разрушает, изменяет химический состав, что приводит к образованию новых горных пород и мине­ралов. Химическое .выветривание наблюдается всюду, но особен­но интенсивно этот процесс протекает в породах легкораствори­мых, например в известняках, доломитах, гипсах.

Органическое выветривание представляет собой комплекс физических и химических процессов, происходящих под воздей­ствием организмов: бактерий, растений и животных. Например, корни растений выделяют кислоту, тем самым разрушая и изме­няя горные породы, в то же время, расширяя трещины, увеличи­вают их, т. е. оказывают на породы механическое воздействие. Велика роль организмов и в разрыхлении горных пород. Напри­мер, дождевые черви пропускают через себя значительные мас­сы неорганических веществ. Несомненно, главная роль в орга­ническом выветривании принадлежит микроорганизмам. По су­ществу, почва есть результат воздействия- микроорганизмов на горную породу, из которой она образовалась.

В целом процесс разрушения и изменения горных пород очень сложен, в нем проявляются одновременно все виды вывет­ривания. Интенсивность этого процесса зависит от многих при­чин, в первую очередь от климата. Климат определяет характер выветривания. Так, в полярных странах большая роль принад­лежит морозному выветриванию; в умеренных широтах при до­статочном увлажнении — химическому; в тропических широтах (сухой климат) — механическому; во влажнотропическом кли­мате — физическому и химическому выветриванию.

Процесс выветривания приводит в конечном счете к образова­нию элювия (продуктов, остающихся на месте разрушения по­род), делювия (продуктов, перемещенных в результате действия силы тяжести и текучих вод и работы ледников), аллювия (масс, уносимых постоянными потоками воды на дальние расстояния и отлагающихся на определенных участках земной поверхности). Таким образом, процесс выветривания способствует образованию осадочных горных пород в основном в понижениях земной по­верхности, постепенно их заполняя, нивелируя. Главной областью отложения является дно морей и океанов.

Деятельность экзогенных сил и формы рельефа

Рассмотрим деятельность экзогенных сил в формировании рельефа.

Работа ветра. Деятельность ветра проявляется во всех кли­матических зонах мира. 'Особенно она выражена в областях за­сушливого климата, в местах с бедной растительностью, где гор­ные породы подвержены физическому выветриванию. Эти усло­вия характерны для пустынь,-которые занимают до 20% поверх­ности материков.

Работа ветра на материках проявляется в разрушении горных пород, переносе продуктов разрушения и отложения их. Однако в одних местах преобладает разрушение, в других — отложение.

Разрушительная деятельность ветра выражена в выдувании . частиц (дефляции) и механической обработке поверхностей гор­ных пород (коррозии). Большая интенсивность этих процессов наблюдается в тех местах, где бывают сильные ветры. Слабые ветры могут перенести частицы диаметром 1—3 мм, сильные — 4—5 мм, а ураганы — 20—30 мм. При этом ураганные ветры вы­дувают продукты разрушения не только с поверхности, .но и из трещин, углублений. Совместное воздействие процессов выветри­вания в целом и разрушительной деятельности ветра в частно­сти приводит к образованию причудливых форм на скалистых породах: ниш, глыб на «ножках», стволов, решеток, бороздок.

