Wydrukuj Zapisz jako PDF Dodaj do ulubionych Udostępnij materiał

Ziemia zbudowana jest z koncentrycznych warstw – skorupy, płaszcza i jądra. Każda z nich ma inne charakterystyczne cechy fizyczne i chemiczne. Niejednorodność warstw tłumaczy wiele zjawisk, np. wybuchy wulkanów czy trzęsienia ziemi. Długa historia naszej planety zapisana została w skałach, na których podstawie możemy dowiedzieć się, gdzie kiedyś istniały pustynie, wulkany czy morza. Powierzchnia globu ulega ciągłym przemianom. Zachodzą one głównie w wyniku procesów naturalnych, które przekształcały oblicze Ziemi, jeszcze zanim pojawił się człowiek, i które będą to robić nawet po zniknięciu ludzi.

RKsStzHcIuJat1
Spirala czasu geologicznego przedstawia zmiany zachodzące na naszej planecie od momentu jej powstania do czasów współczesnych
iCe6rH70VW_d5e531

1. Budowa wnętrza Ziemi

Nie znamy dokładnej budowy wnętrza Ziemi. Najgłębsze wiercenia geologiczne sięgają tylko 12‑13 km głębokości i dostarczają informacji o budowie skorupy ziemskiej. Do zbadania głębiej leżących skał i warstw wykorzystuje się na przykład analizę przebiegu fal sejsmicznych. Wiedzę na temat struktury Ziemi można też czerpać z badań wieku względnego i bezwzględnego skał. W wyniku studiów geologicznych stwierdzono, że nasza planeta składa się z następujących warstw: skorupa ziemska, płaszcz ziemskijądro Ziemi. Skorupa ziemska wraz ze skalną górną częścią płaszcza tworzy litosferę. Minerały to najmniejsze komponenty skorupy ziemskiej. Naturalne skupiska jednego lub wielu minerałów formują skały. Można je podzielić na trzy podstawowe grupy: skały magmowe, skały osadoweskały metamorficzne.

RJzYkwHK4rk3o1
Poszczególne warstwy Ziemi i temperatura w nich panująca
iCe6rH70VW_d5e564

2. Płytowa budowa litosfery. Ruchy górotwórcze

Teoria tektoniki płyt litosfery wyjaśnia przyczyny istnienia gór, wybuchów wulkanów i występowania trzęsień ziemi. Litosfera dzieli się na ogromne płyty, które pokrywają całą planetę i unoszą się na plastycznym płaszczu ziemskim. Płyty mogą się rozsuwać (strefa spreadingu) lub ze sobą zderzać (strefa subdukcji). Ponadto przemieszczają się równolegle względem siebie wzdłuż linii uskoków. Masy skalne zgniatane i wypiętrzane w wyniku kolizji dwóch płyt litosfery plastycznie wyginają się i powstają góry fałdowe. Proces ten nazywamy orogenezą, inaczej ruchami górotwórczymi. Gdy masyw lądowy jest sztywny i odporny na fałdowanie, to na skutek wspomnianych ruchów górotwórczych i towarzyszących im naprężeń zostaje pocięty uskokami i obszar przekształca się w góry zrębowe.

R1b9hUizcQk1R1
Źródło: Wydawnictwo Edukacyjne Wiking, licencja: CC BY 3.0.
iCe6rH70VW_d5e598

3. Dzieje Ziemi

Wiek Ziemi wynosi ok. 4,6 mld lat. W wyniku analizy ułożenia warstw skalnych można określić wiek skał (skała starsza, skała młodsza). Rodzaj skały to zarazem informacja na temat warunków, w jakich powstawała. W niektórych można znaleźć szczątki dawnych roślin lub zwierząt, tzw. skamieniałości. Te powstałe z organizmów, które żyły w dość krótkim czasie i występowały powszechnie na znacznych obszarach, to skamieniałości przewodnie. Na ich podstawie można ustalić wiek względny skał. Badając zawartość pierwiastków promieniotwórczych, wyznacza się wiek bezwzględny skał. Najczęściej używanymi do uzgodnienia czasu geologicznego jednostkami są ery. Wchodzą one w skład eonów. Istotne wydarzenia geologiczne widoczne w skałach umożliwiły podział er na okresy geologiczne. W archaiku kształtowała się skorupa ziemska, atmosfera oraz hydrosfera. Powstały także fundamenty wszystkich kontynentów.

erze paleozoicznej wystąpiły dwie orogenezy. Orogeneza kaledońska – na terenie Polski nastąpiło wypiętrzenie części Gór Świętokrzyskich i Sudetów, w Europie uformowały się m.in. Góry Kaledońskie, Grampian i Góry Skandynawskie. W orogenezie hercyńskiej ukształtowały się m.in. Sudety, a także przeobrażone zostały Góry Świętokrzyskie na terenie Polski, w Europie m.in. Wogezy, Rudawy, Schwarzwald, Harz, Góry Kantabryjskie i Iberyjskie. W erze mezozoicznej intensywnie zachodził proces ruchu płyt litosfery i rozpadły się pierwotne masywy lądowe. Era kenozoiczna zdominowana jest przez ruchy górotwórcze orogenezy alpejskiej (powstały Karpaty i Alpy). Koniec kenozoiku przyniósł między innymi zlodowacenia.

