Две группы сил, формирующих планету
Поверхность нашей планеты находится в состоянии постоянного изменения под влиянием двух основных групп сил. С одной стороны, это внешние (экзогенные) силы, источник которых находится за пределами земных недр. Они разрушают горные породы, переносят и перераспределяют продукты разрушения, формируя осадочные слои. С другой стороны, действуют внутренние (эндогенные) силы, рожденные энергией недр Земли. Они отвечают за поднятие участков земной коры, вулканизм, землетрясения и создание магматических пород. Традиционно также учитывается гравитационное влияние Луны и Солнца, вызывающее, например, морские приливы. Некоторые исследователи относят к экзогенным силам и земное притяжение, которое управляет движением вод, ледников и вызывает оползни.
Роль экзогенных процессов: разрушение и созидание
Внешние силы выполняют двойную работу. Сначала они разрушают и химически преобразуют горные породы через выветривание. Затем вода, ветер и ледники переносят образовавшийся материал, который в конечном итоге накапливается в виде осадков на суше или на дне водоемов. Со временем эти осадки превращаются в осадочные горные породы. Таким образом, экзогенные процессы не только разрушают, но и созидают, формируя новые породы и месторождения полезных ископаемых, таких как бокситы или никелевые руды. Совокупность процессов разрушения, переноса и накопления называется денудацией. Она наиболее активна в горных районах и ведет к постепенному выравниванию рельефа: горы снижаются, а впадины заполняются.
Противоборство и равновесие сил
Поверхность Земли можно представить как арену противоборства внутренних и внешних сил. Тектонические движения поднимают новые горные хребты, как, например, Кавказ или Альпы, а экзогенные процессы тут же начинают их разрушать. Пока поднятие активно, горы остаются высокими, хотя их склоны уже изрезаны долинами. Когда же внутренние силы ослабевают, денудация берет верх, превращая горную страну в холмистую равнину, как это произошло с Казахским мелкосопочником. Предельной стадией такого выравнивания является пенеплен — почти идеальная равнина. Однако последующие тектонические движения могут вновь поднять этот пенеплен, создав плосковерхие горные хребты, как в Саянах.
Природа и проявления внутренних сил
Источником энергии для эндогенных процессов служит внутреннее тепло Земли, выделяющееся при распаде радиоактивных элементов, химических реакциях и внезапной разрядке напряжений в земной коре. Ключевым проявлением внутренних сил является магматизм — процессы движения расплавленного вещества (магмы). Когда магма изливается на поверхность, образуются вулканы. Если же она застывает в толще земной коры, формируются интрузивные тела. Среди них наиболее известны:
- Лакколиты — грибообразные внедрения, приподнимающие слои осадочных пород (горы Бештау, Машук на Кавказе, Аюдаг в Крыму).
- Дайки — вертикальные или наклонные пластины магматических пород, заполнившие трещины.
- Батолиты — гигантские массивы глубинных пород (чаще гранитов), с которыми связаны богатые месторождения рудных полезных ископаемых.
Кроме того, внутренние силы вызывают медленные колебательные движения земной коры. Одни регионы, как побережье Голландии, медленно опускаются (на 0.5–0.7 см/год), другие, как Скандинавия, поднимаются, из-за чего старые порты оказываются вдали от береговой линии.
Единство сил: гипотеза и энергетический баланс
Долгое время считалось, что внутренние силы являются главными «созидателями» рельефа. Однако расчеты показали, что энергия, получаемая Землей от Солнца, в тысячи раз превышает всю энергию ее внутренних источников. Это ставит под сомнение традиционные взгляды. Возникает гипотеза о глубоком единстве всех сил планеты. Породы земной коры, сформированные на поверхности под влиянием солнечной энергии (внешние силы), со временем погружаются в недра. Там, под огромным давлением, накопленная в них энергия высвобождается в виде тепла, которое, в свою очередь, питает магматизм и другие эндогенные процессы. Таким образом, внутренние силы могут быть вторичными, перерабатывающими энергию, изначально запасенную внешними силами.
Это предположение о тесной взаимосвязи всех процессов пока остается научной гипотезой. Для ее подтверждения требуются дальнейшие исследования и умение «читать» геологическую летопись, записанную в горизонтах горных пород, которые можно наблюдать в естественных обнажениях по всей территории нашей страны.