V sodobni znanosti govorijo o reliefu in njegovih glavnih sestavnih delih: videz, zgodovinski izvor, postopni razvoj, dinamika v sodobnih razmerah in posebne vzorce porazdelitve z vidika geografije, pogosto pa omenjajo tudi endogene in eksogene procese. To je del geografije kot skupnosti in kot zapletena veda, da je mogoče šteti geomorfologijo, ki jo pravzaprav zaznamuje zgornja definicija. V tej znotrajgeografski znanstveni veji danes prevladuje koncept reliefa kot končnega produkta vzajemnega vpliva eksogenih in endogenih geoloških procesov.
Eksogeni procesi
Pod eksogenimi procesi se razumejo takšni geološki procesi, ki jih povzročajo zunanji viri energije glede na globus, združeni z gravitacijo. Primarni viri energije vključujejo sončno sevanje. Eksogeni procesi se pojavljajo v območju blizu površine in neposredno na površini zemeljske skorje. Predstavljeni so v obliki fizikalno-kemijske in mehanske interakcije zemeljske skorje z vodnimi in zračnimi plastmi. Eksogeni procesi so v naravi odgovorni za destruktivno delo, da se zgladijo površinske nepravilnosti, ki jih posledično tvorijo endogeni procesi, in sicer so izrastki odrezani in reliefne votline so napolnjene s produkti uničenja.
Endogeni procesi
Zemljišče se nenehno spreminjajo. Endogeni in eksogeni geološki procesi so antagonistični. So sposobni preklicati vpliv svojega nasprotnika na Zemlji. Endogeni procesi so geološki procesi, ki so neposredno povezani z energijo, ustvarjeno v globokih črevesju trdne zemeljske površine (litosfere). Lastnost endogenosti je značilna za številne temeljne pojave na področju oblikovanja zemeljske površine. Metamorfizem kamnin, magmatizem in potresno aktivnost označujemo kot endogeni. Primer endogenih procesov so tektonski premiki zemeljske skorje. Glavni viri energije za to vrsto procesa so toplotna, pa tudi prerazporeditev materiala v črevesju v skladu z gostoto nekaterih materialov (znanstveno imenovana gravitacijska diferenciacija). Endogeni procesi se poganjajo (kot že ime pove) z notranjo energijo sveta in se kažejo predvsem v večsmernih gibanjih ogromnih mas kamnin zemeljske skorje, z njimi pa staljena snov zemeljske plašče. Kot posledica endogenih procesov se na zemeljski površini ustvarijo velike nepravilnosti. Prav ti procesi so odgovorni za nastanek gora in gorskih verig, medmetalnih korit in korita oceanov.
Med interakcijo eksogenih in endogenih variant procesov se razvijeta zemeljska skorja in njena površina. Upoštevali bomo načrtovalne procese, torej endogene geološke procese, ki pravzaprav ustvarjajo največje dele zemeljskega reliefa.
Endogene skupine
Med endogenimi tremi skupinami tesno povezanih, vendar neodvisnih procesov ločimo:
- magmatizem;
- potresi;
- tektonski vplivi.
Oglejmo si podrobneje vsak postopek.
Magmatizem
Endogeni procesi vključujejo vulkanske pojave. Pod njimi je treba razumeti procese, ki temeljijo na gibanju magme na površini zemeljske skorje in v njenih zgornjih plasteh. Vulkanizem človeku dokazuje, da je materija, ki je v zemeljskem črevesju, znanstveniki priložnost spoznati njeno kemično sestavo in fizično stanje. Vulkanski pojavi se kažejo daleč od vsepovsod, vendar le na tako imenovanih potresno aktivnih območjih, na katera je pravzaprav možnost takšnih pojavov omejena. Ozemlja z aktivnimi ali mirujočimi vulkani na njih so se med zgodovinskim procesom pogosto podvrgla geološkim spremembam. Magma, ki prodira v notranje endogene procese Zemlje, morda ne doseže površja, v tem primeru zmrzne nekje v zemljinem črevesju in tvori posebne vsiljive (globoke) kamnine (kamor sodijo gabro, granit in številne druge). Pojavi, ki imajo za posledico prodiranje magme v zemeljsko skorjo, se imenujejo platonizem, sicer pa globok vulkanizem.
