Procesy geologiczne działające na powierzchni lądów

Powierzchnia Ziemi kształtowa jest w wyniku zachodzenia dwóch rodzajów procesów geologicznych - wewnętrznych, tzw. epejrogenicznych (lądotwórczych) oraz zewnętrznych, tzw. egzogenicznych. W wyniku procesów epejrogenicznych dochodzi do wyniesienia powierzchni lądów i powstania wielkich struktur tektonicznych, jak góry, czy wyżyny. Natomiast procesy egzogeniczne dążą do zrównania ich powierzchni.

Do zewnętrznych procesów rzeźbotwórczych zalicza się:

• wietrzenie,
• grawitacyjne ruchy masowe,
• działalność wód płynących, która obejmuje erozję, transport i akumulację,
• działalność lodowców i lądolodów, która obejmuje erozję, transport i akumulację,
• działalność wiatru, która obejmuje deflację, korozję i akumulację,
• działalność morza, która obejmuje abrazję i akumulację,
• zjawiska krasowe.

Wietrzenie:

Wietrzenie jest procesem polegającym na rozluźnianiu i rozdrabnianiu skał. Zachodzi pod wpływem działania promieniowania słonecznego, wiatru, wody i organizmów żywych. Jego produktem jest zwietrzelina, która stanowi produkt wyjściowy dla pozostałych procesów egzogenicznych. Wyróżnia się trzy rodzaje wietrzenia:

• wietrzenie fizyczne (mechaniczne) polega na rozdrabnianiu skał, bez zmiany ich składu mineralnego. Rozpadają się one na okruchy lub bloki skalne. Głównym czynnikiem tego typu wietrzenia jest naprzemienne nagrzewanie i stygnięcie powierzchni skał oraz zamarzanie i rozmarzanie wody wypełniającej szczeliny znajdujące się w ich wnętrzu. W konsekwencji wahań temperatury powierzchni skał następuje rozszerzanie i kurczenie się poszczególnych minerałów, które rozluźniają się, jest to tzw. wietrzenie insolacyjne. Prowadzi ono do tzw. łuszczenia się skał, czyli odpadania zewnętrznych części skał w postaci płytek lub skorup. W wyniku zamarzania i rozmarzania wody w szczelinach skalnych zmienia ona swoją objętość doprowadzając do rozsadzenia skały od środka. Nosi to nazwę wietrzenia mrozowego. Wietrzenie fizyczne najintensywniej zachodzi na obszarach pustynnych (zarówno gorących jak i zimnych), półpustynnych i wysokogórskich.
• wietrzenie chemiczne polega na chemicznych przemianach składu mineralnego skał. Zachodzi zazwyczaj w wyniku działania wody i zawartych w niej domieszek innych związków chemicznych. Do głównych procesów wietrzenia chemicznego zalicza się: rozpuszczanie, hydrolizę, uwodnienie, uwęglanowienie i utlenianie. W przyrodzie najpowszechniejsze jest rozpuszczanie. Wietrzenie chemiczne zachodzi zazwyczaj na obszarach o klimacie wilgotnym i gorącym.
• wietrzenie biologiczne polega na rozpadzie i rozkładzie skał pod wpływem działalności organizmów żywych. Wietrzenie to może mieć charakter mechaniczny, np. poprzez rozsadzanie skał korzeniami drzew, czy spulchnianie przez organizmy ryjące, lub chemiczny, w wyniku wydzielania kwasów podczas rozkładu szczątków organicznych.

Tab. Rodzaje wietrzenia, podstawowe procesy i ich skutki.

Rodzaje wietrzenia	Procesy	Skutki
fizyczne (mechaniczne)	zmiany temperatury, prowadzące do zmiany objętości minerałów oraz, na skutek zamarzania i rozmarzania, zmiany objętości cieczy w skałach	rozdrobnienie skał bez zmiany właściwości chemicznych
chemiczne	rozpuszczane, hydroliza, uwodnienie, uwęglanowienie, utlenienie	zmiana chemicznych właściwości skał i w konsekwencji ich rozdrobnienie
biologiczne	mechaniczne działanie korzeni roślin, mechaniczne i chemiczne oddziaływanie zwierząt, działanie kwasów wytwarzanych podczas rozkładu szczątków organicznych	zarówno fizyczne jak i chemiczne zmiany właściwości skał

Grawitacyjne ruchy masowe:

Ruchy masowe są to wszelkie ruchy mas skalnych, jakie występują na powierzchni Ziemi. Dzielą się na kilka rodzajów:

