Kl. I bLO

Kl. I bLO

(temat zrealizować na podstawie podanej prezentacji oraz podręcznika str. 118-125, temat i uzupełnione punkty wpisać do zeszytu– do sprawdzenia po powrocie).

Temat: Wietrzenie skał , krasowienie i ruchy masowe.

Twardy granit krystalizuje w głębokich warstwach litosfery, a procesy wewnętrzne mogą go wypiętrzyć w ogromne góry. Zewnętrzne siły kruszą bloki skalne, w wyniku czego powstają mniejsze kamienie, potem żwir i w końcu coraz drobniejszy piasek. Przyjrzyjmy się, jak natura zmienia potężne skały w pył.

Materiał skalny, który odpadł od stromego stoku górskiego w wyniku procesu wietrzenia gromadzi się u podnóża tworząc tzw. stożek piargowy

Masz wiedzieć:

 jaka jest wewnętrzna budowa Ziemi;

 jakie są najważniejsze minerały;

 jakie są rodzaje skał i w jakich warunkach powstają;

 jakie były ważniejsze wydarzenia w dziejach Ziemi.

Nauczysz się:

 definiować i opisywać procesy wietrzenia;

 rozróżniać typy wietrzenia;

 dostrzegać, jak niebezpieczne mogą być powierzchniowe ruchy masowe.

1. Co powoduje rozpad skał zwany

wietrzeniem?

Proces rozpadu skał prowadzący do zmian ich własności

chemicznych lub fizycznych nazywamy wietrzeniem. Materiał skalny będący produktem tego procesu to zwietrzelina. Ze względu na czynniki powodujące proces wietrzenia oraz

charakter zmian zachodzących w skałach wyróżniono trzy typy wietrzenia skał.

I. Wietrzenie fizyczne

Wietrzenie fizyczne, zwane także mechanicznym, zachodzi wówczas, gdy skały rozpadają się na drobniejsze fragmenty pod wpływem:

 powtarzających się zmian temperatury,

 zmian objętości zamarzającej wody,

 wzrostu objętości skał ilastych po nasączeniu ich wodą,

 wzrostu kryształów w szczelinach.

W trakcie tego procesu nie zmienia się skład chemiczny skały.

W Polsce rumowiska dużych bloków skalnych powstałych poprzez wietrzenie fizyczne nazywamy gołoborzami.

Kuliste granitowe głazy w Devils Marbles (Australia) powstały pod wpływem wielkich wahań temperatury w klimacie gorącym i suchym

II. Wietrzenie chemiczne

Wietrzenie chemiczne zachodzi, gdy skały ulegają zmianom składu chemicznego, mineralogicznego, zmianom spoistości albo stanu skupienia. Procesy takie występują pod wpływem:

 rozpuszczania,

 uwadniania,

 utleniania,

 innych reakcji chemicznych.

Zespół form powstających w wyniku działania nawet lekko zakwaszonej wody na skały rozpuszczalne (zwłaszcza

węglanowe) określamy mianem krasu. Jest to przykład wietrzenia chemicznego.

Proces krasowienia polega na rozpuszczaniu i wymywaniu skał węglanowych (wapieni, dolomitów, gipsu, kredy, soli

kamiennej i innych) przez wody zawierające dwutlenek węgla, poszerzaniu szczelin i spękań w skale oraz wytrącaniu

związków wapnia (głównie aragonitu i kalcytu) i osadzaniu ich na powierzchni skały w postaci nacieków.

