Litosféra, endogenní a exogenní procesy, utváření povrchu Země

 

Téma: Litosféra, endogenní a exogenní procesy, utváření povrchu Země

Předmět: Zeměpis

Přidal(a): draggo

 

 

–          pevný obal Země, tvořena zemskou kůrou a svrchními vrstvami zemského pláště

–          Tloušťka obvykle 50 – 150 km

–          Skládá se z tzv. litosferických desek – mohutných desek zemské kůry, které „plavou“ na plastické vrstvě zemského pláště (astenosféra)

–          Litosferické desky dělíme na pevninské a oceánské, liší se složením, hustotou (oceánské mají větší) a zejména tloušťkou – oceánské 10 – 15 km, pevninské 25-40 km, extrémem jsou mladá alpínská pohoří – např. v oblasti Himalájí jde až o 80 km

 

Litosférické desky jsou v neustálém pohybu, který dělíme na 3 různé druhy:

• Transformní – desky udržují stejnou vzájemnou vzdálenost, ale pohybují se do stran – tímto třením vzniká obrovské množství energie, které může vést k zemětřesením – např. zlom San Andreas v Kalifornii
• Divergentní – desky se od sebe oddalují a ve vznikající mezeře se tvoří nová oceánská kůra – např. Středoatlantský hřbet
• Konvergentní – desky se přibližují k sobě, což může mít za následek např. zemětřesení, sopečnou činnost a zprostředkovaně i např. vlny tsunami. Může dojít ke dvěma různým jevům:
  • Subdukce – jedna deska se zasouvá pod druhou, nejčastěji se těžší oceánská kůra zasouvá pod lehčí kontinentální. Rychlost subdukce je cca 1-5 cm/rok. Subdukce může opět probíhat ve třech variantách, přičemž každá má pro utváření povrchu země jiný účinek:
    • Oceánská pod oceánskou – následkem je vznik hlubokomořského příkopu a silná sopečná činnost, která může vyústit až ve vznik sopečného souostroví (pokud je dostatek času, aby podmořské sopky mohly svou činností vystoupit nad hladinu, např. Havaj)
    • Oceánská pod kontinentální– opět vznik hlubokomořských příkopů v místě subdukce, v blízkosti subdukce dochází k orogenezi a tím pádem k tvorbě vrásových pohoří (např. Andy)
    • Kontinentální pod kontinentální – vlivem obrovského tlaku dochází ke vzniku pohoří (např. Himaláje)
  • Kolize – desky se vzájemně srazí a zapříčí. Nejčastěji v těchto místech dochází k tzv. orogenezi, neboli horotvornému procesu. V historii známe celkem čtyři hlavní orogenické jednotky, neboli vrásnění. Více v kapitole o utváření povrchu země.
  • Obdukce – zvláštní případ, kdy se lehčí kontinentální deska podsouvá pod těžší oceánskou

 

Vznik kontinentů – byla prokázána správnost tzv. teorie kontinentálního driftu, která předpokládá, že před cca 560 miliony lety vznikl prakontinent zvaný Pangea, který se následně (před cca 260 mil. let) rozpadl na Laurasii a Gondwanu, oddělené mořem Tethys. Tyto dva kontinenty se nadále rozpadaly na menší části, které poté oddriftovaly na polohy dnešních kontinentů. Důkazem teorie kontinentálního driftu jsou například stejné fosilie v oblasti Jižní Ameriky a Afriky, které by se ale nemohly vzhledem k dnešní poloze kontinentů objevit na obou místech zároveň.

 

Endogenní procesy

–          Procesy, které mají svůj původ v nitru země, jako zdroj energie pro ně slouží horké zemské jádro, které postupně vychldá. Jsou nezávislé na vnějších podmínkách jako je počasí, vyznačují se nepravidelností a vázaností na určitá místa (nejčastěji okraje litosferických desek). Tyto procesy jsou také příčinou zvyšování výškových rozdílů.