Potresi
Potresi, ki spadajo tudi med glavne endogene procese, se manifestirajo na določenih območjih Zemljinega površja, izraženi v kratkotrajnih sunkih. Vsem je jasno, da so bili potresi kot naravne nesreče, skupaj z vulkanstvom že od nekdaj blizu človeški družbi, in posledično so osupnili domišljijo ljudi. Potresi niso minili brez sledu za človeka, kar je povzročilo njegovemu gospodinjstvu (in včasih celo zdravju in življenju) ogromno škodo v obliki uničenja stavb, kršitve integritete kmetijskih pridelkov, hudih poškodb ali celo smrti.
Tektonski vplivi
Poleg potresov, ki so kratkotrajna in močna nihanja, doživlja zemeljska površina vpliv, pri katerem se nekateri njeni odseki dvigajo, drugi pa padejo. Takšni premiki skorje se pojavljajo nepredstavljivo počasi (glede na tempo našega vsakdana): njihova hitrost je enakovredna spremembam na ravni nekaj centimetrov ali celo milimetrov na stoletje. Torej so seveda nedostopne za opazovanje človeškega očesa, meritve se zahtevajo le z uporabo posebnih merilnih instrumentov. Paradoksalno je, da so za videz našega planeta te spremembe zelo pomembne, v zgodovinskem merilu pa njihova hitrost ni tako majhna. Ker se taka gibanja nenehno in povsod dogajajo že več sto ali celo milijonov let, so njihovi končni rezultati navdušujoči. Pod vplivom tektonskih gibanj (in jih imenujejo tako) so se številna kopenska območja spremenila v globoko oceansko dno, nasprotno, z enakim uspehom so bili nekateri deli površine, ki se danes dvigajo na stotine, tisoč metrov nadmorske višine, nekoč skriti pod gostim vodnim pokrovom. Kot vse v naravi je tudi intenzivnost vibracijskih gibanj različna: na nekaterih območjih so tektonski procesi hitrejši in imajo večji vpliv, na drugih mestih pa so veliko počasnejši in manj pomembni.
V tem članku se bomo osredotočili na tektonske procese, saj so ključni na področju oblikovanja reliefov in s tem tudi zunanjega videza našega planeta. Torej, tektonika določa naravo in načrt prihodnjih obrisov reliefnih oblik sveta več stoletij.
Tektonski bloki
Naj še enkrat označimo, da tektonske spremembe razumemo kot endogene procese oblikovanja reliefne slike. Tektonika je neposredno povezana s premiki posebnih monolitnih blokov, ki so ločeni fragmentarni deli zemeljske skorje. Pomembno je razumeti, da se ti bloki med seboj razlikujejo:
- v debelini (najmanj od nekaj metrov in več deset metrov, v desetinah pa največ kilometrov);
- po površini (najmanjši so na deset in sto kilometrov na kvadrat, največji pa dosegajo milijoninko območja);
- narava deformacije kamnin, ki sestavljajo zemeljsko skorjo (spet ločimo dve vrsti sprememb: diskontinuirane in zložene);
- v smeri gibanja (obstajata dve vrsti večsmernih gibanj: vodoravni in navpični tektonski premiki).
Zgodovina razvoja tektonike
Do srede 20. stoletja je bil koncept fiksizma vodilni položaj v geomorfologiji in geologiji. Njegova osnova je bila ideja, da je treba glavno, prevladujočo vrsto nihajnih gibanj obravnavati navpično, medtem ko je horizontalni tip gibanja drugotnega pomena. Tako so geologi verjeli, da so vse največje oblike kopenskega reliefa (in sicer oceanska korita in celo celotne celine) nastale izključno zaradi navpičnih premikov skorje. Celine so bile označene kot cone višine na površini, oceani pa so bili dojeti kot območja njegovega posedanja. Pojasnjena je bila ista teorija in priznati jo je treba povsem razumljivo in razumno ter oblikovanje manjših neravnin v reljefu reliefa, in sicer ločene gore, gorske verige in ločevanje teh zelo slemenov vdolbin.
