Geografia jako nauka Formy ochrony przyrody Lekcja 1

Geografia jako nauka Formy ochrony przyrody Lekcja 1

Geografia • Geografia – to nauka o powłoce ziemskiej, jej przestrzennym zróżnicowaniu pod względem • przyrodniczym, społecznym i gospodarczym. • Nauka ta zajmuje się związkami zachodzącymi między poszczególnymi zjawiskami przyrodniczymi, a • zjawiskami społeczno – gospodarczymi.

Do nauk o Ziemi należą: Geolog i a – która zajmuje się badaniem skorupy ziemskiej, jej dziejami i budową. Geodezja zajmuje się rozmiarem i kształtem Ziemi. Wyróżniamy topografię i kartografię Geofizyka zajmuje się procesami i zjawiskami zachodzącymi we wnętrzu Ziemi, litosferze, hydrosferze i atmosferze.

Geografia • Geografia fizyczna • Geografia spoleczno ekonomiczna

Geografia Fizyczna dzieli się na • • 1. Astronomiczną – zajmującą się Ziemią jako planetą. 2. Geomorfologię – nauka zajmująca się ukształtowaniem powierzchni Ziemi i procesami zachodzącymi na jej powierzchni 3. Hydrografię – nauka zajmująca się badaniem powierzchni wód lądowych 4. Oceanografię – nauka o budowie i morfologii dna oceanu i dynamice wód 5. Klimatologię i meteorologię – nauki zajmujące się badaniem zjawisk w atmosferze 6. Pedologię – nauka o glebach 7. Biogeografię – nauka o rozmieszczeniu życia na Ziemi ( fitogeografia i zoogeografia)

Badania Geograficzne • Badania Geograficzne rozwijały się wyraźnie w dwóch kierunkach: przyrodniczym, obejmującym • elementy środowiska (rzeźba, klimat, wody i gleby) oraz antropogeograficznym, traktującym geografię jako naukę społeczną, dotyczącą ludzkiej działalności. Te dwa nurty badawcze: przyrodniczy i antropogeograficzny uległy w ostatnich latach zbliżeniu przez uwzględnienie w naukach przyrodniczych zmian spowodowanych działalnością człowieka (antropopresją), a w naukach społecznoekonomicznych uwarunkowań przyrodniczych.

Przestrzeń geograficzna • Przestrzeń geograficzna reprezentuje powierzchnię Ziemi w jej fizycznym, • przyrodniczym, niezwykle złożonym zróżnicowaniu. • Za jej umowne granice (określające jednocześnie zakres przestrzenny badań geograficznych) przyjmuje się najczęściej: • Dolną powierzchnię Moho, • Górną -tropopauzę.

Budowa wnętrza Ziemi • Wnętrze Ziemi zbudowane jest z szeregu warstw różniących się przede wszystkim składem mineralnym. Możemy na tej podstawie wyróżnić trzy zasadnicze warstwy: skorupę ziemską, płaszcz Ziemi i jądro Ziemi.

Jądro • Najgłębiej znajduje się jądro. Stanowi ono 16, 2% objętości Ziemi i aż 31, 5% jej masy. Jądro budują pierwiastki ciężkie, głównie metale. Wyróżnia się jadro wewnętrzne i zewnętrzne. Jądro wewnętrzne wykazuje cechy ciała stałego. Zbudowane jest prawdopodobnie z żelaza i niklu. Z kolei jądro zewnętrzne przypuszczalnie ma właściwości cieczy.

Płaszcz • Jądro otacza gruba warstwa zwana płaszczem Ziemi. Stanowi ona 82, 4% objętości naszego globu i 67, 8% jego masy. Płaszcz, podobnie jak jądro dzieli się na wewnętrzny oraz zewnętrzny. Na granicy jądra Ziemi i płaszcza wewnętrznego temperatura osiąga aż 4000 C. Występują tu skały zarówno w stanie stałym jak i płynnym. Skały w stanie płynnym występujące w płaszczu zewnętrznym Ziemi – to magma. W wyniku stałej wymiany ciepła pomiędzy płaszczem a jądrem w płaszczu zewnętrznym Ziemi powstają prądy cieplne, zwane konwekcyjnymi

Skorupa ziemska • Zewnętrzną i zarazem najcięższą warstwę naszej planety tworzy skorupa ziemska. Stanowi ona 1, 4 % objętości Ziemi i tylko 0, 7% jej masy

Litosfera • Wyróżnia się dwie odmiany skorupy: kontynentalna , o grubości przekraczającej nawet 50 km i oceaniczna – o grubości, dochodzącej do 12 km. Skorupa ziemska wraz z górna warstwą płaszcza zewnętrznego tworzą litosferę.