–          Řadíme sem horotvorné procesy, vulkanismus, zemětřesení a metamorfozu hornin.

–          Horotvorné procesy – projevují se vznikem vrás, příkrovů a zlomů.

• Vrásová pohoří – pohybem litosférických desek dochází ke ztlačování, zprohýbání a vyzdvižení usazených hornin – na povrchu dochází k vzniku vrásy. Její vyklenutí označujeme jako antiklinálu, poklesnutí jako synklinálu. Jsou spojeny tzv. ramenem vrásy. Vrásy mohou mít velikost od několika milimetrů po desítky kilometrů, jejich vznik je proces trvající miliony let.
• Kerná pohoří – vlivem tlaku v zemské kůře dochází k jejímu rozlámání na bloky (kry), přičemž některé jsou tlakem vyzdviženy (hrášť  – pohoří), a některé naopak poklesnou (příkopové propadliny)
• Příkrovová pohoří – vznikají při přesunu zvrásněných vrstev na velkou vzdálenost
• Sopečná pohoří – vznikají jako důsledek vulkanické činnosti, více u vulkanismu

–          Vulkanismus – projev vnitřní energie planety, jehož výsledkem je sopečná činnost, zemětřesení či tepelná metamorfóza.

• Vulkanické jevy jsou založené na stoupání horkého magmatu ze spodních do horních vrstev planety, přičemž nakonec se magma vyvalí na povrch (jak souš, tak oceán) a stane se lávou. K průnikům magmatu na zemský povrch dochází zejména na okrajích litosferických desek, ale také v oblasti tzv. horkých skvrn, což jsou místa se zvýšeným tokem geotermální energie.
• Láva, neboli magma které se dostane na povrch Země následně může vytvořit mnoho přírodních úkazů, počínaje magmatickými horninami až po vulkanická pohoří.
  • Štítová sopka – sopka vyznačující se velice mírným sklonem svahu – je navrstvena z velice řtekutého a málo viskózního magmatu, při erupci nedochází k velkým explozím, velké množství lávy pomalu vytéká z kráteru. (např. Kilauea, Mauna Loa, Olympus Mons (Mars))
  • Stratovulkán – sopka navrstvená střídavě z viskózní lávy a pyroklastických hornin (horniny vzniklé usazením tzv. pyroklastických proudů, tedy směsi žhavých sopečných plynů, úlomků magmatu a sopečného popela). Vyznačuje se příkrým sklonem svahu a ničivými explozivními erupcemi. (např. Etna, Fudžisan, sv. Helena)
  • Supervulkán – druh sopky vyznačující se nesrovnatelně větší ničivou silou oproti běžným vulkánům. Vznikají v momentě, kdy magma vystupuje na povrch, ale není schopné projít zemskou kůrou. Dochází tedy k jeho hromadění pod povrchem, což zvyšuje tlak až na míru, kdy ho zemská kůra není schopna udržet. Erupce supervulkánů jsou ve srovnání s ostatními sopkami velice řídké, ale následky jejich výbuchů mohou ovlivnit klima na celé planetě i na několik let. V současnosti hrozí nebezpečí výbuchu v oblasti Yellowstonské horké skvrny.
  • Další jevy – lávové proudy, lávová jezera, výrony sopečných plynů (fumarol, solfar)

–          Zemětřesení–náhlý otřes zemské kůry vyvolaný uvolněním napětí v ní.

