Endogene Prozesse in der Lithosphäre

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Endogene Prozesse in der Lithosphäre
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Video: Schalenbau der Erde: Aufbau Erdschichten - Plattentektonik & Vulkane 4 2024, September
Anonim

In der modernen Wissenschaft sprechen sie über das Relief und seine Hauptkomponenten: Aussehen, historischer Ursprung, allmähliche Entwicklung, Dynamik unter modernen Bedingungen und besondere Verteilungsmuster aus geografischer Sicht, und erwähnen auch häufig endogen und exogen Prozesse. Gerade als Teil der Geographie als Gemeinschaft und als komplexe Wissenschaft kann die Geomorphologie betrachtet werden, für die in der Tat die oben erwähnte Definition charakteristisch ist. Dieser innergeografische Wissenschaftszweig ist heute von der Vorstellung des Reliefs als Endprodukt der gegenseitigen Beeinflussung von exogenen und endogenen geologischen Prozessen geprägt.

Exogene Prozesse

Unter exogenen Prozessen versteht man solche geologischen Prozesse, die durch erdexterne Energiequellen in Verbindung mit der Schwerkraft verursacht werden. Die vorherrschende Energiequelle ist die Sonnenstrahlung. Exogene Prozesse finden in der oberflächennahen Zone und direkt an der Oberfläche der Erdkruste statt. Sie sindwerden in Form von physikalisch-chemischen und mechanischen Wechselwirkungen der Erdkruste mit Wasser- und Luftschichten dargestellt. Exogene Prozesse sind in der Natur für destruktive Arbeiten verantwortlich, um Oberflächenunebenheiten zu glätten, die wiederum durch körpereigene Prozesse entstehen, nämlich das Abschneiden von Vorsprüngen und das Auffüllen von Reliefmulden mit Zerstörungsprodukten.

Formtransformationen
Formtransformationen

Endogene Prozesse

Der Globus verändert sich ständig. Endogene und exogene geologische Prozesse sind antagonistisch. Sie sind in der Lage, den Aufprall auf der Erde ihres Gegners aufzuheben. Endogene Prozesse sind solche geologischen Prozesse, die in direktem Zusammenhang mit der in den tiefen Eingeweiden der festen Erdoberfläche (Lithosphäre) erzeugten Energie stehen. Die Eigenschaft der Endogenität ist charakteristisch für viele grundlegende Phänomene bei der Entstehung der Erdoberfläche. Endogene gehören Metamorphose von Gesteinen, Magmatismus, seismische Aktivität. Ein Beispiel für endogene Prozesse sind die tektonischen Bewegungen der Erdkruste. Die Hauptenergiequellen für diese Art von Prozessen sind thermische sowie materielle Umverteilung in der Tiefe entsprechend der Dichte bestimmter Materialien (wissenschaftlich Gravitationsdifferenzierung genannt). Körpereigene Prozesse werden (wie der Name schon sagt) von der inneren Energie der Erde gespeist und äußern sich vor allem in multidirektionalen Bewegungen riesiger Gesteinsmassen der Erdkruste und damit der geschmolzenen Substanz des Erdmantels. Durch endogene Prozesse entstehen auf der Erde große UnregelmäßigkeitenOberflächen. Es sind diese Prozesse, die für die Bildung von Bergen und Gebirgszügen, Trögen zwischen den Bergen und Meeressenken verantwortlich sind.

In der gegenseitigen Beeinflussung von exogenen und endogenen Varianten von Prozessen entwickeln sich die Erdkruste und ihre Oberfläche. Wir werden die Prozesskonstruktoren betrachten, also endogene geologische Prozesse, die tatsächlich die größten Teile des Erdreliefs erzeugen.

Endogene Gruppen

Unter den endogenen gibt es 3 Gruppen von eng miteinander verbundenen, aber gleichzeitig unabhängigen Prozessen:

  • Magmatismus;
  • Erdbeben;
  • tektonische Einflüsse.

Sehen wir uns jeden Prozess genauer an.