• spełzywanie (soliflukcja), czyli bardzo powolne przesuwanie się zwietrzeliny w dół po stoku, pod wpływem siły ciężkości i uwodnienia gruntu. Jego oznaką są przechylone pnie drzew, słupy i płoty.
• zmywanie (ablacja), czyli spłukiwanie przez wody opadowe zwietrzeliny ze stoku.
• osuwanie (zsuwanie), czyli łatwo dostrzegalne przemieszczanie się zwietrzeliny w dół po stoku, wzdłuż linii poślizgu, na skutek nasiąknięcia gruntu wodą.
• odpadanie, czyli swobodne przemieszczanie się okruchów skalnych w dół po stoku.
• obrywanie, czyli gwałtowne oderwanie się i runięcie w dół wielkich mas skalnych.

Ruchy masowe prowadzą do powstawania spływów błotnych i osuwisk (błotnych lub ziemnych) u podnóży stoków, stożków usypiskowych (piargowych) u wylotu żlebów i blokowisk u podnóży stromych ścian skalnych.

Działalność wód płynących:

Woda płynąca zmienia rzeźbę terenu w wyniku trzech procesów, którymi są:

• erozja wodna - polega na żłobieniu powierzchni Ziemi przez wody płynące. Jej działalność zaznacza się na trzy sposoby, poprzez: erozję denną, czyli proces pogłębiania dna rzeki, erozję boczną, czyli proces poszerzania koryta rzecznego i erozję wsteczną, polegającą na cofaniu się progów i źródeł rzeki.
• transport - polega na przenoszeniu w masie wody materiału skalnego wcześniej wyerodowanego z dna bądź brzegów rzeki.
• akumulacja - polega na osadzaniu i gromadzeniu niesionego przez rzekę materiału.

W wyniku działalności rzek dochodzi do powstania charakterystycznego krajobrazu, który jest różny w różnych odcinkach rzeki. W jej górnym biegu, gdzie występuje duży spadek terenu, a nurt rzeki jest szybki, dominuje proces erozji wgłębnej, który prowadzi do powstania dolin V-kształtnych. W biegu środkowym erozja wgłębna ustaje, a zaczyna dominować erozja boczna i akumulacja. W ich wyniku tworzą się zakola (meandry) rzeki. Powstają one na skutek podcinania tych brzegów, przy których nurt jest szybki i osadzania materiału po stronie, po której nurt jest wolniejszy. Z czasem może dojść do wyrównania biegu rzeki i odcięcia od niej meandra, w konsekwencji czego powstaje starorzecze. W dolnym biegu rzeki, gdzie spadek terenu jest minimalny, rzeka traci siłę nośną i osadza niesiony przez siebie materiał. Wynikiem tego procesu jest usypanie przy ujściu do morza delty.

Działalność lodowców i lądolodów:

Rzeźba rozległych obszarów kuli ziemskiej uformowana została w wyniku działalności lodowców i lądolodów. Przejawia się ona w procesach: erozji, transportu i akumulacji lodowcowej.

Na obszarach górskich, powyżej tzw. granicy wiecznego śniegu, rozwijają się lodowce górskie. Najwyraźniej przejawia się ich działalność erozyjna. Na obszarach gromadzenia się śniegu, czyli polach firnowych, w wyniku wietrzenia mrozowego, dochodzi do rozkruszania skał górskich stoków otaczających pole i jego dno. W konsekwencji prowadzi to do powstania form zwanych kotłami (cyrkami) lodowcowymi, o zaokrąglonym dnie, które z trzech stron otaczają strome ściany skalne. Po zaniknięciu lodowca cyrki wypełniają zazwyczaj jeziora. Jedna ze stron kotła lodowcowego ma formę wygładu. Jest to miejsce, którym lodowiec spływał z pola firnowego do doliny górskiej. Jego powierzchnia jest wygładzona, z widocznymi rysami o kierunku zgodnym z ruchem lodowca. Lód spływający doliną górską nosi nazwę jęzora lodowcowego. Modeluje on dno doliny, która z V-kształtnej zmienia się w dolinę U-kształtną, o wklęsłym, szerokim dnie i stromych, prawie pionowych zboczach. Jęzor lodowcowy niesie w swej masie materiał skalny, wyerodowany ze zboczy doliny. Osadza go u swojego czoła, tworząc wał moreny czołowej, lub po bokach, tworząc wały moren bocznych.