• Rozlišujeme 3 druhy:
  • Tektonická – 90% všech zemětřesení, nejnebezpečnější druh. Vzniká uvolněním energie v tektonicky aktivních oblastech, tedy zejména na místech, kde se stýkají 2 a více litosferických desek. Dochází zde ke smykovému pohybu jednotlivých ker, jejichž posun může být až v řádech metrů (běžně se litosferické desky pohybují řádově o milimetry za rok). Hypocentrum se může nacházet v hloubkách až 700 km, nicméně nejničivější jsou zemětřesení s hypocentrem v hloubce do 60 km pod povrchem.
  • Vulkanická – vznikají jako průvodní jev vulkanické činnosti, jejich hypocentrum je vázané na přívodní dráhu magmatu a je v hloubce max. 10 km. Oproti tektonickým jsou mnohem slabší a mají spíše lokální charakter.
  • Řítivá – vznikají zřícením stropů podzemních dutin např. v krasových oblastech nebo v dolech. Jejich intenzita je velmi nízká a škody jsou jen lokálního charakteru. Hypocentrum je ve velmi malé hloubce.
• Hypocentrum – místo vzniku zemětřesení, nachází se pod povrchem Země
• Epicentrum – místo na povrchu Země ležící přesně nad hypocentrem.
• V případě, kdy má zemětřesení epicentrum v oblasti oceánu, může dojít k vyvolání průvodního jevu zvaného vlna tsunami. Jedná se obrovské vlny, které se šíří oceánem všemi směry od epicentra a v momentě nárazu na pevninu mohou mít výšku v řádu desítek metrů, a jsou tedy schopné napáchat významné škody, mnohdy významnější, než samotná zemětřesení (viz zemětřesení v Indickém oceánu roku 2004)
• Výskyt zemětřesení je nejčastější v oblastech zlomů v zemské kůře, vnitrodesková zemětřesení jsou málo častá a svou intenzitou velmi slabá. 75% zemětřesení se odehraje v oblasti zvané Tichomořský Ohnivý kruh, který se táhne po obvodu téměř celého Tichého oceánu, a zahrnuje například oblasti jako Japonsko, Aleuty, Filipíny, Indonésii, západní pobřeží USA apod.   

 

Exogenní procesy

–          Procesy, které mají svůj zdroj energie mimo Zemi (myšleno energii jejího jádra) – jde např. o sluneční záření, vítr, vodu, přitažlivé síly Slunce a Měsíce, rotaci Země či člověka.

–          Neutvářejí povrch Země, pouze ho zarovnávají a snižují.

–          Působí nepřetržitě, ale s různou intenzitou

–          Projevy: transport (přemisťování materiálu), eroze (rozrušování povrchu), sedimentace (ukládání materiálu)

–          Základním předpokladem působení exogenních činitelů je zvětrávání hornin, neboli jejich postupná přeměna v průběhu času

 

–          Jednotlivé procesy:

• Činnost vody
  • Modeluje svahy – srážkový ron (plošné smývání půdy v oblastech s nezpevněnými horninami)
  • Hloubení údolí – tvar písmene „V“, dále i strže a kaňony
  • Prosakováním v rozpustných horninách vytváří krasové jevy – např. stalaktity a stalagmity, celé krasové jeskyně apod.)
  • Erozní rýhy – rýhy, které vznikají v horninách vlivem erozní činnosti vody, mohou mít různou velikost a hloubku, závisí na hornině
  • Škrapy – při obnažení vápencového podlaží dochází při srážkách k chemické reakci, která způsobuje vznik rýh a později až tzv. geologických varhanů. Tyto obnažené skály se mohou rozpálit vlivem slunečního záření až na 50 °C, což pomáhá k udržení teplomilných rostlin v krasové oblasti
  • Badlands – v  suchých oblastech bez vegetace s měkkým podložím dochází při prudkých srážkách k vyhloubení různě velkých rýh, které tak vytvoří mimořádně špatně schůdný terén
  • Říční terasy – stupňovité plošiny po stranách říčních toků, vzniklé erozí a akumulací (usazením sedimentů)
  • Údolní nivy – plochá říční dna, tvořená naplaveninami, která jsou pravidelně zaplavována během povodní

 

