U suvremenoj znanosti govore o reljefu i njegovim glavnim sastavnicama: izgledu, povijesnom podrijetlu, postupnom razvoju, dinamici u suvremenim uvjetima i posebnim obrascima distribucije s gledišta geografije, a često se spominju i endogeni i egzogeni procesa. Upravo se dijelom geografije kao zajednice i kao složene znanosti može smatrati geomorfologija, za koju je, zapravo, karakteristična gore navedena definicija. Ovom unutargeografskom znanstvenom granom danas dominira ideja reljefa kao krajnjeg produkta međusobnog utjecaja egzogenih i endogenih geoloških procesa.
Egzogeni procesi
Pod egzogenim procesima podrazumijevaju se takvi geološki procesi, koji su uzrokovani izvorima energije izvan globusa, u kombinaciji s gravitacijom. Glavni izvor energije je sunčevo zračenje. Egzogeni procesi odvijaju se u zoni blizu površine i izravno na površini zemljine kore. Oni suprikazani su u obliku fizikalno-kemijskih i mehaničkih interakcija zemljine kore sa slojevima vode i zraka. Egzogeni procesi su u prirodi odgovorni za destruktivni rad kako bi se izgladile površinske nepravilnosti, koje su pak nastale endogenim procesima, odnosno odsijecanjem izbočina i popunjavanjem reljefnih udubljenja produktima razaranja.
Endogeni procesi
Zglobna kugla se stalno mijenja. Endogeni i egzogeni geološki procesi su antagonistički. Oni su u stanju poništiti utjecaj na Zemlju svog protivnika. Endogeni procesi su takvi geološki procesi koji su izravno povezani s energijom koja nastaje u dubokim utrobama čvrste zemljine površine (litosfere). Svojstvo endogenosti karakteristično je za mnoge temeljne pojave u formiranju zemljine površine. Endogeni uključuju metamorfizam stijena, magmatizam, seizmičku aktivnost. Primjer endogenih procesa su tektonska kretanja zemljine kore. Glavni izvori energije za ovu vrstu procesa su toplinski, kao i preraspodjela materijala u dubinama u skladu s gustoćom pojedinih materijala (znanstveno nazvana gravitacijska diferencijacija). Endogeni procesi se napajaju (kao što naziv implicira) unutarnjom energijom Zemlje i očituju se prvenstveno u višesmjernim kretanjima ogromnih masa stijena Zemljine kore, a s njima i rastaljene tvari zemljinog omotača. Kao rezultat endogenih procesa, na zemlji se stvaraju velike nepravilnostipovršine. Upravo su ti procesi odgovorni za formiranje planina i planinskih lanaca, međuplaninskih korita i oceanskih depresija.
U međusobnom utjecaju egzogenih i endogenih varijanti procesa razvijaju se zemljina kora i njezina površina. Razmotrit ćemo konstruktore procesa, odnosno endogene geološke procese, koji, zapravo, stvaraju najveće dijelove zemljinog reljefa.
Endogene grupe
Među endogenim, postoje 3 grupe čvrsto povezanih, ali u isto vrijeme neovisnih procesa:
- magmatizam;
- potresi;
- tektonski utjecaji.
Pogledajmo pobliže svaki proces.
magmatizam
Vulkanski fenomeni pripadaju endogenim procesima. Treba ih shvatiti kao procese koji se temelje na kretanju magme na površinu zemljine kore i na njezine gornje slojeve. Vulkanizam čovjeku pokazuje materiju koja se nalazi u utrobi Zemlje, znanstvenici imaju priliku upoznati se s njezinim kemijskim sastavom i fizičkim stanjem. Vulkanski fenomeni se ne pojavljuju posvuda, već samo u takozvanim seizmički aktivnim područjima, na koja je, zapravo, ograničena mogućnost takvih pojava. Područja s aktivnim ili uspavanim vulkanima često su tijekom povijesnog procesa prolazila kroz geološke promjene. Magma, koja prodire u unutarnje endogene procese Zemlje, možda neće doći do površine, u tom slučaju se skrutne negdje u utrobi zemlje i tvori posebne intruzivne (duboke) stijene (uključujugabro, granit i mnogi drugi). Pojave, čiji je rezultat prodiranje magme u zemljinu koru, dobile su naziv platonizam, inače - duboki vulkanizam.
