Тема 1. Літосфера і людина Будова літосфери і її склад

Літосфера — верхня тверда (кам'яна) оболонка Землі. Походить від грецьких слів lithos — камінь і sphaira — шар. Це одна із оболонок Землі, яка зверху обмежена атмосферою і гідросферою, знизу — поверхнею Мохоровичича (скорочено Мохо), має більшу густину ніж земна кора і відділяє її від мантії. Ця поверхня названа на честь ім'я югославського вченого А. Мохоровичича, який встановив її межу в 1909 році.

Гірські породи, які складають земну кору, досить різноманітні і змінюються від одного місця до іншого. Однак в їх розміщенні вже давно помічена одна важлива риса — закономірна зміна складу з глибиною. "Зверху вниз обособлюються три шари земної кори: осадовий, гранітний, базальтовий/

Осадовий шар утворений осадовими породами. В ньому переважають глини і глинисті сланці, широко представлені піщані, карбонатні і вулканогенні породи. Товщина осадового шару коливається в широких межах — від повної відсутності в деяких районах суші до 20—25 км в глибоких впадинах.

Гранітний шар складається із метаморфічних і вивержених порід, які близькі за своїми властивостями до граніту. Найбільш поширені тут гнейси, діоріти, граніти, кристалічні сланці та ін. Зустрічається гранітний шар не скрізь, але на континентах, де він добре виражений, його товщина може досягати декілька десятків кілометрів.

Базальтовий шар утворений кристалічними породами, які близькі до вивержених базальтів. Це метаморфізовані магматичні породи, які мають більшу густину у порівнянні з породами гранітного шару.

Товщина земної кори менша під океанами, ніж під континентами через відсутність гранітного шару під океанами.

Руйнування гірських порід під впливом вивітрювання, водної і вітрової ерозії

Гірські породи здебільшого дуже міцні і чудово піддаються

поліруванню, тому їх широко використовують для будівництва. І разом з тим у природі часто трапляються уламки цих самих гірських порід, такі крихкі і неміцні, що їх можна легко розколоти на дрібні кусочки молотком і навіть розламати руками.

Це пояснюється тим, що всі гірські породи, навіть найміцніші, утворившись у надрах Землі, зберігають свої властивості тільки доти, поки не вийдуть на поверхню. Тут під дією сонячного проміння, води, кисню і вуглекислоти, а також діяльності рослин і тварин вони дуже повільно, але неухильно руйнуються; одні швидше, інші — повільніше. І нема жодної гірської породи, яка залишається незмінною.

Таке руйнування гірських порід називають вивітрюванням. Процеси вивітрювання дуже різноманітні. Руйнування гірських порід під впливом коливань температури і дії води називається фізичним вивітрюванням.

Крім фізичного вивітрювання, виділяють ще хімічне. Воно відбувається під впливом різних газів і водяної пари, які є в повітрі. Кисень, вуглекислий газ і вода — потужні хімічні руйнівники гірських порід.

Кисень окислює в гірських породах різні рудні мінерали. Так, наприклад, магнітний і червоний залізняк, що містять у своєму складі залізо, на поверхні Землі рано чи пізно перетворюються у водний окис заліза — бурий залізняк, хімічно нестійкий.

Вода розчиняє багато хімічно нестійких порід: кам'яну сіль, гіпс, вапняки. Там, де земна кора складається з таких порід, на їх поверхні можна спостерігати сліди роз'їдання. На голих вапнякових скелях, з яких складена, наприклад, вершина гори Ай-Петрі в Криму, видно глибокі ями, западини і вигадливі гострі гребені.

Руйнування польового шпату під впливом води, що містить у собі вуглекислоту, призводить до утворення глинистого матеріалу — каоліну. Саме у такий спосіб утворилися родовища білої каолінової глини та вогнетривких глин, яких багато є на Україні.

Руйнуються гірські породи і живими організмами — рослинами і тваринами. Ще порода міцна, ще ледве зачеплена тонкою сіткою тріщинок, а вітер вже заносить дуже невибагливі спори лишайників на гірську породу. І вони щільно приростають до її поверхні, витягуючи з неї речовини, потрібні для життя. Вигадливі жовті, зелені, оранжеві, білі плями лишайників вкривають голі скелі, утворюючи на них мальовничі мережані візерунки.

Непомітну для ока, але величезну роль у руйнуванні гірських порід, відіграють мікроскопічні рослинні організми — бактерії. Вони

виділяють різні хімічні сполуки, які теж сприяють руйнуванню гірських порід.

У розпушуванні поверхневих частин земної кори бере участь і багато тварин. Дощові черв'яки, пропускаючи через свій кишечник землю, збагачують її органічними речовинами. Землерийки, кроти, ховрахи та інші риючі тварини теж сприяють руйнуванню і розпушуванню вивітрюваних поверхневих шарів земної кори.