Skały • Skorupę Ziemi tworzą skały magmowe, osadowe i przeobrażone (metamorficzne). Podstawowym ich składnikiem są minerały. To pierwiastki lub związki chemiczne o określonych właściwościach fizycznych. Minerały powstają w przyrodzie w sposób naturalny. Spośród 4 tysięcy rozpoznanych minerałów tylko 200 – to minerały skałotwórcze. Pozostałe stanowią zaledwie 1% objętości litosfery. Nalezą do nich kamienie szlachetne, takie jak diamenty, szmaragdy, rubiny, szafiry, czy opale.

Skały magmowe powstają w procesie krzepnięcia i krystalizacji magmy. Krystalizacja przebiega na dużych głębokościach pod powierzchnia Ziemi. W jej wyniku powstają skały głębinowe. Natomiast efektem krzepnięcia ławy jest powstanie skał wylewnych na powierzchni Ziemi.

Skały osadowe • Skały osadowe są produktem osadzania się na lądzie lub w morzu okruchów skalnych, pochodzących z niszczenia innych skał. Mogą też powstawać z obumarłych organizmów roślinnych lub zwierzęcych. Wytrącone z roztworów związki chemiczne również mogą przyczynić się do powstania skał osadowych. Zatem dzielą się one na okruchowe, pochodzenia organicznego oraz pochodzenia chemicznego.

Skały metamorficzne • W wyniku oddziaływania wysokiego ciśnienia i temperatury na skały magmowe oraz osadowe powstają skały przeobrażone. (metamorficzne)

Procesy endogeniczne • Procesy endogeniczne to procesy geologiczne kształtujące powierzchnię Ziemi, będące skutkiem oddziaływania energii jej wnętrza. (ruch litosferycznych płyt, wulkanizm, plutonizm, trzęsienie ziemi)

Teoria tektoniki płyt litosfery • Teoria tektoniki płyt litosfery, zwana również teorią rozprzestrzeniania dna oceanicznego (ang. ocean floor spreading), wyjaśnia mechanizm procesów endogenicznych kształtujących powierzchnię Ziemi. Teoria ta zakłada, że: • Litosfera składa się z kilku większych płyt (euroazjatyckiej, indoaustralijskiej, afrykańskiej, północnoamerykańskiej, południowoamerykańskiej, antarktycznej, pacyficznej) i kilkunastu mniejszych płyt (np. Nazca, karaibskiej, arabskiej, filipińskiej).

• Płyty litosfery 2. Płyty to fragmenty litosfery oceanicznej lub fragmenty litosfery oceanicznej z wtopionymi fragmentami litosfery kontynentalnej. • 3. Płyty litosfery oceanicznej powstają w dolinach ryftowych (ciągnących się przez środek grzbietów oceanicznych), gdzie pod wpływem wstępujących prądów konwekcyjnych występujących w płaszczu Ziemi dochodzi do ciągłych wylewów bazaltowych law. Pojawienie się ryftu na obszarze kontynentu (np. Wielki Rów Wschodnioafrykański) świadczy o powstawaniu w tym miejscu nowego oceanu.

Teoria tektoniki płyt • 4. Płyty litosfery oceanicznej zanikają w strefach subdukcji, gdzie pod wpływem zstępujących prądów konwekcyjnych występujących w płaszczu Ziemi są wciągane w jego głębsze warstwy.

