Внутренние и внешние силы Земли

На этой странице вы узнаете

• Каковы причины землетрясений и цунами? 
• Где происходит 90% всех землетрясений на Земле?
• Чем отличается бархан от дюны?

Две силы: одна создает, другая разрушает. Одна властвует изнутри, другая – снаружи. Нет, это не какая-то магия, речь идет про самые настоящие силы Земли. Давайте вместе разберемся, что это за невидимые, но при этом мощные силы, способные создавать и разрушать рельеф на целой планете. 

Внутренние силы Земли

Наша планета удивительно «спортивная». У нее рельефный бицепс (горы) и идеальный пресс (равнины). Где же планета берет энергию на поход в фитнес-зал? Какое питание позволяет ей качественно наращивать мышцы? Ответ прост и универсален: она черпает силу внутри себя. 

Внутри наша планета очень горячая, ее температура может достигать 6000 ℃ – настоящее пекло, примерно как на поверхности Солнца. Такая невероятная температура достигается за счет разных процессов. Например, радиоактивный распад элементов, который может быть понятен физикам и химикам, а нас с вами в данной ситуации совершенно не интересует. Зато нам важны последствия. Высокие температуры обычно сопровождаются выделением энергии. Так вот, внутренние силы Земли – это то, что возникает за счет внутренней (эндогенной) энергии нашей планеты.

Эндогенные процессы (внутренние силы) — процессы, происходящие внутри Земли из-за активности ее внутреннего вещества (мантии). 

Внутренние силы Земли являются двигателем процесса перемещения отдельных участков земной коры. В результате их действия образуются крупные формы рельефа: трещины, разломы, горы, озерные котловины и т.д. Так наша планета и «лепит свое тело».

Интересно, а откуда люди узнали, что внутри земли есть силы? Как они пришли к необходимости посмотреть внутрь того, что под ногами? Они заметили, что иногда с нашей планетой происходят странные явления. То есть они заметили внешние проявления эндогенных процессов: 

• Землетрясения и извержения вулканов – исторически чуть раньше.
• Тектонические движения (расхождение континентов, изменение рельефа Земли) – с помощью более современных исследований. 

Подведем небольшой итог: 

1. Эндогенные процессы – это процессы, которые постоянно происходят внутри нашей планеты. Их источником является внутренняя энергия Земли.
2. Проявляются эндогенные процессы в тектонических движениях, землетрясениях и вулканизме. О них мы и поговорим с вами далее.

Тектонические движения

Земная кора не монолитна, она разделена на литосферные плиты, которые находятся в постоянном движении. Эти движения называют тектоническими.  

Литосферные плиты – это крупнейшие устойчивые блоки земной коры, разделенные подвижными областями и гигантскими разломами.

Тектонические движения могут быть горизонтальными и вертикальными:

• Горизонтальное движение — это передвижение литосферных плит по астеносфере — слою в верхней мантии Земли, расположенному на глубине от 100 до 250 км. Происходит довольно долго, результат будет заметен только через несколько миллионов лет после начала движения. К ним относятся: коллизия и спрединг — столкновение литосферных плит; субдукция — расхождение литосферных плит; скольжение литосферных плит. 

Но почему литосферные плиты двигаются, что заставляет их «набрасываться» друг на друга или «бежать» в противоположные стороны? Главная причина — мантия Земли, то, на чем «плавают» наши плиты.

Мантия — это жидкий слой Земли, который находится в постоянном движении. Как вода в чайнике кипит, так и магма (расплавленное вещество мантии) от высоких температур ядра «бурлит» — не так активно, как вода в чайнике, но все же. 

Такая активность мантии не может не отразиться на астеносфере, которая также начинает более интенсивно перемещаться. Это приводит к тому, что литосферные плиты начинают двигаться по астеносфере, очень медленно, но непреклонно. При этом не в хаотичном порядке, а в определенном направлении.

Магма в мантии как бы «ходит по кругу» и своим движением заставляет литосферные плиты либо расходиться, либо сходиться. Эти перемещения магмы связаны с таким процессом, как конвекция — явление переноса теплоты потоками вещества. 

Конвекция возникает из-за перепадов температур: 

1. Вещество магмы в нижней части нагревается от раскаленного ядра, из-за чего становится легче и всплывает вверх.
2. Верхние слои магмы, наоборот, остывают, отдавая тепло поверхности Земли, становятся тяжелее и погружаются вниз.
3. Эти процессы повторяются снова и снова.

• Вертикальные движения — поднятие или опускание участков земной коры. Обычно при поднятии одних участков земной коры другие опускаются. В результате вертикальных движений проявляются сбросы, горсты и грабены. 

Более подробно про тектонические движения и разнообразие создаваемых ими форм вы сможете узнать в статье «Тектоника Земли». 

