V moderní vědě se mluví o reliéfu a jeho hlavních složkách: vzhled, historický původ, postupný vývoj, dynamika v moderních podmínkách a speciální distribuční vzorce z hlediska geografie, často se také zmiňují o endogenních a exogenních procesy. Právě za součást geografie jako společenství a jako komplexní vědu lze považovat geomorfologii, pro kterou je ve skutečnosti charakteristická výše zmíněná definice. Této intrageografické vědě dnes dominuje myšlenka reliéfu jako konečného produktu vzájemného ovlivňování exogenních a endogenních geologických procesů.
Exogenní procesy
Exogenními procesy se rozumí takové geologické procesy, které jsou způsobeny zdroji energie vně zeměkoule v kombinaci s gravitací. Převládajícím zdrojem energie je sluneční záření. Exogenní procesy probíhají v připovrchové zóně a přímo na povrchu zemské kůry. Oni jsoujsou prezentovány ve formě fyzikálně-chemické a mechanické interakce zemské kůry s vodními a vzduchovými vrstvami. Exogenní procesy jsou v přírodě zodpovědné za destruktivní práci za účelem vyhlazení povrchových nerovností, které jsou zase tvořeny endogenními procesy, jmenovitě odřezáváním výčnělků a vyplňováním reliéfních prohlubní produkty destrukce.
Endogenní procesy
Glóbus se neustále mění. Endogenní a exogenní geologické procesy jsou antagonistické. Jsou schopni zrušit dopad na Zemi svého protivníka. Endogenní procesy jsou takové geologické procesy, které přímo souvisejí s energií vznikající v hlubokých útrobách pevného zemského povrchu (litosféry). Vlastnost endogenity je charakteristická pro mnoho zásadních jevů při utváření zemského povrchu. Endogenní zahrnují metamorfózu hornin, magmatismus, seismickou aktivitu. Příkladem endogenních procesů jsou tektonické pohyby zemské kůry. Hlavními zdroji energie pro tento typ procesů jsou tepelné a také materiálové přerozdělování v hloubkách v souladu s hustotou určitých materiálů (vědecky nazývané gravitační diferenciace). Endogenní procesy jsou živeny (jak již z názvu vyplývá) vnitřní energií Země a projevují se především vícesměrnými pohyby obrovských mas hornin zemské kůry a s nimi i roztavené hmoty zemského pláště. V důsledku endogenních procesů vznikají na zemi velké nepravidelnostipovrchy. Právě tyto procesy jsou zodpovědné za formování hor a horských pásem, mezihorských koryt a oceánských proláklin.
Vzájemným ovlivňováním exogenních a endogenních variant procesů se vyvíjí zemská kůra a její povrch. Budeme uvažovat o procesních konstruktérech, tedy o endogenních geologických procesech, které ve skutečnosti vytvářejí největší části zemského reliéfu.
Endogenní skupiny
Mezi endogenními existují 3 skupiny úzce propojených, ale zároveň nezávislých procesů:
- magmatismus;
- zemětřesení;
- tektonické vlivy.
Pojďme se na každý proces podívat blíže.
Magmatismus
Vulkanické jevy patří k endogenním procesům. Je třeba je chápat jako procesy založené na pohybu magmatu na povrch zemské kůry a do jejích horních vrstev. Vulkanismus člověku demonstruje hmotu, která se nachází v útrobách Země, vědci mají možnost seznámit se s jejím chemickým složením a fyzikálním stavem. Sopečné jevy se neobjevují všude, ale pouze v takzvaných seismicky aktivních oblastech, na které je ve skutečnosti možnost takových jevů omezena. Území s aktivními nebo spícími sopkami často procházelo geologickými změnami v průběhu historického procesu. Magma, pronikající do vnitřních endogenních procesů Země, se nemusí dostat na povrch, v takovém případě někde v útrobách země tuhne a tvoří zvláštní dotěrné (hlubinné) horniny (patří k nim např.gabro, žula a mnoho dalších). Jevy, jejichž výsledkem je pronikání magmatu do zemské kůry, dostaly název platonismus, jinak - hluboký vulkanismus.
