Формы рельефа: эндогенные и экзогенные процессы

Рельеф — результат непрерывной борьбы двух групп процессов, и вся тема держится на их различении.

Эндогенные (внутренние) процессы питаются энергией недр: теплом мантии и движением плит. Они создают неровности: поднимают горы, опускают впадины, извергают вулканы, вызывают землетрясения. Эндогенные процессы отвечают за крупные формы рельефа — материки, океанические впадины, горные системы, равнины.

Экзогенные (внешние) процессы питаются энергией Солнца и силой тяжести: выветривание, работа текучей воды, ледников, ветра, моря, а также деятельность человека. Они сглаживают неровности: разрушают возвышенное и заполняют пониженное. Экзогенные процессы отвечают за мелкие формы — овраги, речные долины, дюны, моренные холмы, пещеры.

Если бы работали только внутренние силы, планета покрылась бы всё более высокими горами. Если бы только внешние — за геологически короткое время всё выровнялось бы до однообразной равнины: расчёты показывают, что при нынешней скорости разрушения континенты были бы срезаны до уровня моря за считаные десятки миллионов лет. Мы видим горы только потому, что внутренние силы поднимают их быстрее, чем внешние успевают разрушать.

Как определять тип процесса в задании: спроси себя, откуда взялась энергия. Магма, разлом, поднятие, землетрясение — изнутри, эндогенный. Вода, лёд, ветер, температура, волны — снаружи, экзогенный.

Ловушка: оползень и обвал — экзогенные процессы (работает сила тяжести и вода), даже если их спровоцировало землетрясение. Смотри на то, что непосредственно перемещает вещество.

Любая экзогенная работа начинается с выветривания — разрушения горных пород на месте. Слово обманчиво: ветер тут почти ни при чём, главные исполнители другие.

Физическое выветривание — разрушение без изменения состава. Главный механизм в умеренных и холодных широтах — морозное разрушение: вода попадает в трещину, замерзает, расширяется примерно на 9 % и разрывает породу. За тысячи циклов «замёрзло — оттаяло» скала превращается в каменную осыпь. В пустынях работает другой механизм — температурное выветривание: днём поверхность камня нагревается до 60–70 °C, ночью остывает почти до нуля, наружный слой расширяется и сжимается сильнее внутреннего и отслаивается чешуйками.

Химическое выветривание — разрушение с изменением состава: растворение, окисление, взаимодействие с водой и углекислым газом. Оно тем активнее, чем теплее и влажнее, поэтому в экваториальных лесах кора выветривания достигает десятков метров, а в Арктике почти отсутствует.

Биологическое выветривание — работа организмов: корни расклинивают трещины, лишайники выделяют кислоты, роющие животные перемешивают грунт.

Почему это важно для экзамена. Во-первых, тип выветривания зависит от климата, и это готовый довод: «в пустыне преобладает физическое выветривание из-за больших суточных амплитуд температур». Во-вторых, продукты выветривания — исходный материал для почвы и для всех осадочных пород: без выветривания не было бы ни песка, ни глины, ни чернозёма.

Из всех внешних сил текучая вода перемещает больше всего вещества, и формы, созданные ею, чаще всего попадают в задания.

Речная эрозия вырабатывает долины. В верхнем течении, где уклон велик, река врезается вниз, образуя узкие ущелья и каньоны. В нижнем течении, где уклон мал, она размывает берега вбок, образуя широкую пойму с меандрами и старицами. Отложения реки называются аллювием, а форма, которую река строит в устье из принесённого материала, — дельта.

Овраги — линейные понижения с крутыми незакреплёнными склонами, созданные временными потоками. Их рост — серьёзная проблема лесостепи и степи Восточно-Европейской равнины, и на вопрос «почему именно там» есть точный ответ: там сочетаются рыхлые, легко размываемые породы (лёссовые суглинки), ливневый характер летних осадков и быстрое весеннее снеготаяние, а главное — распашка склонов, из-за которой исчез скрепляющий почву травяной покров. Один плуг вдоль склона может положить начало оврагу, который за десятилетия вырастет на километры.

Карст — растворение водой растворимых пород: известняка, доломита, гипса, каменной соли. Формы карста — пещеры, воронки, провалы, подземные реки. Карст развивается там, где есть и растворимая порода, и достаточное количество воды: Крым, Кавказ, Урал, районы Приангарья.