Nawet słabo zakwaszona woda rozpuszcza niektóre rodzaje skał (np.

wapienie), poszerzając szczeliny aż do wytworzenia się jaskiń. Przykład jaskini krasowej z południowej Francji

Mogoty – ostańce krasowe – wapienne skały, które nie zostały

rozpuszczone przez wodę; forma krasu powierzchniowego. Na zdjęciu ostańce nad rzeką Li w południowych Chinach – przykład tzw. krasu wieżowego

Stalaktyty, stalagmity i stalagnaty w Domicy, największej jaskini Krasu Słowacko-Węgierskiego

Jaskinia Raj – wapienna jaskinia krasowa położona w Górach Świętokrzyskich, bogata w różnorodne formy krasu podziemnego

a.Krasowienie skał i czynniki na nie wpływające:

Woda przedostając się do szczelin, lub porów skalnych drąży je i rozpuszcza. Proces ten zachodzi nie tylko na drodze

mechanicznej, ale także w sposób chemiczny. Woda zawierająca związki chemiczne (głównie dwutlenek węgla) wchodzi w reakcje ze składnikami skał. Na skutek chemicznego oddziaływania wody na skały zachodzą zjawiska krasowe. Do skał rozpuszczalnych pod wpływem wody należą: wapienie, dolomity, gipsy i sole kamienne. Woda, która nie zawiera związków chemicznych może rozpuścić minimalne ilości węglanu wapnia, który jest głównym składnikiem wapieni. Jeżeli woda zawiera dwutlenek węgla,

wówczas rozpuszczalność wapieni wzrasta kilkukrotnie. Na skutek reakcji dwutlenku węgla z węglanem wapnia powstają jony

wodorowęglanowe. Kras są to zjawiska i procesy zachodzące na obszarach zbudowanych ze skał rozpuszczalnych.

Nazwa kras wywodzi się z języka słoweńskiego i oznacza skałę, bądź obszar skalisty. Określenie to pochodzi od płaskowyżu Kras, gdzie znajdują się charakterystyczne formy krasowe silnie

rozwinięte w wapieniac

2. Rzeźba krasowa

Procesy krasowe, kras, rzeźba krasowa są to procesy polegające na rozpuszczaniu skał (wapieni, dolomitów, gipsów, soli kamiennej) przez wody powierzchniowe i podziemne, które prowadzą do rozwoju podziemnej cyrkulacji wód i powstania charakterystycznych form powierzchni Ziemi - form krasowych .Do najbardziej

popularnych skał ulegających procesom krasowym należą wapienie. Woda opadowa, która spadnie na obszar

zbudowany z wapieni wchłania dwutlenek węgla z powietrza. Wysoka zawartość dwutlenku węgla daje

możliwość 10-krotnie silniejszego rozpuszczania wapieni.

Źródłem dwutlenku węgla jest atmosfera, ale wody opadowe najbardziej wzbogacają się w ten gaz

przechodząc przez pokrywę roślinną i glebę .O rozwoju i przebiegu procesów krasowych decyduje również

możliwość krążenia wód w szczelinach skalnych, które umożliwiają przenikanie wód wgłąb masywów skalnych.

Duży wpływ na rozwój zjawisk krasowych ma wysokość i

ukształtowanie terenu. Szczególnie intensywne procesy krasowe zachodzą na obszarach położonych wysoko, o znacznych deniwelacjach, na obszarach płaskich i słabo nachylonych.

Formy krasowe tworzą się na powierzchni terenu (formy powierzchniowe) oraz w głębi masywów skalnych (formy podziemne). Rozwój form krasowych na nagich, pozbawionych

roślinności powierzchniach skalnych nazywa się krasem odkrytym (nagim), pod ziemią - krasem podziemnym, pod przykryciem zwietrzelinowo-darniowym -krasem zielonym, a pod powłoką skał wodoprzepuszczalnych - krasem zakrytym.