R14Xit8LGVhGR1
Źródło: Roman Nowacki, Krzysztof Jaworski, licencja: CC BY 3.0.
iCe6rH70VW_d5e636

4. Wulkanizm i trzęsienia ziemi

Wulkanizm i trzęsienia ziemi są zjawiskami dobrze znanymi wielu mieszkańcom naszej planety. Większość czynnych wulkanów kuli ziemskiej znajduje się w pacyficznym pierścieniu ognia. Wulkany występują również w Europie, w Afryce, na Hawajach i w górach Kaukazu.

Miejsce, w którym na powierzchnię kontynentów lub na dno morza punktowo wydobywa się lawa i inne produkty wulkaniczne, nazywamy wulkanem. Magma to gorące, znajdujące się pod powierzchnią ziemi, roztopione skały z domieszką dużej ilości wody i gazów. Lawa to wylewająca się na powierzchnię roztopiona masa skalna. Wyróżniamy wulkany stożkowetarczowe.

Największe i najsilniejsze trzęsienia ziemi (czyli drgania skorupy ziemskiej) powstają w strefach kontaktu płyt litosfery. Źródło rozchodzenia się fal sejsmicznych zostało nazwane hipocentrum. Miejsce położone bezpośrednio nad nim na powierzchni Ziemi to epicentrum.

R1G68TjPGge111
Mapa z rozmieszczeniem na Ziemi większych czynnych wulkanów
iCe6rH70VW_d5e678

5. Wietrzenie skał

Wietrzenie skał to proces chemicznego lub fizycznego ich rozpadu. Wyróżniono wietrzenie fizyczne (mechaniczne), chemiczne (np. kras) i biologiczne. Każdy typ wietrzenia skał zachodzi w specyficznych warunkach klimatycznych. Zjawiska krasowe to wszystkie procesy i formy, zarówno powierzchniowe, jak i podziemne, występujące w obszarach zbudowanych ze skał rozpuszczalnych (wapieni, dolomitów, gipsu, kredy, soli).

Ruchy masowe pojawiają się na większości obszarów lądowych. Luźne masy skał oraz produkty wietrzenia (zwietrzelina) mogą przemieszczać się w dół stoku pod wpływem siły ciężkości. Ruchy masowe to m.in.: osypywanie, odpadanie, obryw, spełzywanie.

RoKkPqHvjbfWN1
Interaktywna aplikacja. Trójwymiarowy wycinek Ziemi z terenów objętych krasem powierzchniowym i podziemnym. Na schemacie przykładowe formy krasu powierzchniowego i podziemnego. Formy podpisane. Po kliknięciu na napis otwiera się zdjęcie formy z podpisem.
Przykładowe formy krasu powierzchniowego i podziemnego
iCe6rH70VW_d5e717

6. Rzeźbotwórcza działalność wiatru

Wiatr może przejawiać działalność niszczącą, transportującą i budującą. Aby te procesy mogły zachodzić, muszą jednak wystąpić równocześnie następujące warunki:

  • musi wiać wystarczająco silny wiatr;

  • skały w podłożu muszą być silnie rozdrobnione;

  • podłoże nie może być mokre;

  • podłoże nie może być pokryte obfitą roślinnością.

Warunki te spełnione są na pustyniach prawie przez cały rok i tam działalność rzeźbotwórcza wiatru jest najsilniejsza. Wyróżnia się trzy główne typy pustyń: erg (pustynia piaszczysta), serir (pustynia żwirowa), hamada (pustynia skalista). Wywiewanie drobnego materiału skalnego przez wiatr nazywane jest deflacją. Wywiewany piasek może być przenoszony nawet na znaczne odległości. Usypane w ten sposób pagórki nazywane są wydmami (np. barchany czy wydmy paraboliczne). Niesionymi przez siebie ziarnami piasku wiatr może uderzać w skały, szlifować je, żłobić, wygładzać i zarysowywać – to korazja. Bliżej powierzchni Ziemi proces korazji jest najsilniejszy. Powstają rozmaite, bardzo fantazyjne formy skalne, np. grzyby skalne, jardangi czy graniaki.