Vulkanausbruch
Vulkanausbruch

Magmatismus

Vulkanische Phänomene gehören zu endogenen Prozessen. Sie sind als Prozesse zu verstehen, die auf der Bewegung von Magma an die Oberfläche der Erdkruste und in ihre oberen Schichten beruhen. Der Vulkanismus demonstriert dem Menschen die Materie, die sich in den Eingeweiden der Erde befindet, Wissenschaftler haben die Möglichkeit, sich mit ihrer chemischen Zusammensetzung und ihrem physikalischen Zustand vertraut zu machen. Vulkanische Phänomene treten nicht überall auf, sondern nur in den sogenannten seismisch aktiven Regionen, auf die die Möglichkeit solcher Phänomene tatsächlich beschränkt ist. Gebiete mit aktiven oder schlafenden Vulkanen haben im Laufe des historischen Prozesses oft geologische Veränderungen erfahren. Magma, das in die inneren endogenen Prozesse der Erde eindringt, erreicht möglicherweise nicht die Oberfläche, in diesem Fall verfestigt es sich irgendwo im Erdinneren und bildet spezielle aufdringliche (tiefe) Gesteine (darunterGabbro, Granit und viele andere). Phänomene, deren Ergebnis das Eindringen von Magma in die Erdkruste ist, erhielten den Namen Platonismus, ansonsten - tiefer Vulkanismus.

Die Folgen des Erdbebens
Die Folgen des Erdbebens

Erdbeben

Erdbeben, die ebenfalls zu den wichtigsten endogenen Prozessen zählen, äußern sich in bestimmten Teilen der Erdoberfläche in kurzzeitigen Erschütterungen. Jeder versteht, dass Erdbeben, wie Naturkatastrophen, zusammen mit dem Vulkanismus, der menschlichen Gesellschaft schon immer nahe standen und daher die Vorstellungskraft der Menschen anregten. Erdbeben gingen für einen Menschen nicht spurlos vorüber und verursachten seiner Wirtschaft (und manchmal sogar seiner Gesundheit und seinem Leben) enorme Schäden in Form von Gebäudezerstörung, Verletzung der Unversehrtheit landwirtschaftlicher Nutzpflanzen, schwerer Verletzungen oder sogar des Todes.

Strukturelle Veränderungen
Strukturelle Veränderungen

Tektonische Einflüsse

Neben Erdbeben, die kurzfristige und starke Erschütterungen sind, erfährt die Erdoberfläche Einflüsse, bei denen einige ihrer Teile steigen, während andere fallen. Solche Krustenbewegungen sind unvorstellbar langsam (im Vergleich zu unserem Alltagstempo): Ihre Geschwindigkeit entspricht Änderungen auf der Ebene von mehreren Zentimetern oder sogar Millimetern pro Jahrhundert. Damit sie der Beobachtung des menschlichen Auges natürlich nicht zugänglich sind, werden Messungen nur unter Verwendung spezieller Messgeräte verlangt. Paradoxerweise sind diese Veränderungen jedoch sehr bedeutsam für das Erscheinungsbild unseres Planeten, und das sogar im historischen Maßstab.ihre Geschwindigkeit ist nicht so gering. Da solche Bewegungen über viele hundert und sogar Millionen von Jahren ständig und überall stattfinden, sind ihre Endergebnisse beeindruckend. Unter dem Einfluss tektonischer Bewegungen (und so werden sie genannt) verwandelten sich viele Landgebiete in einen tiefen Meeresboden, im Gegenteil, mit dem gleichen Erfolg, einige Teile der Oberfläche, die sich jetzt Hunderte, Tausende Meter über den Meeresspiegel erheben waren einst unter einer dichten Wasserdecke verborgen. Wie überall in der Natur ist auch die Intensität von Schwingungsbewegungen unterschiedlich: An manchen Stellen laufen tektonische Prozesse schneller ab und wirken stärker, an anderen wiederum langsamer und weniger stark.

In diesem Artikel konzentrieren wir uns auf tektonische Prozesse, da sie von entscheidender Bedeutung für die Entstehung des Reliefs und damit für das äußere Erscheinungsbild unseres Planeten sind. Die Tektonik bestimmt also für viele Jahrhunderte die Art und den Plan der zukünftigen Umrisse der Reliefformen der Erde.

