Внешние (экзогенные) процессы: выветривание, эрозия, карст

Всё разнообразие земной поверхности создают две силы, действующие навстречу друг другу.

Внутренние (эндогенные) процессы питаются энергией земных недр. Они создают крупные неровности: поднимают горы, опускают впадины, извергают вулканы, сотрясают кору землетрясениями. Их результат — контрасты высот.

Внешние (экзогенные) процессы питаются энергией Солнца (через нагрев, ветер, круговорот воды) и силой тяжести. Они разрушают созданное: раскалывают породу, смывают, переносят и откладывают обломки. Их результат — выравнивание.

Важно понимать, что они не сменяют друг друга, а идут одновременно. Гора растёт и одновременно разрушается; какая из двух сил быстрее, та и определяет вид местности сегодня. Пока поднятие обгоняет разрушение, горы остаются высокими и острыми — таковы Кавказ, Альпы, Гималаи. Когда поднятие прекращается, а разрушение продолжается, горы сглаживаются и превращаются в невысокие хребты с округлыми вершинами — таков Урал, некогда высокий, а теперь стёсанный до 1,5–1,9 км.

Это первое, что стоит сказать себе, читая текст задания 30: о каком из двух моторов идёт речь. Если в тексте есть слова «жёлоб», «плита», «землетрясение», «вулкан», «складки», «поднятие» — это эндогенные процессы. Если «трещины», «обломки», «овраг», «наносы», «дюна», «морена», «растворение», «промоины» — экзогенные. Разобравшись с этим, вы уже наполовину построили ответ.

Выветривание — это разрушение горных пород на месте, без переноса. Слово обманчиво: ветер к нему почти не имеет отношения. Различают три вида, и в задании 29 чаще всего просят назвать «ещё один».

Физическое (механическое) выветривание раскалывает породу без изменения её химического состава. Главный его двигатель в России — морозное выветривание. Работает оно так: вода затекает в трещины скалы, ночью замерзает, а замерзая, расширяется — лёд занимает больше места, чем вода, из которой он получился. Расширяющийся лёд распирает трещину изнутри, и она растёт. Наутро лёд тает, вода проникает глубже, следующей ночью всё повторяется. За тысячи таких циклов монолитная скала распадается на остроугольные обломки.

Обратите внимание на условие: разрушение идёт не там, где холодно, а там, где температура многократно переходит через ноль. Поэтому морозное выветривание особенно сильно на Полярном и Приполярном Урале, в горах Кавказа и Сибири, где летом за сутки бывает и оттепель, и заморозок. Результат виден издали: склоны и вершины покрыты курумами — россыпями крупных остроугольных глыб.

Вторая разновидность физического выветривания — температурная: днём поверхность скалы нагревается и расширяется, ночью остывает и сжимается, и порода растрескивается от собственных напряжений. Так работает выветривание в пустынях, где суточная амплитуда достигает нескольких десятков градусов.

Химическое выветривание меняет сам состав породы: вода растворяет минералы, кислород окисляет их, углекислый газ превращает известняк в растворимый гидрокарбонат. Именно оно создаёт карст и рыжие корки на железистых породах. Работает оно тем быстрее, чем теплее и влажнее, поэтому в экваториальных широтах его роль огромна, а в Арктике — мала.

Биологическое (органическое) выветривание — работа живого: корни деревьев распирают трещины, лишайники выделяют кислоты и разъедают камень, роющие животные перемешивают породу. Оно сочетает механическое и химическое действие.

Важный вывод, который часто требуется в ответе: все три вида идут вместе, и в природе редко бывает «чистое» выветривание одного типа. Ленские столбы в Якутии, например, разделились на башни потому, что известняк разбит вертикальными трещинами, а по ним одновременно работали и растворение (химическое), и замерзающая вода (физическое), и резкие перепады температур от −50 до +30 °C.

Выветривание только готовит материал. Дальше за дело берутся переносчики, и у каждого свои формы рельефа — свой «почерк», по которому его узнают.

Текучая вода — главный скульптор суши. Её работа делится на три части: эрозия (размыв), перенос и аккумуляция (отложение). Разрушая, вода создаёт промоины, овраги, балки, речные долины и каньоны; откладывая — поймы, речные террасы, конусы выноса и дельты.

Особая беда России — овражная эрозия на распаханных склонах. Механизм: пашня лишена дернины, борозды идут вдоль склона, ливневые и талые воды стекают по ним, уносят верхний плодородный слой, промоина углубляется и превращается в овраг длиной в сотни метров. За столетие овраги вывели из оборота значительные площади пашни на Среднерусской возвышенности. Меры очевидны из механизма: пахать поперёк склона, чтобы борозды задерживали воду, и сажать лесополосы, чтобы корни держали почву.

Ветер работает там, где нет растительного покрова, — в пустынях, полупустынях и на песчаных берегах. Он выдувает мелкие частицы (это дефляция, она же ветровая эрозия почв), обтачивает скалы песком, создавая причудливые останцы, и наметает песок в холмы. Подвижный песчаный холм в пустыне называют барханом, а на морском или речном берегу — дюной. На Куршской косе дюны достигают 60 м, и, когда в XVIII веке сосновые леса на косе вырубили, пески пришли в движение и засыпали несколько деревень; теперь их закрепляют посадками сосны и травы.

