ЛЕКЦИЯ-5 МОРФОЛОГИЯ СОВРЕМЕННОГО РЕЛЬЕФА ФИЗИКО- ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ЗОНАЛЬНОСТЬ ЛАНДШАФТОВ ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ. КЛИМАТ ЗЕМЛИ. Особенности геодинамического режима и тектонических движений предопределяют морфологию земной поверхности и являются важнейшим фактором физико-географической зональности ландшафтов. Общее представление о вертикальном расчленении современной земной поверхности дает гипсографическая кривая рельефа Земли (рис.), которая подчеркивает ступенчатое, блоковое строение рельефа и его связь со строением земной коры. Важнейшими элементами морфологии рельефа являются континентальная и океанические ступени, совпадающие с распространением континентальной и океанической земной коры. Их связующим звеном является предконтинентальная ступень (континентальная окраина) с характерным для нее переходным типом разреза земной коры.

Гипсографическая кривая (сплошная линия) и обобщенный профиль дна Мирового океана (пунктир). (по О.К.Леонтьеву, с дополнениями). По вертикали – высота и глубина планетарных морфоструктур км, по горизонтали – процентное соотношение площади соответствующих батиметрических ступеней рельефа Земли

Континенты, океаны, переходные зоны. Не вызывает сомнений, что континенты и океаны являются крупнейшими элементами земного рельефа и важнейшими глобальными элементами структуры тектоносферы, имеющими весьма глубокие «корни». Это ясно не только из их гипсографической противоположности, но и из различия их коры по всем параметрам состава, строения и возраста, а также всей лито­сферы (мощность в океанах не более 100 км, под континентами местами до км и более. В каком отношении находится деление литосферы на континен­тальную и океанскую с ее делением на литосферные плиты? Плиты включают (в своем большинстве) как континентальные, так и океанские блоки, а их границы лишь частично совпадают (активные окраины). По размерности литосферные плиты могут быть и крупнее континентов и океанов, и меньше их.

Океаны. Мировой океан, занимающий большую часть поверхности Земли, имеет огромное значение для нашей планеты. В конце XVIII в. французский гидрограф Кларэ де Флорие назвал совокупность океанов и морей Мировым океаном. Особенно велика роль моря. С ним связаны важнейшие геологические процессы. Море, обла­дая гигантской энергией, ударами своих волн разрушает скалистые утесы берегов, даже самые крепкие монолитные горные породы, превращая их в мелкие песчинки и глинистый ил. В последнее 30-летие огромную роль в познании геологического строения дна океанов сыграло глубоководное бурение, проводившееся с 1968 г. американским буровым судном «Гломар Челленджер», кото­рое представляло собой уникальный морской институт. Максимальная глубина пробуренных скважин этого судна около 2 км при глубине океана более 7,5 км. Поднималось 90 % и более ненарушенного керна, где были сохранены все газы и даже бактерии.

Основные черты рельефа поверхности Земли. Океаны: 1 – срединно- океанические хребты, 2 – оси срединных хребтов, 3 – абиссальные равнины и глубоководные котловины окраинных и внутренних морей, 4 – крупные подводные поднятия ложа океана, 5 - крупные подводные поднятия с континентальной корой (микроконтиненты), 6 – вулканические архипелаги, 7 - вулканические архипелаги, погруженные ниже уровня океана, 8 – глубоководные желоба, 9 – островные дуги, 10 – трансформные разломы.Континенты: – горные хребты: 11 – возникшие над зоной субдукции, 12 – возникшие в зоне коллизии, 13 – внутриконтинентальные, обусловленные стрессом, 14 – окраинно-континенатльные, 15 – рифтовые, 16 – плоскогорья, 17 – денудационные равнины, 18 – низменности, 19 – шельф и эпиконтинентальные моря, 20 – покровы льда.

Картирование рельефа дна океана Организация бурения скважин в океане: а – буровой корабль Джоидес Резолюшен, б – организация процесса бурения

Физическая карта Мирового океана

Рельеф Северной Атлантики

Рельеф Индийского океана Рельеф Южной Атлантики

Рельеф Тихого океана

Гипсографическая кривая и обобщенный профиль дна океана

Океанические бассейны представляют глубокие (в среднем 3795 м) понижения, местами обрывистым материковым склоном и шельфом. Ширина шельфа (глубин до 300 м) не превышает 200 км. Внутренне строение океанов. С дивергентными границами в океанах связано существование срединно-океанских хребтов, но среди них различается два подтипа, которые можно назвать атлантическим и тихоокеанским. В рельефе дна океанов выделяют три крупные геоморфологические единицы: подводная окраина материков, ложе Мирового океана и срединно-океанские хребты (СОХ). Средняя глубина океанов 3,8 км, максимальная глубина 11,034 км (желоб Челленджер часть Марсианского желоба). По данным геофизиков, граница между континентальной и океанской корой не совпадает с береговой линией, а проходит у подножия подводной континентальной окраины. Таким образом, около 25 % континентальной коры находится под уровнем моря. Самым крупным и глубоким является Тихий океан, он покрывает 1/3 поверхности Земли.