Zemětřesení
Zemětřesení, která rovněž patří mezi hlavní endogenní procesy, se projevují v určitých částech zemského povrchu, projevují se krátkodobými otřesy. Každý chápe, že zemětřesení, stejně jako přírodní katastrofy, spolu s vulkanismem byly lidské společnosti vždy blízké, a v důsledku toho zasáhly představivost lidí. Zemětřesení se pro člověka neobešlo beze stopy a způsobilo obrovské škody na jeho ekonomice (a někdy i zdraví a životě) v podobě ničení budov, narušení integrity zemědělských plodin, těžkých zranění nebo dokonce smrti.
Tektonické vlivy
Kromě zemětřesení, což jsou krátkodobé a silné vibrace, zemský povrch zažívá vlivy, při kterých některé jeho části stoupají, zatímco jiné klesají. Takové pohyby kůry jsou nepředstavitelně pomalé (ve vztahu k tempu našeho každodenního života): jejich rychlost odpovídá změnám na úrovni několika centimetrů nebo dokonce milimetrů za století. Jsou tedy samozřejmě pro pozorování lidského oka nepřístupné, měření je požadováno pouze s použitím speciálních měřicích přístrojů. Tyto změny jsou však paradoxně pro vzhled naší planety velmi významné, a to i v historickém měřítku.jejich rychlost není tak malá. Protože k takovýmto pohybům dochází neustále a všude po mnoho stovek a dokonce milionů let, jejich konečné výsledky jsou působivé. Pod vlivem tektonických pohybů (a říká se jim tak) se mnoho pevninských oblastí proměnilo v hluboké oceánské dno, naopak se stejným úspěchem některé části povrchu, které se dnes tyčí stovky, tisíce metrů nad hladinou moře byly kdysi ukryty pod hustou vodní pokrývkou. Jako všechno v přírodě je intenzita oscilačních pohybů různá: v některých oblastech jsou tektonické procesy rychlejší a mají větší dopad, zatímco jinde jsou mnohem pomalejší a méně významné.
V tomto článku se zaměříme na tektonické procesy, protože mají rozhodující význam pro vznik reliéfu, a tím i vnějšího vzhledu naší planety. Takže tektonika určuje povahu a plán budoucích obrysů reliéfních forem Země po mnoho staletí.
Tektonické bloky
Ještě jednou označme, že tektonické změny jsou chápány jako endogenní procesy vzniku reliéfního obrazu. Tektonika přímo souvisí s pohyby speciálních monolitických bloků, které jsou samostatnými fragmentárními částmi zemské kůry. Je důležité pochopit, že tyto bloky se od sebe liší:
- v tloušťce (minimum z jednotlivých metrů a desítek metrů a maximum do kilometrů, počítáno v desítkách);
- podle oblasti (nejmenší jsou desítky a stovky kilometrů čtverečních a největší dosah napříčplocha na miliontiny);
- podle charakteru deformace hornin tvořících zemskou kůru (rozlišujeme opět dva typy změn: nespojité a zvrásněné);
- ve směru pohybu (existují dva typy vícesměrných pohybů: horizontální a vertikální tektonické pohyby).
Historie vývoje učení tektoniky
Do poloviny 20. století byl koncept fixismu na předních místech v geomorfologii a geologii. Vycházel z myšlenky, že hlavní, dominantní typ oscilačních pohybů je třeba považovat za vertikální, zatímco horizontální typ pohybů je vedlejší. Geologové tedy věřili, že všechny hlavní formy zemského reliéfu (jmenovitě oceánské prohlubně a dokonce i celé kontinenty) byly vytvořeny výhradně díky vertikálním pohybům kůry. Kontinenty byly uvedeny jako oblasti povrchového zdvihu a oceány byly vnímány jako oblasti jeho poklesu. Stejná teorie vysvětlovala, a to je nutno zcela jasně a rozumně připustit, tvorbu menších nepravidelností reliéfu, pokud jde o poměr velikosti, jmenovitě oddělená pohoří, pohoří a prolákliny oddělující tato stejná pohoří.
Jak však víte, myšlenky se v průběhu času mění a jakákoli pravda se může snadno změnit z absolutního stavu na relativní. Geovědec jménem Alfred Wegener zaměřil pozornost vědecké komunity na skutečnost, že obrysy a tvary různých kontinentů do sebe geometricky docela dobře zapadají. Zároveň začaloaktivní práce na sběru geologických a paleontologických dat z různých kontinentů dostupných v té době ke studiu. Tyto studie ukázaly zajímavou věc: na kontinentech, které se v současnosti nacházejí ve vzdálenostech rovných mnoha tisícům kilometrů od sebe, žili v dávné minulosti naprosto identičtí tvorové, navíc kvůli strukturálním rysům mnoho druhů tvorů nemělo absolutně žádnou příležitost překonat neuvěřitelně velké vodní prostory.