Усі процеси руйнування гірських порід, що спричиняються рослинами і тваринами, називаються органічним вивітрюванням, яке дуже поширене на Землі і тісно зв'язане з фізичним і хімічним вивітрюванням.

Значний вплив на руйнування гірських порід має водна і вітрова ерозія. Ерозія (від латинського erosio — роз'їдання) — руйнування під впливом текучих вод або вітру гірських порід і грунтів. Ерозія — один з головних факторів формування рельєфу земної кори.

У водній ерозії значну роль відіграють річки і потоки, що утворюються внаслідок танення снігів. Розрізняють поверхневу ерозію (змив із схилів), яка сприяє згладжуванню нерівностей рельєфу, і лінійну ерозію (утворення ярів, балок, долин), які приводять до розчленування земної поверхні. Розвиток форм ерозійного рельєфу проходить завдяки боковій і глибинній ерозії. Під боковою ерозією розуміють підмив берегів (долин, ярів і т. п.), який проходить в результаті мандрування русла або бокового його зміщення під впливом обертання Землі. Глибинна ерозія приводить до врізання русла водопотоку.

Бічна і глибинна ерозія — найважливіший вид геологічної діяльності текучих вод.

Другий вид геологічної діяльності річок — перенесення частинок зруйнованих порід. Чим більша швидкість течії річки, тим більше вона переносить осадів. Кількість осадів різко зростає в період весняної повені і зменшується під час літнього мілководдя. Так, велика китайська річка Хуанхе виносить за один день під час повені 29 млн. м³ осаду, а під час мілководдя набагато менше — тільки 72 тис. м³. За рік Хуанхе виносить в море 900 млн.м³ мулу.

Відкладання і нагромадження річкових осадів — це третій найважливіший вид діяльності текучих вод. Води річок, несучи з собою величезну кількість різних за розміром частинок, проводять природне сортування цього матеріалу (алювію —від латинського слова albuvio — нанос). Великі і важчі частинки алювію швидко осідають на дно річки у верхній і середній течії, і тільки дрібний матеріал досягає нижньої течії — гирла річки і водойм, в які вони впадають.

Отже, основні види роботи річок, які руйнують гірські породи — розмивання, перенесення і нагромадження осадів.

Ерозійні процеси посилюються внаслідок діяльності людини. Так, на протязі останніх двох століть внаслідок інтенсивної і часто нераціональної діяльності людини, особливо в галузі лісового господарства, була порушена географічна рівновага гірської природи, де найчастіше спостерігаються різні форми водної ерозії, які руйнують гірські породи. Ці стихійні явища найчастіше зустрічаються в Українських Карпатах (Горганський і Полонинський райони) і гірському Криму.

Тут досягають значної інтенсивності і повторення дощові паводки, що в певних умовах мають характер селів, тобто буйних водно-кам'яних або грязе кам'яних потоків, які все руйнують на своєму шляху. Природною передумовою цих паводків є зливові опади в середньогірських ландшафтах і наявність крутих кам'янистих схилів, по яких швидко стікають дощові води, а посиленню їх сприяє вирубка лісів і чагарників у поясі водозбірних басейнів вздовж каналів стоку. Сприяє утворенню селевих потоків також захаращення каналів стоку неприбраними рештками деревини і хмизу в місцях лісорозробок і лісовивозу.

Дощові води, виходячи в передгір'я, значно зменшують свою швидкість і сильно підвищують рівні річок, які подекуди затоплюють не лише заплави, але й надзаплавні місцевості, завдаючи великої шкоди господарству.

На руйнування гірських порід впливає і вітрова ерозія. Вітер — дуже важливий перетворювач поверхні Землі. Він підхоплює і переносить на великі відстані дрібні уламки гірських порід і частинки мінералів у вигляді піску і пилу.

Піщинки, зустрічаючи на своєму шляху окремі камені і б'ючи по них, потроху полірують, шліфують їх, відокремлюють м'якші породи, які легше піддаються руйнуванню, залишаючи твердіші ділянки у вигляді гребенів та різних виступів.

Вітер знаходить у пустелях багато матеріалу для утворення сипучих пісків, що виникають переважно в результаті вивітрювання гірських порід. Крім того, в пустелях є багато пухкого алювію (відклади текучих вод), відкладів річок, що пересихають після весняної повені. Внаслідок дії вітру в пустелях утворюються дюни і бархани.

Отже, в пустелях і напівпустелях процеси вивітрювання і робота вітру завжди створюють багато пилу. Вітри переносять цей пил на величезні відстані. Наприклад, з Сахари пил летить і на північ —, в Європу, і на захід—в Атлантичний океан.