I. Krasowe formy powierzchniowe:

1. Lapiaz - to zespół drobnych form występujących na pochyłych, nagich powierzchniach skalnych pociętych szczelinami, powstałych w wyniku spływania wód opadowych i

roztopowych; w jego skład wchodzą żłobki i żebra krasowe, ospakrasowa, jamy i kieszenie krasowe

a) żłobki krasowe - to bruzdy o przebiegu zgodnym z nachyleniem powierzchni skalnej, podzielone ostrymi lub zaokrąglonymi grzbietami, czyli żebrami krasowymi;

kształt i wielkość tych form są zależne od warunków klimatycznych i gęstości szczelin; w miarę rozwoju żłobków krasowych postępuje niszczenie żeber, które je oddzielają.

b) ospa krasowa - to liczne, drobne i chaotycznie rozmieszczone zagłębienia w skale wapiennej; w sprzyjających warunkach mają one możliwość pogłębiać się i powiększać, tworząc miseczkowate formy, o płaskim dnie i stromych zboczach, zwanych kamienicami; za ich rozwój odpowiedzialna jest woda stagnująca w niewielkich obniżeniach skalnych.

c) jamy i kieszenie krasowe - to nieregularne zagłębienia głębokości od kilku centymetrów do kilkunastu metrów, powstałe w skutek działalności wody opadowej; są zwykle wypełnione materiałem zwietrzelinowym; największą szerokość osiągają w miejscu, gdzie krzyżują się szczeliny skalne.

2. Leje(lejki)krasowe - to okrągłe lub eliptyczne zagłębienia w kształcie lejów lub mis, często bezodpływowe, czasem zajęte przez niewielkie jeziora; są bardzo typowe dla rzeźby obszarów krasowych, powstają najczęściej w miejscu, gdzie krzyżują się szczeliny oprowadzające wody opadowe; leje tworzą się w wyniku rozpuszczania skał przez wody w warstwie przypowierzchniowej lub zapadania się stropów podziemnych kanałów krasowych; w dnach lejów, gdzie gromadzi się nieprzepuszczający materiał skalny, może powstać oczko wodne; łączenie się lejów prowadzi po powstania uwałów, czyli dużych, nieregularnych obniżeń krasowych.

3. Polja -to największe formy krasowe; są to wielkie kotliny o powierzchni osiągającej nawet 600 kilometrów kwadratowych, o stromych zboczach i prawie płaskich dnach wyścielonych skałami niekrasowiejącymi;w obrębie polji mogą płynąć rzeki stałe lub okresowe; można spotkać polja, które są wypełnione wodami jeziornymi lub morskimi (Półwysep Apeniński, Półwysep Bałkański); ponad dna polji wznoszą się niekiedy pojedyncze pagóry-ostańce, zwane humami, a na obszarach klimatu tropikalnego zwane mogotami.

Rzeczą charakterystyczną obszarów krasowych jest brak wód powierzchniowych oraz zanik sieci rzecznej. Miejsce, gdzie potoki i rzeki na powierzchni ziemi spływają szerokimi szczelinami do kanałów podziemnych nazywa się ponorem.

Wody krasowe wypływają na powierzchnię najczęściej na dnie największych obniżeń danego terenu krasowego, tworząc obfite źródła krasowe (wywierzyska), potoki, a nawet rzeki.

II. Formy krasowe podziemne :

1.Jaskinie (krasowe)- w obrębie których występują:

 korytarze,

 komory,

 kominy (pionowe szczeliny, węższe u góry, szersze u dołu,

 studnie (pionowe kanały o wygładzonych przez

spływające wody po ścianach).

W wielu jaskiniach w wyniku wytrącania się wody z kalcytu tworzy się niezwykła szata naciekowa, na którą składają się:

* stalaktyty -to rodzaj nacieku jaskiniowego, który ma zazwyczaj postać wydłużonego, odwróconego stożka zwisającego ze stropu komory lub korytarza;

stalagmity -to rodzaj nacieku jaskiniowego, który ma postać stożka lub kolumny rosnącej w górę z dna komory lub korytarza;

* stalagnaty -to rodzaj nacieku jaskiniowego, który ma postać kolumny łączącej dno komory ze stropem, powstałej w wyniku połączenia się przyrastającego od dołu stalagmitu oraz wydłużającego się ku dołowi stalaktytu;

* makaron -to rodzaj nacieku, który jest długi, cienki oraz często w środku pusty;

* draperia -to rodzaje nacieków, które tworzą charakterystyczne zasłony;