iCe6rH70VW_d5e764

7. Rzeźbotwórcza działalność rzek i mórz

Poruszająca się woda potrafi mechanicznie niszczyć skały. Zjawisko to nazywamy erozją. W górnym biegu rzeki dominuje erozja wgłębnaerozja wsteczna, w środkowym biegu – erozja boczna i mogą tworzyć się tam meandry. W dolnym biegu, a zwłaszcza u ujścia do morza lub jeziora, rzeka nie ma już siły erozyjnej, stopniowo traci zdolność transportu materiału i go osadza – to akumulacja. Wyróżniamy dwa typy ujść rzeki: ujścia lejkowatedelty.

Morze lub ocean mają silny wpływ na wąski pas lądu zwany wybrzeżem. Fale nieustannie poruszają mniejszymi fragmentami skał na brzegu, coraz silniej je rozdrabniają, tworząc plażę. Proces ten nazywamy abrazją. Niektóre wybrzeża w wyniku rozmaitych procesów narastają, a inne cofają się. W zależności od ukształtowania dna morza i brzegów lądu, procesów geologicznych, prądów morskich i niektórych organizmów wyróżniamy wiele typów wybrzeży. Najbardziej znane to: fiordowe, klifowe, dalmatyńskie, mierzejowe, lagunowe czy szkierowe.

iCe6rH70VW_d5e802

8. Rzeźbotwórcza działalność lodowców i lądolodów

Na Ziemi wiele obszarów jest pokrytych lodowcami górskimilądolodami, które tworzą się w odpowiednich warunkach klimatycznych i w miejscach o sprzyjającym ukształtowaniu powierzchni. Lądolody pokrywają niemal całą Antarktydę i większą część Grenlandii. Lodowce formują się powyżej granicy wiecznego śniegu w górach wszystkich kontynentów z wyjątkiem Australii. W wyniku niszczącej i budującej działalności lodowców powstaje wiele form polodowcowych, np. cyrk lodowcowy, moreny, sandry czy jeziora polodowcowe.

iCe6rH70VW_d5e836

Zadania

Pamiętam i rozumiem

  1. Wymień warstwy wnętrza Ziemi.

  2. Wyjaśnij pojęcia: litosfera, minerał, tektonika płyt litosfery, skamieniałości przewodnie, wulkan, epicentrum, serir, kras, erozja, lądolód.

  3. Od czego zależy występowanie lodowców i lądolodów na Ziemi?

  4. Omów mechanizm powstawania klifu. Wymień przykłady znanych ci wybrzeży klifowych na świecie.

  5. Wyjaśnij pojęcia: stalagmit, stalaktyt, stalagnat, mogot, polje. Wskaż odpowiadające im elementy na poniższym schemacie.

    R1DveOaGMWmbr1
    Źródło: Tomorrow sp. z o.o., licencja: CC BY 3.0.

  6. Wymień ery występujące w podziale dziejów Ziemi. Przyporządkuj podane okresy geologiczne do jednej z nich: trias, jura i kreda.

  7. Wymień 3 formy powstałe w wyniku procesów eolicznych zachodzących na naszej planecie.

Czytam i interpretuję

  1. Wśród przedstawionych na zdjęciach skamieniałości rozpoznaj skamieniałości przewodnie.

  2. Nazwij typy gór przedstawione na schemacie i krótko scharakteryzuj sposób ich powstawania.

    R1SE4cwxLgGMG1
    Źródło: Olga Mikos, licencja: CC BY 3.0.

  3. Wskaż obszary na Ziemi, na których dochodzi do wybuchów wulkanów i trzęsień ziemi.

    R1LHBqPeDar8j1
    Źródło: Wydawnictwo Edukacyjne Wiking, licencja: CC BY 3.0.

  4. Wybierz z listy prawidłowe nazwy elementów wulkanu: komin wulkaniczny, krater, potok lawy, komin boczny, ognisko magmy i przypisz je do odpowiedniej litery na schemacie. Wyjaśnij, czym się różni komin boczny od głównego komina wulkanicznego.

    R15DDeip6Tz761
    Źródło: Olga Mikos, licencja: CC BY 3.0.

  5. Wskaż na schemacie epicentrum i hipocentrum, a następnie wyjaśnij te pojęcia.

    Rhlfns8QfsJ491
    Źródło: Olga Mikos, licencja: CC BY 3.0.

  6. Nazwij widoczne na mapach typy wybrzeży.

    R54seOAUilRV01
    Źródło: Wydawnictwo Edukacyjne Wiking, licencja: CC BY 3.0.

