U suvremenoj znanosti govore o reljefu i njegovim glavnim komponentama: izgledu, povijesnom podrijetlu, postupnom razvoju, dinamici u suvremenim uvjetima i posebnim obrascima distribucije s gledišta geografije, a često spominju i endogene i egzogene procese. To je dio geografije kao zajednice i kao složena znanost koja se može smatrati geomorfologijom, što je, zapravo, karakterizirano gornjom definicijom. U ovoj intrageografskoj znanstvenoj grani danas dominira pojam reljefa kao konačnog proizvoda uzajamnog utjecaja egzogenih i endogenih geoloških procesa.
Egzogeni procesi
Pod egzogenim procesima podrazumijevaju se takvi geološki procesi koji su uzrokovani vanjskim izvorima energije u odnosu na globus, u kombinaciji s gravitacijom. Primarni izvori energije uključuju sunčevo zračenje. Egzogeni procesi događaju se u prizemnoj zoni i izravno na površini zemljine kore. Predstavljaju se u obliku fizikalno-kemijske i mehaničke interakcije zemljine kore sa slojevima vode i zraka. Egzogeni procesi su u prirodi odgovorni za destruktivne radove kako bi se izgladile površinske nepravilnosti, koje zauzvrat nastaju endogenim procesima, naime, izbočine su odsječene i reljefne šupljine ispunjene proizvodima uništenja.
Endogeni procesi
Zemljište se podvrgava stalnim promjenama. Endogeni i egzogeni geološki procesi su antagonistički. Oni su u mogućnosti otkazati utjecaj svog protivnika na Zemlji. Endogeni procesi su 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 polju formiranja zemljine površine. Metamorfizam stijena, magmatizam i seizmička aktivnost nazivaju se endogenom. Primjer endogenih procesa su tektonski pokreti zemljine kore. Glavni izvori energije za ovu vrstu procesa su toplinska, kao i preraspodjela materijala u crijevima u skladu s gustoćom određenih materijala (znanstveno nazvana gravitacijskom diferencijacijom). Endogeni procesi potiču se (kao što naziv implicira) unutrašnjom energijom svijeta i očituju se ponajprije u višesmjernim pokretima ogromnih masa stijena zemljine kore, a s njima i rastopljene materije zemljinog plašta. Kao rezultat endogenih procesa stvaraju se velike nepravilnosti na zemljinoj površini. Upravo su ti procesi odgovorni za formiranje planina i planinskih lanaca, isprepletenih korita i korita oceana.
U interakciji egzogenih i endogenih varijanti procesa razvija se zemaljska kora i njena površina. Razmotrit ćemo procese projektiranja, odnosno endogene geološke procese koji, u stvari, stvaraju najveće dijelove zemljinog reljefa.
Endogene skupine
Između 3 endogene 3 skupine čvrsto povezanih, ali neovisnih procesa, razlikuju se:
- Magmatizam;
- potres;
- tektonski utjecaji.
Pogledajmo pobliže svaki postupak.
Magmatizam
Endogeni procesi uključuju vulkanske pojave. Pod njima treba razumjeti procese temeljene na kretanju magme na površini zemljine kore i u njenim gornjim slojevima. Vulkanizam pokazuje čovjeku da je tvar koja se nalazi u utrobama Zemlje, znanstvenici imaju priliku upoznati se s njenim kemijskim sastavom i fizičkim stanjem. Vulkanske pojave očituju se daleko od svuda, ali samo u takozvanim seizmički aktivnim područjima, na koje je, zapravo, mogućnost takvih pojava ograničena. Teritoriji s aktivnim ili uspavanim vulkanima na njima često su pretrpjeli geološke promjene tijekom povijesnog procesa. Magma, prodirući u unutarnje endogene procese Zemlje, možda neće ni dosegnuti površinu, pa se u tom slučaju smrzava negdje u utrobi zemlje i formira posebne nametljive (duboke) stijene (uključujući gabro, granit i mnoge druge). Pojave koje rezultiraju prodorom magme u zemljinu kore nazivaju se platonizmom, a u suprotnom - dubokim vulkanizmom.
potresi
Potresi, koji su također među glavnim endogenim procesima, očituju se u određenim područjima Zemljine površine, izraženi kratkoročnim udarima. Svima je jasno da su zemljotresi, kao prirodne katastrofe, zajedno s vulkanizmom, uvijek bili bliski ljudskom društvu, i kao rezultat toga, zapanjuli su maštu ljudi. Zemljotresi nisu prošli bez traga za čovjekom, uzrokujući njegovom domaćinstvu (a ponekad čak i zdravlju i životu) ogromnu štetu u vidu uništavanja zgrada, kršenja integriteta poljoprivrednih kultura, teških ozljeda ili čak smrti.