Разрушенный материал переносится во взвешенном состоянии и перекатывается на различные расстояния. Там, где скорость ветра уменьшается, происходит отложение этого материала, об­разуются своеобразные континентальные толщи и эоловые формы рельефа. Обычно формы рельефа формируются под влиянием местных условий: первоначального рельефа, количества песчано­го материала, режима и силы ветра, наличия преград на его пу­ти. Если в пустыне песка мало, а ветры переменного направления, то образуются кучевые пески — изолированные бугры неправиль­ной формы, расположенные у препятствий (кустов, камней). Иногда на равнинной поверхности пустынь, лишенной раститель­ности, с малым количеством песка, формируются бугры правиль­ной серпообразной формы. С наветренной (выпуклой) стороны масса навеваемого песка имеет пологий склон, а с подветрен­ной — круто опускается. Края такого бугра заносятся вперед, об­разуя выступы с подветренной стороны. Такие формы поверхно­сти получили название барханов. Там, где много песка, барханы сливаются, образуя барханные цепи. Высота отдельных барханов достигает 20—30 м, а барханных цепей — до 50—70 м. Расстоя­ние между гребнями барханных цепей 2,5—3,5 км, длина цепи — от нескольких сот метров до нескольких десятков километров. Промежутки между барханными цепями заняты понижениями, сложенными глинами. Их называют такырамш

Барханные цепи, как и барханы, при преобладающих ветрах одного направления перемещаются. Отдельные барханы могут за год переместиться на 30—40 м. Движущиеся барханы наносят ог­ромный вред хозяйству: засыпают поля, сады и даже населенные пункты. В нашей стране ведется плановая борьба с движущими­ся песками. Их обсаживают саксаулом, засевают семенами седи­на и других растений, имеющих мощную корневую систему.

Движущиеся массы песка имеются на морских побережьях, берегах рек, озер. Они принимают форму овальных холмов — дюн. Отдельные дюны сливаются между собой, образуя дюн­ные валы, достигающие в высоту 10—15, а иногда 100—150 м и ширины до 1 км. Тянутся они несколькими грядами параллель­но берегу.

Работа текучих вод. Грандиозна работа текучих вод. По су­ществу, весь облик планеты в той или иной степени создан теку­чими водами. Процессы разрушения горных пород и почв теку­чими водами называют эрозией. Различают плоскостную и ли­нейную эрозию. При таянии снега, выпадении дождей по склонам стекает вода в виде отдельных струек. Плоскостной смыв может проявляться при орошении, он происходит интенсивнее при не­правильной обработке почвы, при выпасе скота. Струйчатое те­чение на склонах приводит к образованию промоин, которые при благоприятных условиях (рыхлые грунты, ливневые осадки, об­работка почв вдоль склонов, вырубка леса, выпас скота) превра­щаются в овраги. Овраги растут вверх по склону за счет подмы­ва уступа текучей водой. Скорость роста оврагов составляет де­сятки метров в год (в отдельных случаях до 80 м и более). Длина оврагов с ответвлениями достигает 10—12 км, глубина — не­скольких десятков метров. При дальнейшем развитии оврагов дно их расширяется за счет отложений продуктов разрушения, овраги мелеют, склоны становятся пологими, зарастают травой и кустарниками, превращаются в балки. Переход овр.ага в балку происходит постепенно: начинается он снизу и медленно продви­гается вверх. Нередко на образовавшейся балке вновь возникает овраг (донные овраги). Когда овраги достигают уровня грунто­вых вод, на дне их начинают течь ручьи.

Овражно-балочный рельеф наблюдается в разных природных зонах, но наибольшее развитие получил он в лесостепных и степ­ных зонах, на легко размываемых грунтах, освоенных человеком.

Овраги приносят хозяйству большой вред: уменьшают пло­щадь полезных земель, понижают уровень грунтовых вод, рас­членяют поверхность, создают трудности в прокладке дорог, строительстве домов. Борьба с оврагами сложна. Их засаживают кустарниками и деревьями, перегораживают плотинами. Глав­ное—предупредить рост оврагов в самом начале путем сохра­нения лесов, задернованности склонов и правильных агротехни­ческих мероприятий по обработке почв.

Работа подземных вод. Подземные воды, перемещаясь по трещинам и пустотам пород, взаимодействуют с ними и произ­водят разрушительную и созидательную работу. Разрушитель­ная работа проявляется в растворении горных пород и их меха­ническом размыве. Подземная вода богата кислородом, углеки­слотой, органическими и неорганическими веществами, поэтому она обладает растворяющей силой. Совокупность процессов, свя­занная с частичным растворением и размывом водой горных по­род с образованием ходов и полостей, называется карстом.