Ледник оставляет самый узнаваемый след. Двигаясь, он выпахивает ложе и сглаживает скальные выступы: со стороны, обращённой к движению льда, склон получается пологим, с противоположной — крутым. Такие выступы называют «бараньими лбами», а их скопления — курчавыми скалами; на отполированной поверхности видны борозды, процарапанные вмёрзшими обломками. Растаяв, ледник бросает всё принесённое: возникают моренные холмы и гряды из перемешанных песка, глины и валунов, озы и камы, зандровые равнины из промытого талыми водами песка. В понижениях между холмами скапливается вода — так появились сотни озёр Валдая и Карелии с изрезанными берегами. Признак, по которому древнее оледенение опознают безошибочно: валуны из пород, которых поблизости нет, — гранитные глыбы на Валдае принесены из Карелии и Скандинавии.

Море разрушает берег ударами волн — это абразия, — создавая обрывы (клифы) и волноприбойные ниши. Обломочный материал волны и вдольбереговые течения перетаскивают вдоль побережья и откладывают в виде пляжей, кос и пересыпей. Именно так намыта Куршская коса.

Сила тяжести работает на крутых склонах: осыпи, обвалы, оползни, сели, лавины. Она же завершает работу всех остальных: обломок, отколотый морозом, скатывается вниз именно под её действием.

Карст — растворение горных пород движущейся водой и формы рельефа, которые при этом возникают. Это самый частый сюжет заданий 29 и 30, и разбирать его надо через условия.

Чтобы карст возник, нужны три вещи одновременно. Первое: растворимая порода — известняк, доломит, мел, гипс, каменная соль. В граните или песчанике карста не бывает: они водой практически не растворяются. Второе: трещиноватость — вода должна иметь путь внутрь толщи. Третье: движущаяся вода, причём насыщенная углекислым газом: он делает воду заметно более агрессивной к известняку.

Дальше механизм прост и неумолим. Вода просачивается по трещинам, растворяет породу и уносит её в растворе. Трещина расширяется, воды по ней идёт больше, растворение ускоряется. За тысячелетия из волосяной трещины вырастает ход, а затем зал. Так сложена Кунгурская ледяная пещера в Пермском крае: она заложена в толще гипсов, ангидритов и известняков, в ней около семидесяти гротов и почти шесть десятков подземных озёр.

Формы карста делят на поверхностные и подземные. Сверху это карры (борозды на голой породе), воронки, карстовые котловины (полья), карстовые колодцы и шахты. Снизу — пещеры с сталактитами (растут сверху вниз) и сталагмитами (снизу вверх), подземные реки и озёра.

Отсюда вытекают два следствия, которые чаще всего просят объяснить.

Почему реки и ручьи исчезают с поверхности. Вода уходит в трещины и пустоты растворимой породы, и сток продолжается под землёй. Поэтому в карстовых районах обычны сухие долины и внезапно обрывающиеся русла.

Откуда берутся воронки. Своды подземных полостей обрушиваются, и на поверхности над пещерой появляются замкнутые понижения. Для хозяйства это прямая опасность: провалы случаются под дорогами и зданиями.

Районы карста в России: Пермский край (Кунгурская пещера), Республика Башкортостан, Кавказ (там находятся глубочайшие пещеры мира), Крым с его яйлами и пещерами.

Ниже — связки «причина → механизм → следствие», которые в заданиях 30 по внешним процессам спрашивают чаще всего. Их стоит уметь произнести целиком, не подглядывая.

Морозное выветривание. Температура многократно переходит через ноль → вода затекает в трещины и замерзает → лёд расширяется и распирает трещину → порода раскалывается на остроугольные обломки → на склонах накапливаются курумы.

Карст. Порода растворима, разбита трещинами → вода с углекислым газом просачивается и растворяет её → трещины расширяются до ходов и залов → на поверхности при обрушении сводов появляются воронки, а реки уходят под землю.

Овражная эрозия. Склон распахан вдоль → дернины нет, вода стекает по бороздам → поток уносит верхний плодородный слой → промоина углубляется и превращается в овраг → пашня выводится из оборота.

Дельта. Река несёт много наносов → у впадения в мелководный бассейн течение теряет скорость → взвесь осаждается → русло дробится на рукава, суша наращивается → образуется дельта, а в понижениях между рукавами застаивается вода (плавни, лиманы).

Дюны на косе. Волны и вдольбереговое течение намывают песок → выброшенный на пляж песок высыхает → постоянный ветер перевевает его вглубь → там, где растительность песок не закрепляет, вырастают подвижные дюны.

Ледниковые озёра. Территория была покрыта ледником → он выпахал котловины и отложил морену — беспорядочные холмы и гряды → между холмами остались понижения → после таяния они заполнились водой → возникли многочисленные озёра с изрезанными берегами и островами.

Бараньи лбы. Ледник двигался по твёрдым кристаллическим породам → он сглаживал и полировал выступы с наветренной стороны и обламывал с подветренной → вмёрзшие обломки царапали поверхность → остались сглаженные скалы с бороздами.

Заболачивание. Воде некуда уходить — плоский рельеф и водоупор (глина или мерзлота) → испарение мало из-за прохлады → влага застаивается → накапливается торф → образуется болото.

Заметьте, что все восемь цепочек устроены одинаково: условие → процесс → форма. Научившись видеть эту рамку, вы сможете построить и ту цепочку, которой здесь нет.