* mleko wapienne -to półplastyczna substancja gromadząca się czasami w płytkich zagłębieniach i na ścianach;

* misy martwicowe -to baseny, które są wypełnione wodą;

* progi i groble -to efekt wytrącania się węglanu wapnia z wody płynącej, progi i groble otaczają misy martwicowe

* perły jaskiniowe -to niewielkie formy kuliste, które ulegają powolnej depozycji w wodach stojących, w środku każdej z pereł jaskiniowych znajduje się ziarnko, najczęściej piasku, na którym wytrącał się koncentrycznie wapień;

Szata naciekowa jest zazwyczaj zróżnicowana pod względem barwy, co jest spowodowane obecnością w naciekach innych niż

węglan wapnia związków chemicznych, szczególnie związków żelaza, które nadają barwy od żółtej po brązową. Miedź daje

kolor zielony, a cynk na niebieski.

3.Występowanie krasu na świecie.

Rozwój rzeźby krasowej w dużym stopniu jest uwarunkowany klimatem. Klimat suchy (pustynny) i klimat chłodny nie sprzyjają rozwojowi procesom krasowym. W klimatach umiarkowanych zjawiska krasowe zachodzą bardzo wolno.

Najintensywniejsze procesy krasowe zachodzą w klimacie

gorącym i klimacie wilgotnym.

Dla zjawisk krasowych sprzyjającymi czynnikami są również:

duża liczba opadów atmosferycznych oraz duża zawartość w powietrzu dwutlenku węgla, który jest produkowany przez bujną roślinność. Dominują wtedy formy kopiaste (migoty) lub wieżowe, poprzedzielane lejami, uwałami, poljami. Kras tego rodzaju jest powszechny np. na Kubie, Jamajce i w południowo- wschodnich Chinach. Kras na obszarach wysokogórskich jest zróżnicowany: w górnych partiach dominują formy powierzchniowe, natomiast w niższych intensywnie rozwijają się formy podziemne. Znanym obszarem występowania zjawisk krasowych są wapienne pasma Gór Dynarskich, a zwłaszcza obszar płaskowyżu Kras w Słowenii, skąd pochodzi nazwa zjawisk krasowych.

W Polsce kras jest znany z Wyżyny Krakowsko-Częstochowskiej, zbudowanej z wapieni jurajskich. Na tym obszarze zjawiska krasowe rozwijały się głównie w trzeciorzędzie, a rzeźba krasowa została częściowo zatarta w czwartorzędzie. Typowo wysokogórski kras występuje w Tatrach Zachodnich, który jest krasem młodym, pochodzącym głównie z czwartorzędu.

Niewielkie rejony, gdzie występuje kras znajdują się w Sudetach, Górach Świętokrzyskich, na Lubelszczyźnie oraz w dolinie Nidy koło Buska (jest to kras gipsowy). W Polsce znany jest również kras kopalny (w okolicach Opoczna i Starachowic), gdzie wapienne formy krasowe, które powstały w dawnych okresach geologicznych zostały przykryte młodszymi, nieprzepuszczającymi wody utworami czwartorzędnymi.

III. Wietrzenie biologiczne

Wietrzenie biologiczne następuje w wyniku mechanicznego lub chemicznego oddziaływania na skały, ale za pośrednictwem organizmów. Przykłady mechanicznego rozdrabniania skał to:

 wzrost korzeni roślin,

 wzrost pędów roślin,

 pęcznienie kiełkujących nasion,

 kopanie nor przez zwierzęta.

Chemiczna odmiana wietrzenia biologicznego to rozkład skał na skutek działania:

 kwasów i innych związków chemicznych wytwarzanych przez rośliny,

 różnych związków chemicznych wytwarzanych przez grzyby,

 związków chemicznych wytwarzanych przez zwierzęta,

 substancji chemicznych powstających z rozkładu martwych szczątków organizmów.

Drzewo swymi korzeniami może rozsadzić skałę

Polecenie 1

Opisz typy wietrzenia, jakie zachodzą w okolicy twojego miejsca zamieszkania.