Potresi
Potresi, koji su također među glavnim endogenim procesima, manifestiraju se na pojedinim dijelovima Zemljine površine, izraženi u kratkotrajnim podrhtavanjem. Svi shvaćaju da su potresi, poput prirodnih katastrofa, zajedno s vulkanizmom, oduvijek bili bliski ljudskom društvu, te su kao rezultat toga pogodili maštu ljudi. Potresi nisu prošli bez traga za osobu, uzrokujući ogromnu štetu njegovom gospodarstvu (a ponekad čak i zdravlju i životu) u obliku razaranja zgrada, narušavanja integriteta poljoprivrednih usjeva, teških ozljeda ili čak smrti.
Tektonski utjecaji
Osim potresa, koji su kratkotrajne i snažne vibracije, Zemljina površina doživljava utjecaje u kojima se neki njezini dijelovi dižu, a drugi padaju. Takvi pokreti kore su nezamislivo spori (u odnosu na tempo našeg svakodnevnog života): njihova je brzina ekvivalentna promjenama na razini od nekoliko centimetara ili čak milimetara po stoljeću. Dakle, oni su, naravno, nedostupni promatranjima ljudskog oka, mjerenja se traže samo uz korištenje posebnih mjernih instrumenata. Međutim, paradoksalno, te su promjene vrlo značajne za izgled našeg planeta, pa čak i u povijesnim razmjerima.njihova brzina nije tako mala. Budući da se takvi pokreti događaju neprestano i posvuda kroz stotine, pa čak i milijune godina, njihovi konačni rezultati su impresivni. Pod utjecajem tektonskih kretanja (a oni se tako zovu) mnoga kopnena područja pretvorila su se u duboko oceansko dno, naprotiv, s istim uspjehom neki dijelovi površine koji se danas uzdižu stotinama, tisućama metara iznad razine mora nekada su bili skriveni pod gustim vodenim pokrovom. Kao i sve u prirodi, intenzitet oscilatornih kretanja je različit: u nekim područjima tektonski procesi su brži i imaju veći utjecaj, dok su na drugim mjestima puno sporiji i manje značajni.
U ovom ćemo se članku usredotočiti na tektonske procese, jer su oni od presudne važnosti u formiranju reljefa, a time i vanjskog izgleda našeg planeta. Dakle, tektonika određuje prirodu i plan budućih obrisa reljefnih oblika Zemlje kroz mnoga stoljeća.
tektonski blokovi
Još jednom naznačimo da se tektonske promjene shvaćaju kao endogeni procesi formiranja reljefne slike. Tektonika je izravno povezana s pomicanjem posebnih monolitnih blokova, koji su zasebni fragmentirani dijelovi zemljine kore. Važno je razumjeti da se ovi blokovi međusobno razlikuju:
- u debljini (minimalno od pojedinačnih metara i desetina metara, a maksimalno do kilometara, broji se u desetcima);
- po površini (najmanji su desetci i stotine kilometara na kvadrat, a najveći doseg prekopovršina na milijuntinke);
- prema prirodi deformacije stijena koje čine zemljinu koru (opet razlikujemo dvije vrste promjena: diskontinuirane i nabrane);
- u smjeru kretanja (postoje dvije vrste višesmjernih kretanja: horizontalna i vertikalna tektonska kretanja).
Povijest razvoja učenja tektonike
Do sredine 20. stoljeća koncept fiksizma bio je na vodećim pozicijama u geomorfologiji i geologiji. Temeljila se na ideji da se glavni, dominantni tip oscilatornih kretnji smatra vertikalnim, dok je horizontalni tip gibanja sporedan. Tako su geolozi vjerovali da su svi glavni oblici zemljinog reljefa (naime, oceanske depresije, pa čak i cijeli kontinenti) nastali isključivo zbog vertikalnih kretanja kore. Kontinenti su navedeni kao područja površinskog izdizanja, a oceani su percipirani kao područja njegovog slijeganja. Ista teorija je objasnila, a to se mora sasvim jasno i razumno priznati, formiranje manjih reljefnih nepravilnosti u smislu omjera veličina, odnosno odvojenih planina, planinskih lanaca i depresija koje razdvajaju te iste lance.
Međutim, kao što znate, ideje se s vremenom mijenjaju i svaka se istina lako može pretvoriti iz apsolutnog statusa u relativan. Geoznanstvenik po imenu Alfred Wegener usmjerio je pozornost znanstvene zajednice na činjenicu da se obrisi i oblici različitih kontinenata geometrijski prilično dobro uklapaju. U isto vrijeme počeloaktivan rad na prikupljanju geoloških i paleontoloških podataka s raznih kontinenata dostupnih za proučavanje u to vrijeme. Ova su istraživanja pokazala zanimljivu stvar: na kontinentima, koji se trenutno nalaze na udaljenosti jednakim mnogim tisućama kilometara jedan od drugog, u dalekoj prošlosti živjela su apsolutno identična stvorenja, štoviše, zbog strukturnih značajki, mnoge vrste stvorenja nisu imale apsolutno nikakvu priliku prijeći nevjerojatno velike vodene prostore.