Tektonische Blöcke

Lassen Sie uns noch einmal darauf hinweisen, dass tektonische Veränderungen als endogene Prozesse der Bildung eines Reliefbildes verstanden werden. Die Tektonik steht in direktem Zusammenhang mit den Bewegungen spezieller monolithischer Blöcke, die separate fragmentarische Teile der Erdkruste sind. Es ist wichtig zu verstehen, dass sich diese Blöcke voneinander unterscheiden:

  • in der Dicke (mindestens von einzelnen Metern und mehreren zehn Metern und maximal bis zu Kilometern, in Zehnern gezählt);
  • nach Fläche (die kleinsten haben Dutzende und Hunderte von Quadratkilometern, und die größten erstrecken sich darüberFläche in Millionstel);
  • nach der Art der Verformung der Gesteine, aus denen die Erdkruste besteht (auch hier unterscheiden wir zwei Arten von Veränderungen: diskontinuierlich und gef altet);
  • in Bewegungsrichtung (es gibt zwei Arten von multidirektionalen Bewegungen: horizontale und vertikale tektonische Bewegungen).

Entwicklungsgeschichte der Lehren der Tektonik

Bis Mitte des 20. Jahrhunderts nahm der Begriff des Fixismus in der Geomorphologie und Geologie eine führende Position ein. Es basierte auf der Idee, dass die hauptsächliche, dominante Art der oszillierenden Bewegungen als vertikal angesehen werden sollte, während die horizontale Art der Bewegung zweitrangig ist. Geologen glaubten daher, dass alle wichtigen Formen des Reliefs der Erde (nämlich ozeanische Vertiefungen und sogar ganze Kontinente) ausschließlich aufgrund vertikaler Bewegungen der Kruste entstanden sind. Die Kontinente wurden als Gebiete der Oberflächenhebung aufgeführt, und die Ozeane wurden als Gebiete ihrer Senkung wahrgenommen. Dieselbe Theorie erklärte, und es muss ziemlich klar und vernünftig zugegeben werden, die Bildung kleinerer Reliefunregelmäßigkeiten in Bezug auf das Größenverhältnis, nämlich separate Berge, Bergketten und Vertiefungen, die diese gleichen Bereiche trennen.

Aber wie du weißt, neigen Ideen dazu, sich im Laufe der Zeit zu ändern, und jede Wahrheit kann sich leicht von einem absoluten Status in einen relativen verwandeln. Ein Geowissenschaftler namens Alfred Wegener lenkte die Aufmerksamkeit der wissenschaftlichen Gemeinschaft auf die Tatsache, dass die Umrisse und Formen verschiedener Kontinente geometrisch recht gut zusammenpassen. Gleichzeitig begannaktive Arbeit an der Sammlung geologischer und paläontologischer Daten aus verschiedenen Kontinenten, die damals für Studien zur Verfügung standen. Diese Studien zeigten eine interessante Sache: Auf den Kontinenten, die sich derzeit in Entfernungen von mehreren Tausend Kilometern voneinander befinden, lebten in der fernen Vergangenheit absolut identische Kreaturen, außerdem hatten viele Arten von Kreaturen aufgrund struktureller Merkmale absolut keine Gelegenheit dazu überquere unglaublich große Wasserflächen.

Trotzdem leistete Wegener eine unschätzbare Arbeit bei der Analyse einer riesigen Menge paläontologischer und geologischer Daten. Er verglich sie mit den Umrissen der heutigen Kontinente und stellte auf der Grundlage seiner Forschungsergebnisse die Theorie auf, dass in einem vergangenen Leben die Kontinente auf der Erdoberfläche ganz anders lagen als heute. Darüber hinaus versuchte der Wissenschaftler eine einzigartige Rekonstruktion des allgemeinen Erscheinungsbildes des Landes vergangener Erdzeit alter. Lassen Sie uns ausführlicher über Wengers Theorie sprechen.

Superkontinent Pangäa
Superkontinent Pangäa

Seiner Meinung nach existierte im Perm des Paläozoikums tatsächlich ein Superkontinent von enormer Größe auf der Erde, der Pangaea genannt wurde. In der Mitte der Jurazeit des Mesozoikums wurde es in zwei unabhängige Teile geteilt - die Kontinente Gondwana und Laurasia. Außerdem nahm die Zahl der Kontinente stetig zu: Laurasia zerfiel in das moderne Nordamerika und Eurasien, und Gondwana wiederum wurde in Afrika, Südamerika, die Antarktis, Australien und Hindustan (später wurde Hindustan zu Eurasien) geteilt. Tatsächlich ist das Konzept des Fixismus so entstanden. Vernünftiges wurde unmöglich, Veränderungen in den Umrissen der Kontinente eines solchen Plans und weitere Bewegungen der Kontinente auf der Erdoberfläche im Rahmen dieser Theorie zu erklären.