Polecenie 2

Na podstawie zamieszczonej poniżej ilustracji masz umieć opisać najważniejsze formy krasu powierzchniowego

i podziemnego.

Przykładowe formy krasu powierzchniowego i podziemnego

Ciekawostka

Słowo kras pochodzi od nazwy Wyżyny Kras w Słowenii, gdzie wykształciły się niemal wszystkie formy rzeźby krasowej

w klasycznej postaci.

Jaskinie Szkocjańskie – zespół jaskiń na słoweńskim Krasie wpisany na listę światowego dziedzictwa kulturalnego i przyrodniczego UNESC Ważne!

W tym samym miejscu mogą zachodzić równocześnie różne typy wietrzenia tej samej skały. W zależności od warunków zazwyczaj przeważa jeden z nich.

2. Co to są powierzchniowe ruchy masowe?

Powierzchniowe ruchy masowe mogą wystąpić w każdym miejscu, gdzie teren jest nachylony, czyli na większej części powierzchni lądów. Luźne masy skał oraz produkty wietrzenia mogą przemieszczać się w dół stoku pod wpływem siły

ciężkości. Aby powstało przemieszczenie, muszą się pojawić czynniki naruszające wcześniejszą równowagę stoku. Mogą to być przyczyny naturalne, np. wstrząsy sejsmiczne, deszcz, śnieg, wietrzenie albo podcięcie stoku przez rzekę. Niektóre z ruchów wynikają także z działalności człowieka: z obciążania stoków rozmaitymi budowlami albo podcinania nachylonych form terenu przez budowane drogi, tory itp.

W stromych górach lub na niektórych wybrzeżach skały przemieszczają się w dół raptownie, chwilami nawet

w powietrzu, bez kontaktu z podłożem (osypywanie, odpadanie, obryw). Na mniej nachylonych stokach powierzchniowa

warstwa zwietrzałych skał może zsuwać się bardzo powoli (spełzywanie) albo gwałtownie, gdy pojawiają się silne opady deszczu (spływ błotny). Często występuje także zjawisko ruchu masowego nazywanego osuwiskiem. Może do niego dojść, gdy duża masa zwietrzeliny lub skał osunie się nagle po

powierzchni poślizgu. Osuwająca się warstwa ma grubość

sięgającą kilku metrów, znaczną powierzchnię i masę milionów ton.

Budowa geologiczna Karpat szczególnie sprzyja powstawaniu ruchów masowych. Zabudowa, szlaki komunikacyjne,

niszczenie szaty roślinnej i eksploatacja kamieniołomów osłabiają spoistość górskich zboczy. W takim terenie obfite opady i nasiąkanie nimi grubych warstw gruntu powodują gwałtowny wzrost liczby lawin błotnych i innych procesów stokowych, czym stwarzają poważne zagrożenie dla życia oraz działalności człowieka. Zdecydowana większość osuwisk

w Polsce, aż 95%, występuje właśnie w Karpatach, ale

pojawiają się one także w innych miejscach, np. na stromych, kilkudziesięciometrowych zboczach dolin Wisły, Bugu czy Narwi.

Obryw to gwałtowne oderwanie się mas skalnych od stromego, urwistego stoku

Obrywy to śmiertelne niebezpieczeństwo dla podróżnych w rejonie górskich urwisk

Spełzywanie to bardzo powolne grawitacyjne przesuwanie się osadów i zwietrzeliny w dół stoku

Widoczne, zsuwające się „fale” gruntu na stoku góry to wynik spełzywania

Osuwisko to raptowne przemieszczenie się znacznej masy gruntu w dół stoku pod wpływem siły ciężkości. Osuwiska mogą być efektem działania sił przyrody lub działalności człowieka

Osuwisko powstałe podczas trzęsienia ziemi w Salwadorze w 2001 roku

Spływ błotny to gwałtowne przemieszczenie się wielkich mas płynnego gruntu (błota) w dół stoku

Katastrofalne skutki spływu błotnego

Polecenie 3

Wyjaśnij, w jaki sposób czynniki naturalne powodują ruchy masowe.