Stejný Wegener odvedl neocenitelnou práci při analýze obrovského množství paleontologických a geologických dat. Porovnal je s obrysy současných kontinentů a na základě výsledků svého bádání vyslovil teorii, že v minulém životě se kontinenty na povrchu Země nacházely úplně jinak, než jsou nyní. Kromě toho se vědec pokusil o unikátní rekonstrukci celkového vzhledu země minulých geologických epoch. Promluvme si o Wengerově teorii podrobněji.
Podle jeho názoru v permském období paleozoika skutečně existoval na Zemi jeden obrovský superkontinent, který se jmenoval Pangea. V polovině jurského období druhohor se rozdělil na dvě samostatné části – kontinenty Gondwana a Laurasie. Dále se počet kontinentů neustále zvyšoval: Laurasie se rozpadla na moderní Severní Ameriku a Eurasii a Gondwana byla rozdělena na Afriku, Jižní Ameriku, Antarktidu, Austrálii a Hindustan (později se Hindustan stal Eurasií). Ve skutečnosti takto padl koncept fixismu. Rozumněbylo nemožné vysvětlit změny obrysů kontinentů takového plánu a další pohyby kontinentů na povrchu Země v rámci této teorie.
Wegener tím neskončil. Kolaps fixismu upevnil předpokladem, že kontinenty, které na sebe vzaly podobu obrovských litosférických bloků, se vůbec nepohybují ve vertikálním, ale v horizontálním směru. Navíc právě horizontální pohyby jsou z jeho pohledu hlavními tektonickými oscilacemi, které měly rozhodující vliv na vzhled naší planety. Teorie Alfreda Wegenera byla nazývána teorií kontinentálního driftu a její přívrženci se stali známými jako mobilisté (na rozdíl od fixistů). Možná mohl Wegener přispět ke studiu dalších endogenních a exogenních geologických procesů, ale v této fázi se zastavil.
Ať je to jakkoli, kromě neúplně podložených závěrů samotného Wegenera a paleontologických dat neexistovalo žádné potvrzení reality série kontinentálních driftů. Abychom získali data k potvrzení či vyvrácení nové teorie a konečně k pochopení důvodu pohybu kontinentů, bylo nutné pečlivěji studovat strukturu zemské kůry. Důležitější však byl druhý aspekt práce: bylo nutné co nejúplněji prostudovat strukturu dna oceánů, která do té doby nebyla vůbec studována. Jen si to představte: podle názoru drtivé většiny tehdejších vědců bylo dno oceánu zcela rovný povrch!
Kontinentální a oceánská kůra
Databyly provedeny studie a přinesly zcela neočekávané výsledky. K překvapení vědců se ukázalo, že reliéf Země pod vrstvou oceánu a pod kontinenty je uspořádán jinak.
Kontinentální kůra je silná a skládá se ze tří vrstev:
- horní (tvořené usazenými horninami sedimentární vrstvy, která se tvoří na zemském povrchu);
- žula (vedle nahoře);
- čedičové (dvě spodní vrstvy jsou tvořeny horninami zrozenými v nitru země v důsledku ochlazování a další krystalizace hmoty pláště).
Kůra na dně oceánů je velmi odlišná. Je tenčí a skládá se pouze ze dvou vrstev:
- horní (tvořené sedimentárními horninami);
- čedič (chybějící žulová vrstva).
Došlo ke skutečné revoluci: stalo se to možné a navíc byla prokázána existence dvou různých typů zemské kůry: oceánské a kontinentální.
Plášťová vrstva
Pod zemskou kůrou se nachází plášť, jehož látka je přítomna v roztaveném stavu. Astenosféra - vrstva pláště, která se nachází v hloubce 30-40 kilometrů pod oceány a 100-120 kilometrů pod kontinenty. Soudě podle údajů o rychlostních kvalitách seismických vln má vysokou plasticitu a dokonce takovou vlastnost, jako je tekutost. Je třeba se naučit, že absolutně všechny vrstvy nad astenosférou jsou litosférou. To znamená, že zemská kůra a vrstva pláště nad astenosférou jsou zahrnuty v jakémsi litosférickém vzorci.