Селевые потоки — грязекаменные потоки в горах после ливня или бурного таяния, самый разрушительный вид работы временных водотоков.

Опознавательная примета в задании: слова «пойма», «терраса», «старица», «дельта», «овраг», «балка», «карстовая воронка» — это всё работа воды.

Ледник при движении выпахивает ложе и тащит с собой обломки. Формы, созданные ледником, делятся на выработанные льдом и насыпанные.

Выработанные льдом: троговые долины с корытообразным поперечным профилем (в отличие от речных долин с профилем в виде буквы «V»), бараньи лбы — сглаженные и отполированные скалы, фьорды — затопленные морем ледниковые долины Норвегии.

Насыпанные: морена — смесь глины, песка и валунов без всякой сортировки, сброшенная тающим льдом; моренные холмы, озы — длинные узкие валы, отложенные потоками внутри ледника, камы — округлые холмы. Эти формы определяют рельеф Валдайской возвышенности и всего северо-запада Восточно-Европейской равнины: следы последнего оледенения, закончившегося около 10 тысяч лет назад. Там же ледник выпахал котловины, занятые сегодня озёрами, — отсюда обилие озёр в Карелии и на Валдае.

Ветер создаёт формы в местах, лишённых растительности: пустынях, побережьях, речных песках. Барханы — подвижные серповидные песчаные холмы с пологим наветренным и крутым подветренным склоном; дюны — песчаные гряды побережий; эоловые останцы — причудливые скалы, выточенные несомым ветром песком. Ветровая эрозия на распаханных землях называется дефляцией и приводит к пыльным бурям — именно с ней борются лесополосы в степях.

Море разрушает берега прибоем (абразия), образуя обрывы и волноприбойные ниши, и одновременно намывает пляжи, косы, пересыпи. Классический пример намывной формы — Куршская коса на Балтике.

Мнемоника для заданий: троговая долина, морена, оз, кам, фьорд — лёд; бархан, дюна, останец — ветер; пойма, старица, дельта, овраг, каньон — вода; пещера, воронка, провал — карст, то есть тоже вода; пляж, коса, обрыв — море.

Задание 4 просит расположить объекты с запада на восток, поэтому важно не столько запомнить высоты, сколько выстроить географический порядок.

Равнины с запада на восток: Восточно-Европейская (Русская) равнина — от западных границ до Урала; Западно-Сибирская равнина — между Уралом и Енисеем, одна из самых плоских и заболоченных на планете; Среднесибирское плоскогорье — между Енисеем и Леной, приподнятое, с глубоко врезанными речными долинами; равнины Центральной Якутии восточнее.

Горы: на западе и юге Европейской части — Хибины (Кольский полуостров) и Кавказ; далее Урал — граница частей света; на юге Сибири — Алтай, Западный и Восточный Саян, горы Прибайкалья и Забайкалья; на северо-востоке — Верхоянский хребет, хребет Черского; на востоке — Сихотэ-Алинь, горы Камчатки и Курил.

Рекорды, которые спрашивают: высшая точка России и Европы — Эльбрус, 5642 м; высшая точка Урала — гора Народная, 1895 м; высшая точка Алтая и всей Сибири — гора Белуха, 4506 м; высочайший действующий вулкан Евразии — Ключевская Сопка на Камчатке, около 4750 м; самая низкая точка России — побережье Каспийского моря, около 28 м ниже уровня океана.

Как выстраивать порядок с запада на восток: держи в голове опорные долготы — Кавказ около 43° в. д., Урал около 60°, Алтай около 86°, Байкал около 105°, Камчатка около 159°. Дальше любой объект сравнивается с ближайшей опорой. Ошибка, которую делают чаще всего, — путать Западный и Восточный Саян или ставить Верхоянский хребет западнее Среднесибирского плоскогорья.

Среди экзогенных процессов один стоит особняком: он разрушает породу не ударом и не трением, а химически.

Механизм. Дождевая вода, проходя сквозь воздух и почву, растворяет углекислый газ и становится слабой угольной кислотой. Такая вода растворяет известняк — породу, из которой сложены целые горные массивы. Растворение идёт по трещинам: чем шире трещина, тем больше воды через неё проходит и тем быстрее она расширяется. Процесс сам себя разгоняет, и за десятки тысяч лет трещина превращается в пещеру.