• Činnost ledovce
  • Je nutné rozlišovat tzv. horský a pevninský ledovec
  • Formování horských štítů –
  • Kary – ledovcové kotle, místa, kde vzniká horský ledovec. Obvykle jsou ze tří stran obklopeny strmými stěnami, a z té čtvrté je odváděna ledovcová masa. Kary jsou obvykle zakončením ledovcového údolí.
  • Ledovcová údolí – Ledovec svou ohromnou vahou stlačuje horninu pod sebou a tím dává za znik údolím ve tvaru písmene „U“
  • Morény – kamenné valy vzniklé činností ledovce, skládají se z mnoha různých materiálů, od velkých balvanů až po jílové části. Tyto valy se mohou nacházet u různých částí ledovce, a podle toho rozlišujeme morény, přední, boční, spodní apod. Morény vznikají v době, kdy se ledovec rozšiřuje a tudíž s sebou „táhne“ velké množství hornin z podloží, po kterém se pohybuje. Po jeho ústupu morény zůstávají na místě a mohou nám být nápomocny při určování rozsahu ledovce v minulosti. Údolí přehrazené morénou se pak stává ideálním místem pro vznik ledovcového jezera.
  • Ledovcová jezera – jsou dvojího druhu – karová a morénová. Vznikají po ústupu ledovce, kdy kary a údolí přehrazená morénou vytvářejí ideální podmínky pro jejich vznik

• • Ledovcová eroze
    • Brázdění – ledovec ryje do podložní horniny – vznik ledovcových údolí ve tvaru U
    • Odlamování – voda pod ledovcem střídavě rozmrzá a zamrzá, což vede k roztrhávání podložní horniny
    • Obrušování – části hornin unášené ledovcem se třou o podložní horniny, což vede k jejímu uhlazování a obroušení

 

• Činnost větru
  • Abraze – vítr přemisťuje nezpevněný materiál na velké vzdálenosti a obrušuje tím skalní útvatry, vytváří tak jamky, dutiny, žlábky či hřibovité skalní útvary
  • Vytváří písečné duny v oblasti pouští – vyvýšené oblasti písku, mající nestálý tvar.
  • Deflace – odvívání částic z povrchu půdy, nejvíce jsou náchylné suché a nezpevněné povrchy jako např. vyschlá koryta řek (vádí/creek) nebo pláže.

 

• Činnost gravitace
  • Laviny – při zvýšeném množství sněhu na prudkých svazích může gravitační síla způsobit sesunutí sněhové pokrývky směrem do údolí a napáchat tak zančné škody
  • Sesuvy půdy – nestabilní svahy (např. oslabené povodněmi apod.) se mohou pouhým vlivem gravitace sesunout
  • Řícení skal – skály narušené zvětráváním a dalšími exogenními procesy se mohou v jistém okamžiku rychle zřítit vlivem gravitace a porušené stability

 

• Činnost přit. sil Slunce a Měsíce – vzniká tak příliv a odliv, dle vzájemné polohy všech 3 těles může být skočný (jsou v řadě) nebo hluchý (svírají pravý úhel). Činnost přílivu má také významný podíl na formování zemského povrchu

 

• Činnost mořského příboje – dochází k formování mořských pobřeží, kdy dochází k obrušování pobřežních skal, tvorbě pláží či pobřežních srázů.

 

• Činnost živých organismů – mnohé živé organismymají buď destruktivní nebo konstruktivní vliv na reliéf. Příklady:
  • Živočichové si sami vytvářejí své životní prostředí a tím formují povrch Země, např. termitiště nebo korálové útesy
  • Rostliny mohou svým růstem narušovat povrch – např. kořenové systémy stromů rozšiřují pukliny v půdě
  • Organismy svou činností mohou vytvářet mnohé materiály, ze kterých se následně skládá povrch země – např. rašelina nebo uhlí.

 

• Činnost člověka – aktivita člověka je v současné době hlavním faktorem na 4/5 zemského povrchu. Ovlivňuje povrch mnoha způsoby:
  • Hloubení do zemského povrchu – lomy, jámy
  • Podzemní stavby – tunely, potrubí, doly
  • Urbanistické celky – domy, města, dopravní stavby
  • Nasypané tvary – náspy, hráze
  • Přetváření původních přírodních krajin – tvorba zemědělských ploch, která může vést k erozi
  • Úprava říčních koryt