Spodní reliéfoceán
Reliéf dna oceánu se také ukázal být mnohem složitější, než se dříve myslelo. Jeho hlavní součásti jsou:
- šelf (plocha podmíněně pokračující ve svahu pevniny od vodorysky do hloubky 200–500 metrů);
- sklon pevniny (od konce šelfového pásma až 2,5–4 tisíce metrů a možná i více);
- okrajová mořská pánev (poněkud nerovný (kopcovitý) plochý povrch, do kterého kontinentální svah protéká kontinentálním úpatím, jinak nazývaný konkávní inflexe);
- ostrovní oblouk (řetěz vulkánů nebo sopečných ostrovů pod vodou, tato spodní část odděluje okrajové moře od zóny otevřeného moře);
- hlubokomořský příkop (nejhlubší část oceánského dna, která je rovnoběžná s obloukem ostrova podél vnějšího okraje dna, je to spíše úzká a hluboká trhlina);
- oceánské dno (navenek připomíná okrajovou mořskou pánev, ale mnohem širší: několik tisíc kilometrů je dno rozděleno na dvě části zdvihem, který se spojuje v celý systém s koncepty ostatních oceánů (středooceán) jsou vytvořeny hřebeny);
- rift valley (ve vyvýšených částech středooceánských hřbetů, úzké a hluboké).
Nová teorie tektonických pohybů
Nová teorie, která zcela jasně a rozumně dokládá pohyby kontinentů, se zrodila srovnáním informací o struktuře zemského nitra pod kontinenty a oceány. Ukazuje také skutečnou roli horizontálytektonické pohyby, dokazující spojení mezi endogenními procesy a reliéfem.
Základem tohoto konceptu byla teorie, že litosféra se skládá z několika nezávislých monolitických bloků, které se mohou vůči sobě pohybovat různými směry. To se děje podél povrchu astenosféry. Astenosféra a její plasty fungují určitým způsobem jako lubrikant usnadňující pohyb monolitů.
Látka pláště se systematicky pohybuje v útrobách Země. Na některých částech povrchu se materiál pláště pohybuje směrem vzhůru, přesně tak proudí magma na povrch. V těchto oblastech Země se astenosféra ztenčuje a mírně se vyklenuje nahoru, vzhledem k tomu, že na ni působí tlak zespodu, mírně se vyklenuje i litosféra. Středooceánský hřbet tedy vzniká jako lineárně protáhlý výzdvih. Dále, pokud je vše zachováno v této podobě a neděje se nic nadpřirozeného, objeví se trhlina na ose zdvihu (toto je riftové údolí). Plášťová látka v důsledku přiblížení k zemskému povrchu nebo výlevu na tento povrch začne působit na spojené litosférické bloky a nutí je pohybovat se různými směry. A paralelně s tím hmota pláště tuhne v připovrchové vrstvě a přímo na samotném povrchu, čímž vzniká obnovená zemská kůra. Proces, během kterého se monolitické bloky litosféry oddělují a který doprovází tvorbu nové zemské kůryve středooceánských hřbetech se rozhodli tomu říkat šíření.
Litosférické desky, které klouzají po astenosféře směrem od osy středooceánského hřbetu, a tedy směrem k sousedním kontinentům, se zcela jistě srazí (tomu se nelze vyhnout) s kontinentálními bloky litosféry mnohem vyšší hustoty. Dochází k procesu, kdy méně mohutná a lehčí oceánská kůra často klesá pod kontinentální a následně proniká do zóny vysokých teplot ve svrchním plášti a neschopná jim odolat taje, čímž do pláště přidává novou hmotu. Materiál, který se přidává do pláště, nahrazuje ten, který byl vylit dříve ve středooceánském hřbetu. Proces vzniku kontinentální desky nad oceánskou se nazývá subdukce. Hluboké moře je zase tvořeno prudkým poklesem teplot nad zónou, kde se oceánská deska podsouvá pod část kontinentální kůry.
Popsaná teorie ve skutečnosti určuje rozdělení litosféry naší planety na monolity různých oblastí, které se pohybují různými směry. Vše je jednoduché, stačí jednou přijít na to, co vás bude v oblasti endogenních a exogenních procesů zajímat!