W okresie plejstocenu na obszary Europy Północnej, północnej Kanady i Azji kilkakrotnie nasuwały się lodowce kontynentalne. Ich pozostałością na tych terenach jest charakterystyczne rzeźba glacjalna. W wyniku działalności erozyjnej wód płynących pod lądolodem doszło do powstania długich, wąskich i głębokich rynien subglacjalnych, które współcześnie wypełniają wody jezior, tzw. jeziora rynnowe. W okresie długich postojów lądolodu u jego czoła wody roztopowe żłobiły rozległe doliny, tzw. pradoliny. Lodowce kontynentalne niosły w swej masie materiał skalny, który osadzały u swojego czoła w postaci: wałów moren czołowych i stożków sandrowych oraz na dnie w formie: moreny dennej i pagórków - ozów, kemów i drumlinów. Zagłębienia pomiędzy wałami i pagórkami morenowymi wypełniają obecnie jeziora morenowe.

Działalność wiatru:

Wiatr jest głównym czynnikiem rzeźbotwórczym na obszarach o klimacie suchym. Jego działalność nosi nazwę działalności eolicznej. Obejmuje ona procesy:

• deflację, czyli wywiewanie rozdrobnionego materiału skalnego. Unoszone w jej wyniku drobiny skalne wykonują skoki, toczą się lub ślizgają po powierzchni. W konsekwencji prowadzi to do powstawania zagłębień (mis) deflacyjnych. Proces deflacji trwa, do momentu odsłonięcia litej skały, czyli tzw. bruku deflacyjnego.
• korozję, czyli ścieranie, rysowanie i niszczenie skał przez materiał skalny niesiony przez wiatr. W jej wyniku powstaje szereg niezwykłych form, takich jak grzyby skalne.
• akumulację, czyli osadzanie materiału niesionego przez wiatr. Następuje ona główne w obniżeniach terenu lub za przeszkodami terenowymi. Prowadzi do powstawania piaszczystych pagórków, tzw. wydm. Istnieją dwa rodzaje wydm: wydmy paraboliczne (zwrócone stroną wklęsłą do wiatru, przesuwające się powoli, o rogach utrwalonych roślinnością) i barchany (wydmy szybko się przemieszczające, z rogami skierowanymi do przodu). W wyniku akumulacji eolicznej pylastych produktów wietrzenia skał dochodzi do tworzenia się lessów.

Działalność morza:

Rzeźbotwórcza działalność morza wynika z ruchów wody morskiej, które dzielą się na: falowanie, pływy oraz prądy morskie. Przejawia się na wybrzeżach i obejmuje dwa procesy: abrazję (niszczenie, cofanie się) i akumulację. Rodzaj dominującego procesu zależy głównie od rodzaju wybrzeża. Wybrzeża wysokie narażone są na procesy niszczące, natomiast wybrzeża niskie podlegają działalności budującej. W wyniku działania fali przyboju dochodzi do podcinania wysokich wybrzeży morskich i powstawania stromych ścian, tzw. klifów. Oberwane bloki skalne gromadzą się u podstawy klifu tworząc w tym miejscy tzw. platformę abrazyjną. Na wybrzeżach niskich fale morskie akumulują materiał, tworząc plaże. Jeśli wzdłuż wybrzeża wieją ukierunkowane wiatry, fale uderzają skośnie i przesuwają osady wzdłuż brzegu. Tworzą w ten sposób wąskie piaszczyste półwyspy, tzw. mierzeje.

Zjawiska krasowe:

Kras jest to proces polegający na rozpuszczaniu skał węglanowych (wapieni, dolomitów, gipsów i soli kamiennych) przez wody opadowe. W jego wyniku dochodzi do powstania charakterystycznej rzeźby krasowej. Typowe są dla niej liczne zagłębienia terenu powstałe w efekcie rozpuszczenia skał, jak żłobki i leje krasowe oraz utworzone w konsekwencji zapadnięcia się stropu pustek podziemnych, jak kotły zapadliskowe. Z połączenia wielu lejów krasowych dochodzi do powstania rozległych obniżeń, tzw. polji i uwałów. Dla rzek i potoków płynących przez powierzchnie krasowe typowe jest ich ginięcie pod ziemią w szerokich szczelinach, tzw. ponorach oraz wypływanie w dnach obniżeń tworzących źródła krasowe, tzw. wywierzyska. Zjawisko krasu rozwija się szczególnie intensywnie pod powierzchnią ziemi, gdzie tworzy jaskinie, połączone ze sobą licznymi korytarzami i kominami. W jaskiniach rozwija się bogactwo krasowych form naciekowych, które tworzą: stalaktyty, stalagmity, stalagnaty, draperie itp.