Svejedno je Wegener obavio neprocjenjiv posao analize ogromne količine paleontoloških i geoloških podataka. Usporedio ih je s obrisima sadašnjih kontinenata, a na temelju rezultata svojih istraživanja iznio je teoriju da su se u prošlom životu kontinenti na površini Zemlje nalazili potpuno drugačije nego sada. Osim toga, znanstvenik je pokušao napraviti jedinstvenu rekonstrukciju općeg izgleda zemlje prošlih geoloških razdoblja. Razgovarajmo o Wengerovoj teoriji detaljnije.
Po njegovom mišljenju, u permskom razdoblju paleozoika, na Zemlji je zapravo postojao jedan superkontinent ogromne veličine, koji se zvao Pangea. Sredinom jurskog razdoblja mezozoika podijeljena je na dva neovisna dijela - kontinente Gondvanu i Lauraziju. Nadalje, broj kontinenata se stalno povećavao: Laurazija se raspala na modernu Sjevernu Ameriku i Euroaziju, a Gondwana je zauzvrat podijeljena na Afriku, Južnu Ameriku, Antarktik, Australiju i Hindustan (kasnije je Hindustan postao Euroazija). Zapravo, tako je pao koncept fixizma. Razumnopostalo je nemoguće objasniti promjene u obrisima kontinenata takvog plana i daljnja kretanja kontinenata na površini Zemlje u okviru ove teorije.
Wegener nije stao na tome. Učvrstio je kolaps fiksizma pretpostavkom da se kontinenti, poprimivši oblik ogromnih litosferskih blokova, uopće ne kreću u okomitom, već u horizontalnom smjeru. Štoviše, upravo su horizontalna kretanja, s njegove točke gledišta, glavne tektonske oscilacije koje su imale presudan utjecaj na izgled našeg planeta. Teorija Alfreda Wegenera nazvana je teorijom pomicanja kontinenta, a njezini pristaše postali su poznati kao mobilisti (za razliku od fiksista). Možda je Wegener mogao doprinijeti proučavanju drugih endogenih i egzogenih geoloških procesa, ali je stao na ovoj fazi.
Bilo kako bilo, osim nepotpuno potkrijepljenih zaključaka samog Wegenera i paleontoloških podataka, nije bilo potvrde o stvarnosti niza kontinentalnog drifta. Kako bi se dobili podaci koji bi potvrdili ili opovrgli novu teoriju i, konačno, razumjeli razlog pomicanja kontinenata, bilo je potrebno pažljivije proučiti građu zemljine kore. No, drugi aspekt rada bio je važniji: bilo je potrebno što potpunije proučiti strukturu dna oceana, koja do tada uopće nije bila proučavana. Zamislite samo: prema mišljenju velike većine tadašnjih znanstvenika, oceansko dno bilo je potpuno ravna površina!
Kontinentalna i oceanska kora
Podaciprovedene su studije koje su dale potpuno neočekivane rezultate. Na iznenađenje znanstvenika, pokazalo se da je reljef Zemlje ispod oceanskog sloja i ispod kontinenata drugačije uređen.
Kontinentalna kora je debela i sastoji se od tri sloja:
- gornji (formiran od sedimentnih stijena sedimentnog sloja koji nastaje na površini zemlje);
- granit (pored vrha);
- baz alt (dva donja sloja tvore stijene nastale u unutrašnjosti zemlje zbog hlađenja i daljnje kristalizacije tvari plašta).
Kora na dnu oceana je vrlo različita. Tanji je i sastoji se od samo dva sloja:
- gornji (formiran od sedimentnih stijena);
- baz alt (nedostaje granitni sloj).
Dogodila se prava revolucija: postala je moguća i, osim toga, dokazano je postojanje dvije različite vrste zemljine kore: oceanske i kontinentalne.
Sloj plašta
Ispod zemljine kore nalazi se plašt, čija je tvar predstavljena u rastopljenom stanju. Astenosfera - sloj plašta, koji se nalazi na dubini od 30-40 kilometara ispod oceana i 100-120 kilometara ispod kontinenata. Sudeći prema podacima o brzini seizmičkih valova, obdarena je visokom plastičnošću, pa čak i takvim svojstvom kao što je fluidnost. Treba naučiti da su apsolutno svi slojevi iznad astenosfere litosfera. To jest, Zemljina kora i sloj plašta iznad astenosfere uključeni su u svojevrsnu formulu litosfere.