Именно тектонические движения могут вызывать опасные природные явления — землетрясения и вулканизм.

Землетрясения

Слово «землетрясение» само по себе уже звучит пугающе. Но давайте разберемся, так ли оно страшно на самом деле? А смогли бы мы с вами гипотетически «проспать» землетрясение? 

Землетрясения — это толчки и колебания земной поверхности, вызванные разрывами и смещениями в земной коре. 

Каковы причины землетрясений и цунами? Большинство землетрясений возникает на окраинах литосферных плит, в местах их взаимодействия. Толчки земной поверхности могут происходить и в океане, под водой, что приводит к образованию цунами — гигантской волны, достигающей берега из-за подводных землетрясений.

Землетрясение не всегда несет разрушительные последствия, иногда его даже не замечают люди, но может зафиксировать специальный прибор — сейсмограф. Для оценивания силы землетрясения была создана шкала Рихтера, где описываются возможные последствия этого явления: чем больше балл (число), тем мощнее и разрушительнее землетрясение.

Мы не будем заглядывать в древность, лишь рассмотрим несколько самых сильных землетрясений 21 века.

• Дело было в Индийском океане 26 декабря 2004 года. Ночью резкий толчок в океане вызвал землетрясение на суше и мощное цунами. Магнитуда (сила землетрясения) составила 9,1—9,3 баллов. Первыми ощутили его индонезийцы, далее еще 17 стран. Это цунами стало самым смертоносным за всю современную историю. 

• Землетрясение в Турции 2023 года. Турция находится в одной из самых сейсмоактивных зон в мире. Район, где было зафиксировано землетрясение, расположен на стыке Аравийской и Африканской литосферных плит, что и привело к высокой активности. Это одно из самых сильных землетрясений 21 века и самое мощное в Турции после землетрясения 1939 года, его магнитуда достигала 7,8, а число жертв превысило 100 тысяч человек. 

Любое землетрясение начинается с очага. 

Очаг землетрясения — это место, из которого исходят ударные волны.

Обычно находится на глубине нескольких десятков километров от поверхности. Далее волны направляются к поверхности Земли.

Эпицентр землетрясения — это проекция очага землетрясения на поверхности Земли, в этом месте ощущаются удары наибольшей силы. 

Самые сильные подземные точки при этом наблюдаются именно в сейсмических поясах.

Сейсмические пояса — это границы литосферных плит, которые характеризуются высокой подвижностью и частыми землетрясениями, а также являются областями сосредоточения большинства действующих вулканов. 

Также в зону повышенной сейсмической активности попадают разломы, которые находятся внутри литосферных плит. Два самых крупных разлома расположены на территории Африки и Евразии. 

Самые крупные сейсмические пояса:

• Тихоокеанское огненное кольцо;
• Средиземноморско-Индонезийский пояс;
• Атлантический пояс.

Для зон сейсмических поясов характерны не только землетрясения, но и более опасные явления, связанные с вулканической активностью. Рассмотрим их более подробно.

Вулканизм

Довольно часто землетрясения идут рука об руку с вулканизмом, который тоже возникает из-за активности магмы.

Вулканизм — совокупность соответствующих процессов и явлений, связанных с внедрением магмы в земную кору и излиянием ее на поверхность. 

Вулкан — это геологическое образование, возникающее из-за поднятия и извержения магмы на поверхность Земли. 

Его строение следующее: 

• Вулканический очаг — «домик» магмы, откуда питается вулкан.
• Жерло — «коридор» для выхода магмы на поверхность.
• Конус вулкана — возвышение, сложенное продуктами извержения. 
• Кратер — воронкообразное углубление на вершине или склоне конуса. 

Почему возникает вулканизм?
Как и в землетрясении, «главным героем» здесь является магма, которая в процессе извержения превращается в лаву, потеряв часть своих газов. Ее температура колеблется в диапазоне от 800 до 1200 градусов Цельсия. Возникает же вулканизм там, где океаническая (расположенная под океанами) земная кора уходит под материковую (образующую материки), а давление при этом в магме все увеличивается. И в один момент, как бывает после встряхивания бутылки газировки, вулкан «взрывается», выпуская на поверхность лаву.

Большинство всех вулканов на Земле расположено в пределах Тихоокеанского огненного кольца (название оно получило как раз из-за вулканов), потому что здесь наибольшая активность тектонических плит. Это можно заметить на карте. 

Тихоокеанское огненное кольцо идет: 

• вдоль восточной части Евразии, по островам Новой Зеландии; 
• вдоль западной части Северной и Южной Америки.