Наиболее интенсивно подвержены растворению известняки, доломиты, гипсы. Растворяются они не только подземными во­дами, но и поверхностными. На поверхности образуются бороз­ды, желоба вдоль движения поверхностных вод (каровая поверх­ность). Вода, двигаясь по поверхности известкового массива, проникает по трещинам в глубь массива, растворяет и размывает породу, в результате этого образуются колодцы, воронки. Во­ронки—наиболее распространенные формы карста. Встречаются они вдоль западного склона Урала, на Кавказе, в Крыму, Воло­годской, Горьковской областях и других местах. Воронки, сли­ваясь между собой, образуют более крупные карстовые формы — котловины, или полья. Полья могут образоваться в результате провала кровли над внутренними формами карста. Внешне они представлены замкнутыми впадинами с крутыми склонами и плоским дном. Площадь их значительна — до нескольких сотен квадратных километров, дно испещрено понорами (углубления­ми), которые нередко заняты озерами.

В карстовых областях наблюдаются глубокие долины рек с отвесными берегами, исчезающие реки и озера (периодическое исчезновение). Такие реки встречаются в Крыму, на Кавказе, на западном склоне Урала. (Например, река Яман-ема в Башкирии течет на протяжении 40 км под землей и только в 17 км от устья выходит на поверхность.)

В местах выхода карстовых вод на поверхность Земли обра­зуются полости, соединенные с горизонтальными и вертикаль­ными ходами (колодцами), иногда расширенными. Их называют пещерами. Пещеры часто состоят из нескольких залов, соединен­ных причудливыми переходами. В нашей стране много районов, где есть пещеры: Крым, Горьковская область, Кавказ, Средняя Азия. Некоторые карстовые пещеры заполнены льдом, например Кунгурская в Пермской области. Это одна из красивейших в ми­ре гипсовых пещер.

На территории нашей страны обнаружено около 4000 пещер, из них самая длинная — в Крыму (13,1 км, Красная), самая глу­бокая— в Средней Азии (700 м, Килой), наибольший пещерный зал имеет Афонская пещера на Кавказе (260-75'50 м).

Изучение карста имеет большое практическое значение: кар­стовые явления необходимо учитывать при строительстве плотин, каналов, добыче полезных ископаемых, проведении железных и шоссейных дорог.

С деятельностью подземных вод связаны такие явления, как оползни — сползание чрезмерно увлажненных пород по склону. Часто эти явления наблюдаются по берегам рек, озер, морей. Есть оползни по берегам Волги в районе Ульяновска и Саратова, Оки, Дона, Днепра, а также на кавказском и крымском берегах Чер­ного моря.

Подземные воды в областях многолетней мерзлоты. Почти по­ловина территории нашей страны занята многолетней мерзлотой. Основная часть ее приходится на азиатскую часть СССР. Мно­голетняя мерзлота распространена в тех областях, где среднего­довая температура ниже 0°С. Верхний слой мерзлоты от 0,5 до 2,5 м называется деятельным; он за лето протаивает, а ниже его грунт остается мерзлым. В этих условиях подземные воды нахо­дятся в твердой фазе (в виде льда). Лед заполняет поры и тре­щины горных пород, цементирует их.

Ученые считают, что многолетняя мерзлота представляет со­бой реликт ледниковой эпохи.