Donji reljefocean
Reljef oceanskog dna također se pokazao mnogo složenijim nego što se mislilo. Njegove glavne komponente su:
- shelf (površina koja uvjetno nastavlja padinu kopna od vodene linije do 200-500 metara dubine);
- kopno (od kraja zone police do 2,5-4 tisuće metara, a moguće i više);
- rubni morski bazen (pomalo neravna (brdovita) ravna površina u koju se kontinentalna padina ulijeva kroz kontinentalno podnožje, inače se naziva konkavna infleksija);
- otočki luk (lanac vulkana ili vulkanskih otoka pod vodom, ova komponenta dna odvaja rubno more od zone otvorenog mora);
- dubokomorski rov (najdublji dio oceanskog dna, koji je paralelan s otočnim lukom duž vanjskog ruba dna, prilično je uska i duboka pukotina);
- oceansko korito (izvana podsjeća na rubni morski bazen, ali mnogo šire: nekoliko tisuća kilometara, korito je podijeljeno na dva dijela uzdizanjem, koje se povezuje u cijeli sustav s konceptima drugih oceana (sredina oceana stvaraju se grebeni);
- dolina rascjepa (u povišenim dijelovima srednjeoceanskih grebena, uskih i dubokih).
Nova teorija tektonskih kretanja
Nova teorija, koja sasvim jasno i razumno potkrepljuje kretanje kontinenata, nastala je usporedbom informacija o strukturi zemljine unutrašnjosti ispod kontinenata i oceana. Također pokazuje pravu ulogu horizontaletektonski pokreti, dokazujući povezanost endogenih procesa i reljefa.
Osnova ovog koncepta bila je teorija da se litosfera sastoji od nekoliko neovisnih monolitnih blokova koji se mogu kretati u različitim smjerovima jedan u odnosu na drugi. To se događa duž površine astenosfere. Astenosfera i njena plastika djeluju kao, na neki način, lubrikant koji olakšava kretanje monolita.
Tvar plašta sustavno se kreće u utrobi zemlje. Na nekim dijelovima površine materijal plašta kreće se u smjeru prema gore, upravo tako magma teče na površinu. U tim područjima Zemlje, astenosfera postaje tanja i lagano se izvija prema gore, zbog činjenice da doživljava pritisak odozdo, litosfera se također lagano izvija prema gore. Dakle, srednjooceanski greben nastaje kao linearno izduženo izdizanje. Nadalje, ako je sve sačuvano u ovom obliku i ne dogodi se ništa nadnaravno, na osi uzdizanja pojavljuje se pukotina (ovo je dolina rascjepa). Tvar plašta, zbog približavanja zemljinoj površini ili izlijevanja na ovu površinu, počinje djelovati na povezane litosferne blokove tjerajući ih da se kreću u različitim smjerovima. Paralelno s tim, tvar plašta skrućuje se u prizemnom sloju i izravno na samoj površini, stvarajući tako obnovljenu zemljinu koru. Proces tijekom kojeg se monolitni blokovi litosfere pomiču i koji prati formiranje nove zemljine koreu grebenima srednjeg oceana, odlučili su ga nazvati širenjem.
Litosferne ploče koje klize duž astenosfere od osi srednjeoceanskog grebena i, sukladno tome, prema susjednim kontinentima, sigurno će se sudarati (to se ne može izbjeći) s kontinentalnim blokovima litosfere mnogo veće gustoće. Događa se proces u kojem manje moćna i lakša oceanska kora često tone ispod kontinentalne, a zatim prodire u zonu visokih temperatura u gornjem plaštu i, ne mogavši ih izdržati, topi se, dodajući tako novu materiju plaštu. Materijal koji se dodaje plaštu zamjenjuje onaj koji je ranije izliven u srednjeoceanskom grebenu. Proces stvaranja kontinentalne ploče iznad oceanske naziva se subdukcija. Duboko morsko korito, zauzvrat, nastaje naglim padom temperature iznad zone, gdje se oceanska ploča spušta ispod dijela kontinentalne kore.
Zapravo, opisana teorija određuje podjelu litosfere našeg planeta na monolite različitih područja, koji se kreću u različitim smjerovima. Sve je jednostavno, samo jednom morate shvatiti što će vas zanimati na području endogenih i egzogenih procesa!