Где происходит 90% всех землетрясений на Земле? Замечали ли вы, что извержения вулканов и землетрясения происходят часто в одних и тех же районах? Это неудивительно, ведь оба этих процесса – следствия высокой тектонической активности.  На территориях, по которым проходит Тихоокеанское огненное кольцо (как вы помните из текста выше – именно тут наибольшая активность тектонических плит на Земле), землетрясения – довольно частое явление. Было зафиксировано, что именно тут и происходит 90% всех землетрясений на нашей планете. Что может показаться удивительным – внутри кольца абсолютно спокойно, вся активность происходит только вдоль границ самого кольца. Чем дальше от этих границ, тем реже происходят землетрясения. Получается, что Тихий океан, расположенный прямо внутри кольца, действительно тихий? На самом деле нет, просто первооткрывателю Магеллану очень повезло не попасть в шторм, что для этого океана – частое явление. Даже географические названия бывают обманчивы.

Давайте разберем одно из заданий КИМа ОГЭ — задание №14, где спрашивают следующее:

Вулканическая деятельность возникает в результате постоянных активных процессов, происходящих в глубинах Земли. Для каких двух из перечисленных стран актуально постоянное наблюдение за вулканической активностью?

1. Финляндия
2. Индонезия
3. Чад
4. Исландия
5. Бразилия

Решение.
Для решения данного задания надо соотнести политическую и тектоническую карты мира из атласа 7 класса (помните, что на экзамене вам будет дана возможность использовать атласы, что значительно упрощает задачу). 

Из всех предложенных стран только Исландия и Индонезия расположены в зоне контакта литосферных плит. Здесь наиболее актуально постоянное наблюдение за вулканической активностью, так как здесь находятся действующие вулканы.

Ответ: 24

Мы подробно рассмотрели внутренние силы Земли, но важно не забывать и о том, что рельеф планеты формируется также силами извне, которые мы называем внешними силами Земли.  

Внешние силы Земли 

Внешние силы Земли (экзогенные) разрушают то, что создавалось внутренними (эндогенными). 

Экзогенные процессы (внешние силы) — совокупность процессов, происходящих на поверхности Земли в результате действия внешних сил: выветривания и работы ветра (это разные понятия), деятельности текучих вод и работы ледников.

Начнем по порядку.

Выветривание

Выветривание — разрушение горных пород в результате естественных процессов. 

Бывает трех видов: физическое, биологическое и химическое, особенности которых представлены в таблице ниже.

Несмотря на созвучность названий таких процессов, как работа ветра и выветривание, важно их не путать. 

Работа ветра

Работа ветра — разрушение ветром горных пород и перенос мелкого обломочного материала.

Разница в том, что выветривание — процесс разрушения горных пород в результате химических, физических и биологических процессов, а работа ветра — это разрушение горных пород непосредственно самим ветром. 

Формы рельефа, созданные в результате деятельности ветра, называются эоловыми. Примеры: барханы и дюны. 

Чем отличается бархан от дюны? И бархан, и дюна — это холмы из песка, созданные ветром. Различие их состоит в том, что: 1. Барханы возникают в жарком и засушливом климате, то есть в пустынях, а дюны могут возникать повсеместно в засушливых районах. 2. Барханы не закреплены растительностью, в отличие от дюн, по краям которых обязательно что-то растет. 3. Они различны направлением формы по отношению к ветру: барханы — против ветра, дюна — по направлению к ветру.

Деятельность вод

Кроме выветривания и работы ветра в формировании рельефа огромную роль играет деятельность вод (флювиальные процессы). При этом сюда относят два вида вод:

• Подземные воды находятся в трещинах и порах горных пород. Они могут вымывать нерастворимые частицы и смывать растворенные вещества зачастую именно осадочных хемогенных горных пород (соль, гипс, известняк и так далее). В результате подобной деятельности возникает карст (карстовые процессы) – это вымывание растворимых горных пород и образование новых форм рельефа: воронок, колодцев, пещер. 

• Поверхностные воды создают эрозионные (размывы) и аккумулятивные (накопление отложений) формы рельефа. Их образование происходит совместно, то есть если в одном месте размыв, в другом должно возникнуть накопление отложений. Эти процессы приводят к формированию оврагов, речных долин, каньонов, балок.

Работа ледников

Отдельным видом внешних сил считают работу ледников. Они выполаживают, иначе говоря, сглаживают, поверхность своим громоздким весом. Они скребут и царапают ее, собирая и перенося обломочный материал (глину, песок, валуны и т.д.) по направлению движения. Этот несортированный материал, отложенный по ходу движения ледника, называется мореной. 

Эрозия

Разрушению подвергаются не только горные породы, но и почва. Вода и ветер являются самыми распространенными причинами разрушения почвенного покрова, и если сопутствующие условия будут совпадать, то возникает процесс эрозии.