Известный ученый М. И. Сумгин разделил области распрост­ранения многолетней мерзлоты на зоны сплошной, таликовой и островной. Зона сплошной мерзлоты располагается в азиатской части СССР. Южная граница ее проходит через Игарку, Туру- ханск, Витим, далее круто спускается к Чите и Нерчинску. Мощ­ность мерзлого слоя исчисляется сотнями метров. Зона талико­вой мерзлоты распространена к югу от зоны сплошной мерзлоты и преобладает в азиатской части страны. Иногда наблюдается и в европейской части СССР. В этой зоне имеются острова талой почвы (под озерами, крупными реками). Зона островной мерз­лоты охватывает значительную'часть Восточной Сибири, север­ные участки Западной Сибири и Восточно-Европейской равнины, горные районц. Дальнего Востока. Среди талой почвы имеются отдельные острова многолетней мерзлоты. За последнее время исследователи отмечают отступление южной границы многолет­ней мерзлоты к северу.

Многолетняя мерзлота является водоупором для грунтовых вод. Воды, находящиеся в деятельном слое, замерзают. В резуль­тате в отдельных местах происходит вспучивание верхних грун­тов, возникают бугры, по-якутски «булгуняхи». При их разрыве образуются наледи. Ввиду неоднородности грунтов и раститель­ного покрора протаивание мерзлых грунтов происходит неравно­мерно. Песчаные грунты протаивают сильнее, чем торфяные и глинистые, образуя просадки (понижения), которые заполняют­ся водой. Вот почему так много озер в областях распространения многолетней мерзлоты.

Многолетняя мерзлота создает трудности в строительстве до­мов, гидротехнических сооружений, дорог. Не исключено,' что под зданием может образоваться талик, тогда напорные воды устре­мятся к нему и здание заполнится льдом. Советские ученые мно­гое сделали для изучения многолетней мерзлоты; ими даны рекомендации для строительства в областях многолетней мерз­лоты, которые используются, в настоящее время при строитель­стве БАМа.

Работа льда и ледников. Огромные пространства Арктики и Антарктики заняты льдом. Общий объем ледников составляет около 24 млн. км3, под ними занято 15,5 млн. км2, что составляет 10% площади всей суши. Льды на Земле распределены неравно­мерно. 85% площади, занятой ледниками, приходится на южное полушарие, 14% —на северное и только 1% составляет площадь ледников в горах умеренных и тропических широт обоих полу­шарий.

Различают ледники горные, горно-покровные, покровные.

При движении ледник производит огромную работу: срезает неровности, углубляет ложбины, сглаживает скалы, образует бо­розды. шрамы, оставляет после себя различные отложения. Все

отложения можно подразделить на собственно ледниковые (мо­рены), озерно-ледниковые и водно-ледниковые (текучих вод).

Отложения, переносимые ледником, называются мореной. Они состоят из различных неслоистых, неотсортированных мате­риалов, часто с валунами. Морены подразделяются на конечные, донные, срединные и бокрвые.

В четвертичный период развития Земли началось оледенение. Огромные площади Северной Америки и Северо-Западной Евро­пы, а также севера Азии были покрыты мощным панцирем льда. На территорию Восточно-Европейской равнины ледник двигался языками в направлении с северо-запада на юго-восток. Так, в до­лине Днепра он доходил до мест, где ныне расположен Днепро- • петровск. В местах таяния образовались моренные гряды, назы­ваемые возвышенностями (Смоленско-Московская). Талая вода ледников собиралась з понижениях, где образовывались огром­ные озера, на дне которых накапливались озерно-ледниковые от­ложения (пески, суглинки, глинистые пылевые частички, обла­дающие слоистостью). Ныне эти пространства заняты заболочен­ными равнинами (Полесье, Мещера).

При таянии ледников образовывались многочисленные ручьи и реки, которые переносили и отлагали материалы, обладающие диагональной слоистостью, несогласованным залеганием. Часто эти отложения выкликивались. Они состоят из песка, гравия, галечника.

В зависимости от того, где отлагался обломочный материал, различают две группы ледниковых образований: 1) приледнико- вые — озы, камы, отложения ленточных глин; 2) внеледнико- вые — зандровые равнины с отложениями древнеаллювиальных ' песков, суглинков и лёссов '.