• Tektonika plyt 6. W rejonach subdukcji dochodzi do zderzania się płyt litosfery. W wyniku zderzania się dwóch płyt oceanicznych powstają: rowy oceaniczne, łuk wysp wulkanicznych i zbiornik marginalny • W wyniku zderzenia płyty oceanicznej z płytą kontynentalną powstają góry górotwór andyjski (z licznymi wulkanami utworzonymi nad ogniskami magmatycznymi) (Andy) • W wyniku zaś zderzenia dwóch płyt kontynentalnych powstaje górotwór fałdowy typu himalajskiego (Himalaje).

Gorące plamy • Gorące punkty to miejsca w głębszych warstwach górnego płaszcza Ziemi, gdzie powstają wstępujące prądy gorącej materii. Położenie gorącego punktu nie ulega zmianie, toteż w przesuwającej się nad nim litosferze tworzy się łańcuch wysp wulkanicznych. Wyspy wulkaniczne powstałe w wyniku przesuwania się litosfery nad tzw. gorącym punktem Hawaje

Wulkanizm i plutonizm • Wulkanizm to ogół zjawisk związanych z wydobyciem na powierzchnię Ziemi ognisto płynnej lawy, materiału piroklastycznego (tj. bomb wulkanicznych, popiołów i piasków wulkanicznych, lapilli, pumeksu) oraz gazów wulkanicznych, takich jak: H 20, SO 2 CO, CO 2

Wulkan • Charakter wybuchu wulkanu oraz kształt stożka wulkanicznego zależy od składu chemicznego lawy. Lawy zasadowe mają niską temperaturę krzepnięcia i są mobilne. Lawy kwaśne mają wysoką temperaturę krzepnięcia, w związku z tym zastygają często już w kominie wulkanicznym.

Typy wulkanów • Wulkany występujące na Ziemi możemy podzielić • na trzy typy: • Wulkany efuzywne, zawierające lawy zasadowe, mobilne, o niskiej lepkości, tworzące rozległe stożki tarczowe. Wybuchy tego typu wulkanów, podczas których wydobywa się przede wszystkim lawa, mają spokojny przebieg.

Wulkany eksplozywne • zawierające lawy kwaśne szybko krzepnące. Produktem wybuchu są gazy wulkaniczne i materiał piroklastyczny, który tworzy stromy, niewysoki stożek. Duża lepkość ławy powoduje, że wybuchy są rzadkie, ale bardzo gwałtowne. Podczas wybuchu może dojść do zniszczenia stożka wulkanicznego i powstania wielkiego zagłębienia zwanego kalderą •

Stratowulkany • zawierające lawy obojętne, które tworzą typowe stożki wulkaniczne. Podczas wybuchów wydobywa się na przemian lawa i materiał piroklastyczny, tworząc stożki o dość dużym nachyleniu.

Ognisty pierścień • Wulkany koncentrują się na wybrzeżach Pacyfiku, tworząc tzw. ognisty pierścień, w basenie Morza Śródziemnego, na Sumatrze i Jawie, w rejonie Wielkiego Rowu Afrykańskiego, na grzbietach śródoceanicznych, nad gorącymi punktami płaszcza Ziemi.

Skutki wulkanizmu • Do pozytywnych aspektów wybuchów wulkanów należy fakt tworzenia na zwietrzałym materiale piroklastycznym (tufach wulkanicznych) żyznych gleb. • Przeważają jednak negatywne aspekty, do których zaliczamy: straty wśród ludności zamieszkałej na terenach wokół wulkanów; przekształcenia rzeźby powodujące zmianę biegu rzek i strumieni; zniszczenie szaty roślinnej; zmiany klimatu w skali globalnej spowodowane przedostawaniem się do atmosfery znacznych ilości pyłów, które blokują dopływ promieniowania słonecznego, co obniża temperaturę powietrza (przykładem jest chłodne lato w 1980 roku na półkuli północnej spowodowane wybuchem wulkanu St. Helen).

Plutonizm • Plutonizm to zjawiska polegające na intruzjach magmy w głębsze partie skorupy ziemskiej. • •

Plutonizm • Do intruzji zgodnych z układem warstw skalnych zaliczamy: • lakkolity i lopolity w postaci soczewek zastygłej magmy, która wdarła się pomiędzy warstwy skał; i sille • lakkolit wygina warstwy skał ku górze, tworząc górę kopułową, podczas gdy lopolit wygina warstwy skalne w dół; sille, czyli wąskie intruzje magmy pomiędzy warstwy skalne •

Plutonizm • Do intruzji niezgodnych z układem warstw skalnych zaliczamy: • batolity olbrzymie skupiska zastygłej magmy; • dajki, czyli wąskie intruzje magmy przecinające poprzek warstwy skał w sposób niezgodny z uwarstwieniem.