Tektonski utjecaji
Pored zemljotresa, koji su kratkotrajni i snažni kolebanja, zemaljska površina doživljava utjecaje u kojima se neki njezini dijelovi dižu, a drugi padaju. Takvi se pokreti korteksa događaju nezamislivo sporo (u odnosu na tempo naše svakodnevice): njihova brzina jednaka je promjenama na razini od nekoliko centimetara ili čak milimetara po stoljeću. Dakle, oni su, naravno, nepristupačni za promatranje ljudskog oka, mjerenja se traže samo uz upotrebu posebnih mjernih instrumenata. Međutim, paradoksalno je da su za izgled našeg planeta ove promjene vrlo značajne, a na povijesnoj razini njihova brzina nije tako mala. Budući da se takvi pokreti stalno i svugdje odvijaju stotinama, pa čak i milijunima godina, njihovi konačni rezultati su impresivni. Pod utjecajem tektonskih pokreta (i tako ih zovu), mnoga kopnena područja pretvorila su se u duboko oceansko dno, naprotiv, s istim uspjehom su neki dijelovi površine, koji se danas dižu stotine, tisuće metara nadmorske visine, nekada bili skriveni pod gustim vodenim pokrivačem, Kao i sve u prirodi, intenzitet vibracijskih pokreta je različit: u nekim su područjima tektonski procesi brži i imaju veći utjecaj, dok su na drugim mjestima oni mnogo sporiji i manje značajni.
U ovom ćemo se članku usredotočiti na tektonske procese, jer su oni presudni u području stvaranja reljefa, a samim tim i vanjskog izgleda našeg planeta. Dakle, tektonika određuje prirodu i plan budućih obrisa reljefnih oblika svijeta kroz mnoga stoljeća.
Tektonski blokovi
Ponovimo još jednom da se tektonske promjene shvaćaju kao endogeni procesi formiranja reljefne slike. Tektonika je izravno povezana s kretanjem posebnih monolitnih blokova, koji su zasebni fragmentarni dijelovi zemljine kore. Važno je razumjeti da se ti blokovi međusobno razlikuju:
- u debljini (najmanje s nekoliko metara i nekoliko desetaka metara, a u kilometrima najviše kilometara);
- po površini (najmanji su kvadrati stotine i stotine kilometara, a najveći dosežu milionske površine);
- priroda deformacije stijena koje čine zemljinu koru (opet, razlikujemo dvije vrste promjena: diskontinuirane i presavijene);
- u smjeru kretanja (postoje dvije vrste višesmjernih pokreta: vodoravni i okomiti tektonski pokreti).
Povijest razvoja tektonike
Do sredine 20. stoljeća, koncept fiksizma bio je vodeća pozicija u geomorfologiji i geologiji. Njegova osnova bila je ideja da glavni, dominantni tip oscilatornih pokreta treba smatrati vertikalnim, dok je horizontalni tip pokreta sekundarni. Dakle, geolozi su vjerovali da su svi najveći oblici zemaljskog reljefa (naime, oceanska korita, pa čak i čitavi kontinenti) nastali isključivo zbog vertikalnih pomicanja kore. Kontinenti su navedeni kao zone nadmorske visine, a oceani su percipirani kao zone njenog utapanja. Objašnjena je ista teorija, i mora se priznati sasvim razumljivo i razumno, i stvaranje manjih neravnina u reljefu reljefa, naime, odvojene planine, planinski lanci i razdvajanje tih vrlo grebenih udubljenja.
Međutim, kao što znate, ideje se s vremenom mijenjaju i svaka se istina lako može pretvoriti iz apsolutnog statusa u relativni. Geolog po imenu Alfred Wegener usmjerio je pažnju znanstvene zajednice na činjenicu da su oblik i oblik različitih kontinenata u geometrijskom smislu prilično dobro kombinirani jedni s drugima. Istodobno je započeo aktivan rad na prikupljanju geoloških i paleontoloških podataka s raznih kontinenata koji su u to vrijeme bili dostupni za proučavanje. Ove su studije pokazale zanimljivu stvar: na kontinentima koji su udaljeni tisućama kilometara udaljeni jedni od drugih, potpuno su identična bića živjela u dalekoj prošlosti, štoviše, zbog strukturnih značajki, mnoge vrste stvorenja apsolutno nisu imale načina da pređu nevjerojatno veliko vodeni prostori.
Svejedno, Wegener je vršio neprocjenjiv rad na analizi ogromne količine paleontoloških i geoloških podataka. Usporedio ih je s obrisima postojećih kontinenata, a prema rezultatima svog istraživanja izrazio je teoriju da su u prošlom životu kontinenti na Zemljinoj površini bili potpuno različiti od sadašnjih. Uz sve to, znanstvenik je pokušao napraviti jedinstvenu rekonstrukciju općeg pogleda na zemlju prošlih geoloških razdoblja. Razgovarajmo detaljnije o Wengerovoj teoriji.