Большое внимание в нашей стране уделяется изучению гор­ных ледников. Лед, обладая пластическими свойствами, течет, подобно жидкости, по склонам гор. Скорость движения ледников зависит от крутизны склонов, питания и массы. Области питания находятся выше снеговой линии, а сам ледник в виде языка спу­скается ниже. Двигаясь по склонам гор, ледник производит боль­шую эрозионно-аккумулятивную работу: выпахивает рытвины, котловины, сглаживает выступы пород, расширяет и углубляет понижения. Ледник несет обломочный материал — морену. В ме­стах таяния ледника происходит скопление морены, образуются повышения из неотсортированного материала.

В нашей стране ледники есть на многих высоких горах. Они питают многочисленные реки, воды которых используются для орошения засушливых областей. Так, на территории Памиро-

1 В Карелии, Ленинградской области имеются гряды длинных узких хол­мов, сложенных неотсортированным песчано-гравийно-галечным материалом. Это так называемые озы (длина валов 30—40 км, высота 25—30 м, ширина 40—100 м). Имеются и холмы, беспорядочно разбросанные, с отсортированны­ми и слоистыми песками, которые получили название камы.

Тякь-Шаня ведутся систематические наблюдения за жизнью ледников, которые питают Амударью, Сырдарью, прино­сящие жизнь в пустыни Средней Азии.

Вопросы и задания. 1. Что понимают под экзогенными силами Земли? Какова их роль в формировании форм рельефа? 2. Проведите наблюдения за проявлением физического и органического выветривания в доступных вам районах и опишите свои наблюдения. 3. Дайте описание оврага или балки в окрестностях вашего населенного пункта с обязательной зарисовкой их. 4. Какова роль работы ветра, текучих и подземных вод, ледников в форми­ровании рельефа? Найдите на карте области распространения ледниковых, эоловых и карстовых форм рельефа.

АТМОСФЕРА Общие сведения об атмосфере

Земля окутана воздушной оболочкой, которую называют ат­мосферой. Атмосфера состоит из смеси газов: азота — 78% (по объему), кислорода —21%, аргона — 0,93% и углекислого га­за—0,03%. На остальные газы приходится менее 0,1%. Про­центное соотношение газов в нижних слоях атмосферы постоян­но. Некоторые колебания наблюдаются лишь в содержании угле­кислого газа. Над Арктикой и Антарктидой, а также над водами океанов его меньше, чем над густонаселенными областями мате­риков.

В атмосфере всегда находятся примеси: вода (в трех состоя­ниях) и пыль. Содержание воды в атмосфере зависит от темпе­ратуры: чем выше температура воздуха, тем больше в нем может содержаться водяного пара. Так, при температуре —20°С в 1 м3 воздуха может содержаться водяного пара 1,1 г/м3, при 0° — 4,8 г/м3, а при +20°— 17,3 г/м3.

Наличие воды в атмосфере определяет многие явления: дым­ку, туман, облака, осадки и др.

Пыль поступает в атмосферу во время вулканических извер­жений, с поверхности суши в результате работы ветра и деятель­ности человека, а также из космоса.

Строение атмосферы. Из курса физики известно, что газы можно сжимать, поэтому атмосфера более плотная у поверхности Земли, а с поднятием вверх плотность ее уменьшается. На высо­те 5,5 км она составляет половину, а на высоте 10—11 км всего V4 приповерхностного давления.

Изучение атмосферы показало, что у нее слоистое строение (рис. 14). Нижний слой атмосферы называют тропосферой. Он простирается до высоты 17 км над экватором и 8—10 км — над полюсами. В этом слое сосредоточено более 3Л всей массы атмос­феры, 'зоздух движется непрерывно как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении. В тропосфере содержится почти вся вода. Температура воздуха в этом слое понижается с высотой в среднем на 0,6° на каждые 100 м подъема и на верхней грани­це достигает —40 — 50°С.

.0 0,11 10 100 woo

Давление, г/?