Trzęsienia ziemi • Trzęsienia ziemi to drgania skorupy ziemskiej wywołane: ruchami płyt litosfery lub przemieszczaniem mas skalnych w obrębie górotworów, wybuchami wulkanów, osuwiskami lub zapadliskami. • Miejsce gdzie powstaje trzęsienie ziemi, nazywamy hipocentrum. Miejsce na powierzchni Ziemi nad hipocentrum, gdzie wstrząsy są najsilniejsze nazywamy epicentrum.

Trzęsienie ziemi • Trzęsienia ziemi mierzymy za pomocą sejsmometrów. Do określenia wielkości trzęsienia ziemi używane są dwie skale - 12 -stopniowa Mercallego i 9 stopniowa Richtera. • W skali Mercallego intensywność wstrząsu określana jest na podstawie opisu skutków trzęsienia na powierzchni Ziemi. • W skali Richtera wielkość trzęsienia ziemi określa się na podstawie amplitudy drgań wstrząsów sejsmicznych.

Gdzie występują trzęsienia Ziemi ? • • W różnych rejonach Ziemi trzęsienia występują z różną siłą i częstotliwością. Na obszarach asejsmicznych trzęsienia ziemi w ogóle nie występują. Zaliczamy do nich obszary tarcz prekambryjskich, platform zbudowanych z grubych pokryw skał osadowych, a także dna basenów oceanicznych. Na obszarach pensejsmicznych występują rzadziej i słabe trzęsienia ziemi. Do obszarów tych zaliczamy górotwory kaledońskie i hercyńskie, a także przedpola górotworów alpejskich. Na obszarach sejsmicznych występują częste i silne trzęsienia ziemi. Do obszarów tych zaliczamy wybrzeża Pacyfiku, tj. Aleuty, Kuryle, Kamczatkę, Wyspy Japońskie, Filipiny, Nową Zelandię, zachodnie wybrzeża Ameryki Płd. oraz Andy, zachodnie wybrzeża Ameryki Płn. oraz ob szar Kordylierów, rejon górotworów alpejskich Wieki Rów Wschodnioafrykański, grzbiety śródoceaniczne.

Góry • Góry – to tereny o stromych • Fałdowań – góry fałdowe stokach i wysokościach • Działalności wulkanów -góry względnych przekraczających wulkaniczne 300 m • Ruchów tektonicznych- góry • Wysokość bezwzględna zrębowe zwykle także jest znaczna. Np. Wyżyna Tybet ma wysokości bezwzględne 4000 5000 m n p m ale jej powierzchnia ma niewielką różnicę wysokości względnych ( deniwelację) jest więc uznawana za wyżynę a nie góry. • Góry powstają na skutek :

Fałdowanie • Fałdowanie (ruchy górotwórcze) – góry fałdowe • Struktury fałdowe to deformacje skorupy ziemskiej o charakterze ciągłym, powstające wskutek bocznych nacisków, gdy warstwy plastycznych skał ulegają wygięciu, ale nie zostaje zerwana ich ciągłość. • Podstawową strukturą fałdową jest fałd. Część fałdu wygięta do góry to antyklina (siodło), część wygięta do dołu to synklina (łęk). • •

Góry fałdowe • Góry fałdowe powstają na granicy zbliżających się do siebie płyt litosfery. Podczas ruchu tych płyt dochodzi do sfałdowania osadów zgromadzonych na dnie mórz , a następnie do ich wypiętrzania. Przykładem gór fałdowych są najdłuższe łańcuchy górskie na Ziemi – Andy w Ameryce Południowej , Kordyliery w Ameryce Północnej. Zalicza się do nich także nieco krótsze , ale za to najwyższe góry Himalajów w Azji. Na kontynencie europejskim górami fałdowymi są między innymi : Alpy, Karpaty, Pireneje.