  7. Do zaznaczonych na schemacie elementów lodowca dobierz prawidłowy opis: czoło lodowca, pole firnowe, jęzor lodowcowy.

    RNkjoY2jYlqda1
    Źródło: Olga Mikos, licencja: CC BY 3.0.

  8. Rozwiąż poniższe zadanie.

Ćwiczenie 1
R1eU8LCCRHA4O1
Zadanie interaktywne
Źródło: Beata Sienkiewicz, licencja: CC BY 3.0.

Rozwiązuję problemy

  1. Przyporządkuj następujące określenia: spreading, subdukcja, rów oceaniczny, grzbiet oceaniczny, ognisko magmowe odpowiednim literom na rysunku. Odpowiedz, w której ze stref, spreadingu czy subdukcji, powstaje grzbiet oceaniczny, a w której rów oceaniczny. Objaśnij mechanizm ich powstawania.

    REOBjbR5JTDZY1
    Źródło: Olga Mikos, licencja: CC BY 3.0.

  2. W podanych zestawach (A, B, C) skał wybierz te, które do tego zestawu nie pasują ze względu na genezę. Swoją odpowiedź uzasadnij.

    Zadanie

    A

    kwarcyt

    łupek

    gips

    B

    torf

    wapień

    marmur

    C

    bazalt

    węgiel kamienny

    granit

  3. Wyjaśnij, dlaczego wietrzenie chemiczne najintensywniej zachodzi w klimacie gorącym i wilgotnym, a wietrzenie fizyczne zachodzi w tym klimacie najsłabiej.

  4. Wykorzystując informacje zapisane na rysunku i własną wiedzę, odpowiedz na pytania:

    RdNZtN2fN1NZx1
    Granica wiecznego śniegu w zależności od szerokości geograficznej

    1. Dlaczego w okolicach zwrotnika Koziorożca na półkuli południowej granica wiecznego śniegu jest wyżej niż w okolicach zwrotnika Raka na półkuli północnej?

    2. W jakich szerokościach geograficznych granica wiecznego śniegu przebiega na poziomie morza?

    3. Dlaczego granica wiecznego śniegu w obszarach równikowych przebiega na ok. 5 tys. m n.p.m, w okolicach zwrotników na półkuli północnej na ok. 6 tys. m n.p.m., a na południowej na ok. 7 tys. m n.p.m.?

iCe6rH70VW_d5e977

Projekt badawczy

Projekt badawczy – poznajemy skały

Autor: Beata Sienkiewicz

Tytuł projektu

Poznajemy skały

Temat projektu

Skały wokół nas

Badana hipoteza

Czy w moim najbliższym otoczeniu znajdę przykłady zastosowania skał? Próba wskazania skały najpowszechniej wykorzystywanej

Materiały źródłowe

Dział: IV. Czynniki i procesy rzeźbotwórcze
Lekcja: Budowa wnętrza ZiemiisEA1ZsWMcBudowa wnętrza Ziemi
Pomocne książki: Kieszonkowy atlas skał i minerałów, Monica Price, Kevin Walsh, Solis, Warszawa 2010
Strona internetowa z mapą geologiczną, która może posłużyć do ewentualnego ustalenia, gdzie w najbliższej okolicy dana skała występuje w formie naturalnej: http://m.bazagis.pgi.gov.pl/cbdg/#/main

Uczeń

Co dokładnie mam zamiar zrobić, by sprawdzić, czy hipoteza jest prawdziwa?

Obserwacja najbliższego otoczenia – okolicy szkoły, miejsca zamieszkania, miasta pod kątem zastosowania skał

Co trzeba przygotować, by zweryfikować hipotezę?

Wskazać 10 miejsc, w których w różny sposób zastosowano skały. Wybrane miejsca należy sfotografować

Co będę obserwować (mierzyć)?

Skały w wybranych 10 miejscach

Czas trwania (ile czasu potrzeba, by wykonać projekt)

Minimum 5 dni

Wyniki i wnioski z projektu badawczego

RgyuQ0HNv0Rm51
załącznik z dokumentem do pobrania
Źródło: Beata Sienkiewicz, licencja: CC BY 3.0.
iCe6rH70VW_d5e1015

Test sprawdzający do działu IV. Czynniki i procesy rzeźbotwórcze Ziemi

Test sprawdzający

RlzyNEbBbL04j1
załącznik z dokumentem do pobrania
Źródło: Beata Sienkiewicz, licencja: CC BY 3.0.

Klucz testu

RxudskDn8IKod1
załącznik z dokumentem do pobrania
Źródło: Beata Sienkiewicz, licencja: CC BY 3.0.