Prema njegovom mišljenju, u permskom razdoblju paleozoika na Zemlji je stvarno postojao jedan supermaterijal ogromne veličine, koji se zvao Pangea. Sredinom jurskog mezozoika bilo je podijeljeno na dva neovisna dijela - kopno Gondwana i Laurasia. Nadalje, broj kontinenata neprestano se povećavao: Laurasia se probila u modernu Sjevernu Ameriku i Euroaziju, a Gondwana je zauzvrat bila podijeljena na Afriku, Južnu Ameriku, Antarktiku, Australiju i Hindustan (kasnije je Hindustan postao Euroazija). U stvari, tako je pao koncept fiksizma. Unutar te teorije postalo je nemoguće objasniti promjene u konturama kontinenata i daljnja kretanja kontinenata na Zemljinoj površini.
Wegener se tu nije zaustavio. Ispravio je kolaps fiksizma pretpostavkom da se kontinenti, u obliku ogromnih litosfernih blokova, ne kreću u okomitom, već u vodoravnom smjeru. Štoviše, horizontalna kretanja, s njegovog stajališta, su glavna tektonska oscilacija koja su presudno utjecala na izgled našeg planeta. Teorija Alfreda Wegenera zvala se teorija o kontinentalnom odljevu, a njeni su pristaše postali poznati kao mobilisti (za razliku od fiksista). Wegener je možda mogao pridonijeti proučavanju drugih endogenih i egzogenih geoloških procesa, ali on je stao u ovoj fazi.
Bilo kako bilo, osim nepotpuno potkrijepljenih zaključaka samog Wegenera i paleontoloških podataka, nije bilo dokaza o valjanosti nizova kontinenata kontinenata. Da bismo dobili podatke koji bi potvrdili ili pobijali novu teoriju i, na kraju, razumjeli zašto se kontinenti kreću, bilo je potrebno pažljivije proučiti strukturu zemljine kore. Međutim, drugi aspekt djela bio je važnija točka: bilo je potrebno proučiti strukturu dna oceana što je moguće potpunije, do tada uopće ne proučavajući. Zamislite samo: prema mišljenju koje je u to vrijeme postojalo među ogromnom većinom znanstvenika, oceansko dno predstavljalo je potpuno ravnu površinu!
Kontinentalna i oceanska kora
Ta su istraživanja provedena i dala su potpuno neočekivane rezultate. Na iznenađenje znanstvenika, teren Zemlje ispod oceanskog sloja i ispod kontinenata bio je drugačije uređen.
Kontinentalna kora je snažna i sastoji se od tri sloja:
- gornji (formiran odvodnim stijenama sedimentnog sloja, koji nastaje na zemljinoj površini);
- granit (pored vrha);
- bazalt (dva donja sloja formirana su stijenama rođenim u utrobama zemlje kao rezultat hlađenja i daljnje kristalizacije materija plašta).
Kora na dnu oceana vrlo je različita. Tanji je i sastoji se od samo dva sloja:
- gornja (formirana sedimentnim stijenama);
- bazalt (promašeni sloj granita).
Dogodila se prava revolucija: postala je moguća i, osim toga, zapravo dokazana postojanja dvije različite vrste zemljine kore: oceanske i kontinentalne.
Sloj plašta
Ispod zemljine kore nalazi se plašt, čija je supstancija predstavljena u rastopljenom stanju. Astenosfera je plašt plašta koji se nalazi na dubini od 30-40 kilometara ispod oceana i 100-120 kilometara ispod kontinenata. Sudeći prema brzinskim karakteristikama seizmičkih valova, obdaren je visokom duktilnošću, pa čak i takvim svojstvom kao što je fluidnost. Treba razumjeti da apsolutno svi slojevi iznad astenosfere predstavljaju litosferu. Odnosno, Zemljina kora i plašt plašta iznad astenosfere ulaze u osebujnu litosfernu formulu.
Reljef na dnu oceana
Topografija oceanskog dna također se pokazala puno složenijom nego što se prije mislilo. Njegove glavne komponente su:
- polica (površina koja uvjetno nastavlja nagib kopna kopna od vodenog ruba do dubine od 200 do 500 metara);
- kontinentalni nagib (od kraja zone polica i do 2, 5-4 tisuće metara, a moguće i više);
- sliv rubnog mora (pomalo neujednačena (brdovita) ravna površina u koju se kroz kontinentalno podnožje ulijeva kontinentalni nagib, inače nazvan konkavnim zavojem);
- otočni luk (lanac vulkana ili vulkanski otoci pod vodom; ova dna komponenta odvaja rubno more od otvorene morske zone);
- dubokomorni rov (najdublji dio oceanskog dna, koji je paralelan s otočnim lukom duž vanjskog ruba dna, prilično je uska i duboka pukotina);
- dno oceana (izvana podsjeća na udubinu obalnog mora, ali mnogo šire: nekoliko tisuća kilometara, dno je podijeljeno na dva dijela uzdizačem koji se povezuje u cijeli sustav s pojmovima drugih oceana (stvaraju se sredozemni grebeni);
- rasječna dolina (u uzdignutim dijelovima sredozemnih grebena, uska i duboka).