Góry wulkaniczne • Góry wulkaniczne – to stożki wulkaniczne powstałe na skutek erupcji wulkanu i zastygnięcia ławy. • Przykładem góry wulkanicznej jest Kilimandżaro – najwyższa góra Afryki (5898 m. n p m. )

Góry zrębowe • Góry zrębowe tworzą się w obszarach, gdzie zalegające poziomo sztywne bloki skalne są poddawane bocznemu naciskowi. Nie ulegają one fałdowaniu, lecz pękają i przesuwają się wzdłuż linii spękania , czyli uskoków. Część terenu jest wyniesiona w górę, a część zapada się. Często uskoki tworzą całą serie pęknięć. Podniesione lub zapadnięte wzdłuż uskoków bloki skalne tworzą zręby ( horsty) i rowy tektoniczne. ( grabeny). Góry zrębowe są wiec efektem ruchów tektonicznych, czyli ruchów zmieniających położenie i wzajemne ułożenie warstw skalnych. Do gór zrębowych zalicza się między innymi góry Harc w Niemczech oraz niektóre części Sudetów, Wogezy we Francji, Góry Smocze w Afryce.

Orogenezy • Historia Ziemi obejmuje 4, 6 mld lat. W tym czasie Ziemia podlegała licznym zmianom, przekształcając się z jednorodnej kuli w planetę lądów, mórz, lasów, ludzkiej cywilizacji. • Ogół procesów, prowadzących do sfałdowania i wypiętrzenia skał nosi nazwę ruchów górotwórczych ( ruchów orogenicznych) lub orogenez. • Najważniejsze orogenezy w dziejach Ziemi to: • Kaledońska – trwała w paleozoiku (kambr – wczesny dewon) • Hercyńska – zachodziła w paleozoiku (późny sylur – koniec permu) • Alpejska –trwała przez cały trzeciorzęd i trwa nadal

Tabela stratygraficzna • Tabela stratygraficzna – schemat obrazujący przebieg historii Ziemi na podstawie następstwa procesów i warstw skalnych •

Tabela stratygraficzna • Najważniejsze orogenezy w dziejach Ziemi to: • Kaledońska – trwała w paleozoiku (kambr – wczesny dewon) • Hercyńska – zachodziła w paleozoiku (późny sylur – koniec permu) • Alpejska –trwała przez cały trzeciorzęd i trwa nadal.

Orogeneza kaledońska • w czasie kaledońskiej orogenezy wypiętrzyły się: Góry Skandynawskie, Góry Szkocji, częściowo Góry Świętokrzyskie, północna część Appalachów, północno wschodnia Grenlandia, Sajany i Góry Jabłonowe, część Ałtaju;

• • • Orogeneza hercyńska Również w erze paleozoicznej, ale nieco później, doszło do fałdowań orogenezy hercyńskiej – powstały wówczas góry: Pamir, Ałtaj i Kunlun, Tien szan w Azji, Ardeny, Ural, Harz, Wogezy, Schwarzwald, Rudawy, Masyw Centralny, Sudety, Góry Świętokrzyskie w Europie, większa część Appalachów w Ameryce Północnej, Góry Smocze i część Atlasu w Afryce, część Wielkich Gór Wododziałowych w Australii.

Orogeneza alpejska • • Pod koniec ery mezozoicznej rozpoczęła się orogeneza alpejska, która trwała przez cały kenozoik. Wypiętrzyły się wówczas liczne pasma wysokich gór. Szczególnie wyraźnie zaznacza się pas fałdowań od Półwyspu Iberyjskiego w Europie po Półwysep Indochiński w Azji. Największe i najwyższe z gór to: Himalaje (8848 m n. p. m. – najwyższe góry świata), Hindukusz, Kaukaz, Zagros wraz z całą Wyżyną Irańską i in. w Azji, Alpy, Pireneje, Karpaty i in. w Europie, Atlas w Afryce. Poza tym z orogenezy alpejskiej pochodzą: Andy w Ameryce Południowej, Kordyliery – w Ameryce Północnej Góry Transantarktyczne na Antarktydzie.