Ciekawostka

Ruchy masowe są uzależnione od budowy geologicznej, ukształtowania terenu i warunków klimatycznych. Ryzyko występowania ruchów masowych, głównie tych

katastrofalnych, jak osuwiska, obrywy i lawiny błotne, jest barierą zagospodarowania terenu zwłaszcza pod zabudowę.

Zamieszczony poniżej rysunek wykonany na podstawie

fotografii pokazuje, że podobne głazy co pewien czas odpadają z wysokich stoków sąsiadującej góry.

Katastrofa w Tramin an der Weinstrasse w Tyrolu Południowym (Włochy) – 21 stycznia 2014 roku. Mniejszy głaz (na drugim planie), odpadając od stoku góry i tocząc się w dół, zniszczył zabudowania gospodarcze, ale ilustracja pokazuje, że wiele lat wcześniej podobną drogę odbył także większy głaz (na pierwszym planie)

Uwaga!

Dosyć często w Karpatach (ale także w innych miejscach)

można zobaczyć napis informujący, że zbliżamy się do osuwiska i wstęp na jakiś oznakowany obszar jest wzbroniony. Nie wolno lekceważyć takich ostrzeżeń. Nie wiadomo, czy ciężar ciała nawet jednego człowieka nie spowoduje gwałtownego ruchu

Podsumowanie

 Pod wpływem czynników zewnętrznych skały zmieniają swoje własności chemiczne i fizyczne.

 W zależności od przeważających czynników wyróżniamy typy wietrzenia: fizyczne, chemiczne i biologiczne.

 Siła ciężkości, nachylenie terenu, zjawiska naturalne i działania człowieka mogą powodować powierzchniowe ruchy masowe.

Słowniczek

Gołoborza nieporośnięte roślinnością stoki gór pokryte rumoszem skalnym powstałym z rozpadu litych skał pod wpływem dużych skoków temperatury

kras ogół procesów i form związanych z niszczeniem skał

rozpuszczalnych (najczęściej węglanowych, gipsów i soli) przez wodę oraz tworzeniem zjawisk i form powierzchniowych

i podziemnych

obryw, odpadanie i osypywanie zjawiska polegające na

odłączaniu się od skały podłoża całych pakietów, pojedynczych głazów i drobnych ziaren i przemieszczanie się ich w dół

bardzo stromych stoków

osuwisko gwałtowne przemieszczenie się znacznych mas

zwietrzeliny lub skał w dół stoku po powierzchni poślizgu pod wpływem siły ciężkości

ruchy masowe przemieszczanie się mas skalnych lub zwietrzeliny pod wpływem siły ciężkości

spełzywanie gruntu proces powolnego grawitacyjnego

przemieszczania się powierzchniowej warstwy zwietrzeliny wraz z glebą i niekiedy roślinnością

spływ błotny (lawina błotna) gwałtowny spływ pokrywy

zwietrzelinowej silnie nasączonej wodą, np. po ulewach lub roztopach

wietrzenie proces rozluźniania, kruszenia i chemicznej przemiany składników litych skał w luźne osady lub

przeprowadzenie ich do roztworu w wyniku rozpuszczania;

w efekcie tych procesów pierwotna skała ulega degradacji – niszczeniu

wietrzenie biologiczne proces wietrzenia powodowany przez organizm

wietrzenie chemiczne proces chemiczny doprowadzający do rozkładu skały; możliwe procesy to rozpuszczanie, utlenianie, uwęglanowienie, uwodnienie lub hydroliza

wietrzenie fizyczne (mechaniczne) proces rozdrabniania skały na mniejsze okruchy bez zmian ich własności chemicznych, na skutek zmian temperatury i nasłonecznienia, wzrostu objętości zamarzającej wody, wzrostu kryształów i pęcznienia minerałów ilastych pod wpływem wilgoci