Эрозия — разрушение почвенного покрова, сопровождающееся переносом продуктов разрушения.

Выделяется два вида:

Причины возникновения эрозии: 

1. На развитие водной эрозии будет влиять характер местности. Если у нас будет рельеф с сильными перепадами высот, возникнет больший размыв, что приведет к большему влиянию водной эрозии на данной местности. Если говорить про ветровую эрозию, то в первую очередь ветер ударяет по выпуклым формам и наветренным склонам холмов, они больше всего будут подвержены эрозии.

2. Характер выпадения осадков. Чем сильнее и обильнее осадки, тем больше влияние водной эрозии, так поверхность размывается интенсивнее. А ветровая эрозия, наоборот, характерна для засушливой местности.

3. Хозяйственная деятельность. Здесь нужно выделить самый главный спутник эрозии – это по каким-либо причинам отсутствие растительного покрова, которое способствует развитию как ветровой, так и водной эрозии. Почва не закреплена растительностью, нечему ее удержать, и эрозия развивается быстрее. Например, вырубка лесов, продольная распашка территории или интенсивный выпас скота. 

Теперь применим полученные знания на практике. На ОГЭ в № 15 может попасться задание следующего плана:

Какие из перечисленных мер способствуют развитию эрозии почв? 
1. интенсивный выпас скота
2. насаждение лесозащитных полос
3. продольная распашка склонов
4. облесение оврагов и склонов
5. террасирование склонов

Решение.
Чрезмерный выпас скота без смены пастбищ (1) ведет к эрозии почв и их опустыниванию. А продольные борозды (3) способствуют увеличению скорости течения воды во время выпадения дождей и снеготаяния, что способствует усилению водной эрозии.

Рассмотрим остальные варианты ответов, представленные в этом номере:
— Насаждение лесозащитных полос (2), а также облесение оврагов и склонов (4), наоборот, защищают почву от развития эрозии, так как деревья своей корневой системой как бы закрепляют грунт, не давая ветру его разносить.
— При террасировании (5) поперек склона создаются своеобразные ступеньки. Ступенчатый склон действительно менее подвержен разрушительному влиянию воды и ветра.

Ответ: 13

В данной статье мы познакомились с внешними и внутренними силами Земли. Но давайте заглянем внутрь нашей планеты: какое она имеет строение? А из чего сформирована сама литосфера? Подробнее можете узнать в статье «Тектоника Земли».

Термины

Горные породы — природные тела, состоящие из одного или нескольких минералов. 

Земная кора — твердая внешняя оболочка Земли, верхняя часть литосферы.

Ледник — естественное скопление льда на поверхности планеты, которое под действием силы тяжести может передвигаться. Занимают около 10% от площади суши.

Хемогенные горные породы — осадочные горные породы, образованные в результате химического осаждения в воде (доломит, гипс, каменная соль).

Фактчек

• Внутренние силы Земли связаны с эндогенными процессами. Они формируют планетарный рельеф. 
• Тектонические движения могут быть горизонтальными и вертикальными. Горизонтальное движение — это движение литосферных плит; вертикальное движение характеризуется такими понятиями, как горст, грабен и сброс.
• Вулканизм часто приурочен к сейсмически активным зонам, где также происходят землетрясения и цунами. Большинство вулканов находятся в пределах Тихоокеанского огненного кольца.
• Внешние силы Земли связаны с экзогенными процессами. Включают в себя работу ветра, выветривание (физическое, биологическое и химическое), работу вод (флювиальные процессы), эрозию и работу ледников. Осадочные горные породы более подвержены разрушению.

Проверь себя

Задание 1.
Какая форма рельефа является результатом внутренних сил Земли?

1. морена
2. бархан
3. грабен
4. карст

Задание  2.
Выберите лишнее:

1. овраг 
2. каньон
3. бархан
4. пещера

Задание 3.
К внутренним силам Земли относятся: 

1. Формирование пещер, колодцев и балок. 
2. Флювиальные процессы, карст, эоловые формы рельефа.
3. Формирование оврагов, балок и речных долин. 
4. Вулканизм, землетрясения, цунами.

Задание 4.
Вставьте пропущенные слова:

(…) — полости в земной коре, которые образовались в результате деятельности подземных вод. С поверхностью они связаны одним или несколькими отверстиями. Образование таких необычных форм рельефа связано с растворимостью горных пород: со временем подземные воды растворяют пласты таких пород и образуются полости. Этот процесс носит название (…). К легко растворимым породам относят (…), гипс, доломит, соли и другие.

Список слов:

1. известняк
2. базальт
3. пещеры
4. фьорды
5. карст
6. эрозия

Ответ: 1. — 3; 2. — 3; 3. — 4; 4. — 3, 5, 1.