Формы, которые получаются. На поверхности — воронки, котловины, полья; провалившиеся кровли пещер дают внезапные ямы посреди ровного поля. Под землёй — системы ходов, залов и подземных рек. Там, где насыщенная известью вода капает со свода и испаряется, растёт сталактит сверху и сталагмит снизу; встречаясь, они образуют колонну.

Где это в России. Кунгурская ледяная пещера в Пермском крае, пещеры Башкирского Урала, включая Каповую с палеолитическими рисунками, карстовые районы Архангельской области и плато Лагонаки на Кавказе. В мире классикой считаются Динарское нагорье на Балканах (оттуда и само слово «карст», от названия плато) и юг Китая с его башенными останцами.

Практическая сторона. Карстовые полости делают территорию опасной для строительства: провалы случаются внезапно, под дорогами и домами. Вдобавок карстовые области бедны поверхностными водами: реки уходят под землю, и на поверхности сухо, хотя осадков достаточно. Это готовый ответ на задание «объясните, почему при обильных осадках в районе мало рек».

Примерно две трети площади России занимает многолетняя мерзлота — толща пород, которая не оттаивает годами и десятилетиями; местами её мощность превышает сотни метров, а в Якутии доходит до полутора километров. Она создаёт собственный набор форм рельефа, и этих процессов нет больше нигде.

Механизм первый: морозное пучение. Вода при замерзании расширяется примерно на 9 %. Замерзая в грунте, она приподнимает вышележащие слои. Если подземная вода подпитывает линзу льда снизу, за годы вырастает бугор пучения высотой в несколько метров — в Якутии их называют булгунняхами. Тот же механизм зимой выдавливает из земли столбы и сваи и коробит дороги.

Механизм второй: термокарст. Если верхний слой оттаял глубже обычного, подземный лёд тает, объём уменьшается, и поверхность проседает. Образуются западины, которые заполняются водой, — отсюда тысячи мелких круглых озёр на севере Западной Сибири и Якутии. Внешне это похоже на карстовые провалы, но растворения тут нет: просто ушёл лёд.

Механизм третий: солифлюкция. Летом оттаивает лишь верхний слой, а под ним мерзлота — водоупор. Талая вода не уходит вниз, переувлажнённый грунт становится текучим и сползает по склону даже при уклоне в несколько градусов, образуя натёчные языки и терраски.

Почему это хозяйственный вопрос, а не только теоретический. Дом, поставленный на мерзлоту обычным образом, отдаёт ей тепло, грунт под ним оттаивает и теряет прочность — здание перекашивается. Поэтому в Норильске и Якутске строят на сваях с проветриваемым подпольем, чтобы холодный воздух не давал грунту оттаять. Трубопроводы по той же причине ведут над землёй. При потеплении климата площадь мерзлоты сокращается, и накопленные за полвека постройки оказываются на грунте, для которого они не рассчитывались.

Формат 1. Расположить с запада на восток. Ищи опорную долготу каждого объекта и упорядочи объекты по ней. Проверка: первый объект должен быть самым западным, а не самым известным. Пример: Кавказ (43° в. д.), Урал (60°), Алтай (86°), Сихотэ-Алинь (136°).

Формат 2. Определить форму рельефа по описанию. Ищи в описании действующую силу. «Вытянутое линейное понижение с крутыми незакреплёнными склонами, растёт в вершине после ливней» — временный водоток, значит овраг. «Корытообразная долина с крутыми бортами и плоским дном в горах» — троговая долина, работа ледника. «Замкнутое понижение округлой формы в районе залегания известняков» — карстовая воронка.

Формат 3. Текст с пропусками (линия 5). Обычно требуется связать тектоническую структуру с формой рельефа и полезными ископаемыми. Работает цепочка: платформа → равнина → осадочные полезные ископаемые; складчатый пояс → горы → рудные полезные ископаемые; граница плит → землетрясения и вулканизм.

Формат 4. Расчёт амплитуды высот. Амплитуда — разность максимальной и минимальной абсолютных высот. Если одна из точек лежит ниже уровня моря, её высота отрицательна, и разность считается с учётом знака: от 5642 м (Эльбрус) до −28 м (Прикаспий) амплитуда равна 5642 − (−28) = 5670 м. Забытый знак — самая частая ошибка в этом типе задач.