Wegener hat hier nicht aufgehört. Er festigte den Zusammenbruch des Fixismus durch die Annahme, dass sich die Kontinente, nachdem sie die Form riesiger lithosphärischer Blöcke angenommen haben, überhaupt nicht in vertikaler, sondern in horizontaler Richtung bewegen. Zudem sind aus seiner Sicht die horizontalen Bewegungen die wesentlichen tektonischen Schwingungen, die das Erscheinungsbild unseres Planeten entscheidend beeinflusst haben. Die Theorie von Alfred Wegener wurde als Theorie der Kontinentaldrift bezeichnet, und ihre Anhänger wurden als Mobilisten (im Gegensatz zu Fixisten) bekannt. Vielleicht hätte Wegener zum Studium anderer endogener und exogener geologischer Prozesse beitragen können, aber er hörte an diesem Punkt auf.

Wie dem auch sei, abgesehen von den unvollständig belegten Schlussfolgerungen von Wegener selbst und paläontologischen Daten gab es keine Bestätigung für die Realität der Kontinentalverschiebungsserie. Um Daten zur Bestätigung oder Widerlegung der neuen Theorie zu erh alten und schließlich den Grund für die Bewegung der Kontinente zu verstehen, war es notwendig, den Aufbau der Erdkruste genauer zu untersuchen. Wichtiger war jedoch der zweite Aspekt der Arbeit: Es g alt, die bis dahin überhaupt nicht untersuchte Struktur des Meeresbodens möglichst vollständig zu untersuchen. Stellen Sie sich vor: Nach Meinung der allermeisten Wissenschaftler war der Meeresboden damals eine völlig ebene Fläche!

Kontinentale und ozeanische Kruste

DatenStudien wurden durchgeführt und ergaben völlig unerwartete Ergebnisse. Zur Überraschung der Wissenschaftler stellte sich heraus, dass das Relief der Erde unter der Ozeanschicht und unter den Kontinenten unterschiedlich angeordnet war.

Die kontinentale Kruste ist dick und besteht aus drei Schichten:

  • obere (gebildet durch die Sedimentgesteine der Sedimentschicht, die sich auf der Erdoberfläche bildet);
  • Granit (ganz oben);
  • bas altisch (die beiden unteren Schichten werden durch im Erdinneren durch Abkühlung und weitere Kristallisation der Mantelsubstanz entstandene Gesteine gebildet).

Die Kruste am Grund der Ozeane ist ganz anders. Es ist dünner und besteht nur aus zwei Schichten:

  • obere (durch Sedimentgestein gebildet);
  • Bas alt (fehlende Granitschicht).

Eine echte Revolution hat stattgefunden: Sie wurde möglich und außerdem wurde die Existenz von zwei verschiedenen Arten der Erdkruste nachgewiesen: ozeanische und kontinentale.

Mantel der Erde
Mantel der Erde

Mantelschicht

Unter der Erdkruste befindet sich der Erdmantel, dessen Substanz in geschmolzenem Zustand vorliegt. Asthenosphäre - die Mantelschicht, die sich in einer Tiefe von 30 bis 40 Kilometern unter den Ozeanen und 100 bis 120 Kilometern unter den Kontinenten befindet. Gemessen an den Daten der Geschwindigkeitsqualitäten seismischer Wellen ist es mit einer hohen Plastizität und sogar einer Eigenschaft wie Fluidität ausgestattet. Es sollte gelernt werden, dass absolut alle Schichten über der Asthenosphäre die Lithosphäre sind. Das heißt, die Erdkruste und die Mantelschicht über der Asthenosphäre sind in einer Art Lithosphärenformel enth alten.

Unteres ReliefOzean

Auch das Relief des Meeresbodens erwies sich als viel komplexer als bisher angenommen. Seine Hauptbestandteile sind:

  • schelf (eine Oberfläche, die die Neigung des Festlandes von der Wasserlinie bis zu einer Tiefe von 200-500 Metern bedingt fortsetzt);
  • Festlandhang (vom Ende der Schelfzone bis zu 2,5-4 Tausend Metern und möglicherweise mehr);
  • Randmeeresbecken (etwas unebene (hügelige) flache Oberfläche, in die der Kontinentalhang durch den Kontinentalfuß mündet, auch konkave Biegung genannt);
  • Inselbogen (eine Kette von Vulkanen oder vulkanischen Inseln unter Wasser, diese untere Komponente trennt das Randmeer von der offenen Meereszone);
  • Tiefseegraben (der tiefste Teil des Meeresbodens, der parallel zum Inselbogen am äußeren Rand des Bodens verläuft, ist ein ziemlich schmaler und tiefer Sp alt);
  • ozeanischer Grund (äußerlich einem Randmeeresbecken ähnlich, aber viel breiter: mehrere tausend Kilometer wird der Grund durch eine Hebung in zwei Teile geteilt, die sich mit den Konzepten anderer Ozeane zu einem Gesamtsystem verbindet (Mittelozean Grate entstehen);
  • Rift Valley (in erhöhten Teilen der mittelozeanischen Rücken, schmal und tief).
Erde heute
Erde heute

Neue Theorie tektonischer Bewegungen

Die neue Theorie, die die Bewegungen der Kontinente ziemlich klar und vernünftig begründet, entstand durch den Vergleich von Informationen über die Struktur des Erdinneren unter den Kontinenten und Ozeanen. Es zeigt auch die wahre Rolle der Horizontalentektonische Bewegungen, die den Zusammenhang zwischen endogenen Prozessen und Relief belegen.

Die Grundlage dieses Konzepts war die Theorie, dass die Lithosphäre aus mehreren unabhängigen monolithischen Blöcken besteht, die sich relativ zueinander in verschiedene Richtungen bewegen können. Dies geschieht entlang der Oberfläche der Asthenosphäre. Die Asthenosphäre und ihre Kunststoffe wirken in gewisser Weise wie ein Schmiermittel, um die Bewegung von Monolithen zu erleichtern.

Die Mantelsubstanz bewegt sich systematisch im Erdinneren. An manchen Stellen der Oberfläche bewegt sich das Mantelmaterial nach oben, genau so fließt Magma an die Oberfläche. In diesen Bereichen der Erde wird die Asthenosphäre dünner und wölbt sich leicht nach oben, da sie Druck von unten erfährt, wölbt sich auch die Lithosphäre leicht nach oben. Somit entsteht der mittelozeanische Rücken als linear gestreckte Erhebung. Wenn weiterhin alles in dieser Form erh alten bleibt und nichts Übernatürliches passiert, erscheint ein Riss auf der Erhebungsachse (das ist das Rift Valley). Die Mantelsubstanz beginnt aufgrund der Annäherung an die Erdoberfläche oder der Ausschüttung auf dieser Oberfläche auf die verbundenen lithosphärischen Blöcke einzuwirken und zwingt sie, sich in verschiedene Richtungen zu bewegen. Und parallel dazu verfestigt sich die Mantelsubstanz in der oberflächennahen Schicht und direkt an der Oberfläche selbst und bildet so eine erneute Erdkruste. Der Prozess, bei dem sich die monolithischen Blöcke der Lithosphäre auseinander bewegen und der mit der Bildung einer neuen Erdkruste einhergehtin den mittelozeanischen Rücken beschlossen sie, es Spreizung zu nennen.

Lithosphärenplatten, die entlang der Asthenosphäre von der Achse des mittelozeanischen Rückens weg und dementsprechend in Richtung der benachbarten Kontinente gleiten, werden sicherlich (das lässt sich nicht vermeiden) mit Kontinentalblöcken der Lithosphäre von viel höherer Dichte kollidieren. Es kommt zu einem Prozess, bei dem die weniger starke und leichtere ozeanische Kruste oft unter die kontinentale absinkt und dann in die Zone hoher Temperaturen im oberen Mantel eindringt und, da sie diesen nicht standh alten kann, schmilzt und dem Mantel neue Materie hinzufügt. Das Material, das dem Mantel hinzugefügt wird, ersetzt das, was zuvor im mittelozeanischen Rücken ausgegossen wurde. Der Prozess der Bildung einer kontinentalen Platte über einer ozeanischen Platte wird als Subduktion bezeichnet. Der Tiefseetrog wiederum wird durch einen starken Temperaturabfall über der Zone gebildet, in der die ozeanische Platte unter einen Abschnitt der kontinentalen Kruste abtaucht.

Eigentlich bestimmt die beschriebene Theorie die Aufteilung der Lithosphäre unseres Planeten in Monolithen unterschiedlicher Bereiche, die sich in unterschiedliche Richtungen bewegen. Alles ist einfach, Sie müssen nur einmal herausfinden, was Sie im Bereich der endogenen und exogenen Prozesse interessiert!

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