Континенты. Основными морфологическими типами рельефа континентального блока земной коры являются поднятия и сопряженные с ними аккумулятивные равнины. Поднятия в ископаемом состоянии обычно не сохраняются. Реконструкция поднятий производится по продуктам их разрушения и переотложения. Земная кора легче океанической. Поэтому континенты занимают более высокое гипсометрическое положение по отношению к океанам

Изменение мощности континентальной коры

Распределение шельфовых морей (черное)

КЛИМАТ ЗЕМЛИ Общие положения палеоклиматологии. Климат – это один из важнейших показателей природных условий различных типов физико-географических ландшафтов поверхности Земли. Он влияет на экзогенное осадконакопление и развитие органического мира. Крупнейшим достижением геологии, географии и почвоведения является разработка учения о зональности ландшафтов, закономерно меняющихся от экватора к полюсам. По температурному режиму климатическая зональность представлена северным и южным полярным, северным и южным умеренным, северным и южным тропическим и экваториальным климатическими поясами. Каждый из них характеризуется определенным режимом. Повышение среднегодовых температур от полюса к экватору подчеркивает глобальную климатическую зональность поверхности Земли. Благодаря деятельности различных течений в атмосфере, морях и океанах перераспределяется тепловая энергия, и осуществляется постоянный обмен воздушными и водными массами между разными частями планеты.

Схема климатической зональности континентов. Климатические зоны континентов: 1– полярная, 2– умеренная и субполярная, 3 – тропическая и субтропическая, 4 – экваториальная и субэкваториальная. Соответствующие климатические пояса океанов

Схема баланса атмосферной влаги по соотношению количества выпавших атмосферных осадков и их испарением с поверхности Мирового океана(сверху). Гумидные области с превышением осадков над испарением (мм): 1 – от 0 до 1000, 2 – более 1000 мм; аридные области с превышением испарения над осадками, 3 – от 0 до 1000 мм, 4 – более 1000, 5 – граница распространения льдов(сверху).Схема литогенеза на суше, в морях и океанах(снизу). Зоны литогенеза: 1 – гумидная экваториальная, 2 – северная и южная аридные, 3 – северная и южная гумидные,4 – ледовые северного и южного полушария(снизу)

Палеоклиматы реконструируются методами палеоклиматологии на основе изучения биологической продуктивности древних ландшафтов, распределения животных и растений, геохимических и минералогических показателей, размещения полезных ископаемых и многого другого. Разработаны методы определения палеотемпературы по соотношению изотопов кислорода, кальция и магния и др. Палеомагнитные методы широко используются при глобальных реконструкциях климата. Климатический фактор играет особую роль в образовании формаций. Изменение климатических условий синхронно проявляется на больших территориях в соответствии с широтной климатической зональностью Земли. Климатическая зональность контролирует ареалы расселения фауны и флоры (биогеографическое районирование). От климата зависит биологическая продуктивность ландшафтов (накопление огромных толщ биогенных известняков, рифов). С климатом связаны образование органического вещества (угли и горючие сланцы).

Типы литогенеза и последовательность аутигенного минералообразования и формирования полезных ископаемых в условиях гумидного (слева) и аридного(справа) типов климата: вверху – зональность распределения полезных ископаемых в разных типах ландшафтов, внизу – последовательность дифференциации химических элементов в ландшафтах.

Гумидный тип литогенеза отличаются, прежде всего, высокой биологической продуктивностью, что создает особые геохимические условия для интенсивного химического выветривания и концентрации в осадках повышенных содержаний органического вещества. Аридный тип литогенеза характеризуются низкой биологической продуктивностью, преимущественно щелочными и окислительными геохимическими условиями, а также повышенной испарительной концентрацией природных вод Индикаторы аридного климата - доломиты, гипсы и соли, образующие самостоятельные залежи или присутствующие в виде примесей в терригенных красноцветных карбонатсодержащих формациях. В пределах морских акваторий климатическая зональность температурного режима проявляется в распространении карбонатостроящих и кремнестроящих организмов, соотношению хемогенных и биогенных известняков. Надежным показателем экваториальных и тропических условий является распространение кораллов.

Обобщенная история колебаний температуры и количества осадков в фанерозое (слева) и корреляция климатических изменений с различными геодинамическими событиями(справа)