Vendar se, kot veste, ideje sčasoma spreminjajo in vsaka resnica se lahko iz absolutnega statusa zlahka spremeni v relativno. Geolog po imenu Alfred Wegener je pozornost znanstvene skupnosti usmeril v dejstvo, da sta oblika in oblika različnih celin v geometrijskem smislu med seboj zelo dobro kombinirani. Hkrati se je začelo aktivno delo z zbiranjem geoloških in paleontoloških podatkov z različnih kontinentov, ki so bili takrat na voljo za študij. Te študije so pokazale zanimivost: na celinah, ki se nahajajo na razdaljah, ki so enake več tisoč kilometrov drug od drugega, so v daljni preteklosti živela popolnoma enaka bitja, še več, zaradi strukturnih značilnosti veliko vrst bitij ni imelo nobenega načina, da bi prestopilo neverjetno veliko vodni prostori.
Vseeno je Wegener izvajal neprecenljivo delo na analizi ogromne količine paleontoloških in geoloških podatkov. Primerjal jih je z obrisi obstoječih celin in po rezultatih svojih raziskav izrazil teorijo, da so bile celine na Zemljinem površju v preteklosti popolnoma drugačne od sedanjih. Poleg tega je znanstvenik skušal narediti edinstveno rekonstrukcijo splošnega pogleda na deželo preteklih geoloških dob. Pogovorimo se o Wengerjevi teoriji podrobneje.
Po njegovem mnenju je v permijskem obdobju paleozoika na Zemlji res obstajal en supermaterial ogromne velikosti, ki so ga poimenovali Pangea. Do sredine jurskega mezozoika je bila razdeljena na dva neodvisna dela - celinsko Gondvano in Lavrazijo. Nadalje se je število celin vztrajno povečevalo: Laurasia je vdrla v moderno Severno Ameriko in Evrazijo, Gondwana pa je bila razdeljena na Afriko, Južno Ameriko, Antarktiko, Avstralijo in Hindustan (pozneje je Hindustan postal Evrazija). Pravzaprav je tako padel koncept fiksizma. V okviru te teorije je postalo nemogoče razložiti spremembe obrisov celin takega načrta in nadaljnja gibanja celin po Zemljini površini.
Wegener se tu ni ustavil. Propad fiksizma je popravil s predpostavko, da se celine, ki so v obliki ogromnih litosfernih blokov, ne premikajo v navpični, temveč v vodoravni smeri. Poleg tega so horizontalna gibanja z njegovega vidika glavna tektonska nihanja, ki so odločilno vplivala na videz našega planeta. Teorijo Alfreda Wegenerja so poimenovali teorija o kontinentalnem odnašanju, njeni pristaši pa so postali znani kot mobilisti (v nasprotju s fiksisti). Wegener bi morda lahko prispeval k preučevanju drugih endogenih in eksogenih geoloških procesov, vendar se je na tej stopnji ustavil.
Kakor koli že, razen nepopolno utemeljenih zaključkov samega Wegenerja in paleontoloških podatkov ni bilo nobenih dokazov o veljavnosti celinskega niza. Da bi pridobili podatke, ki bi potrdili ali ovrgli novo teorijo in nazadnje razumeli, zakaj se celine premikajo, je bilo treba natančneje preučiti strukturo zemeljske skorje. Vendar pa je bil drugi vidik dela pomembnejša točka: strukturo dna oceanov je bilo treba čim bolj natančno preučiti, do takrat pa sploh ne. Samo predstavljajte si: po mnenju, ki je takrat obstajalo med veliko večino znanstvenikov, je bilo oceansko dno povsem ravna površina!
Celinska in oceanska skorja
Te raziskave so bile izvedene in so dale popolnoma nepričakovane rezultate. Na presenečenje znanstvenikov je bil teren Zemlje pod oceansko plastjo in pod celinami drugače urejen.
Celinska skorja je močna in je sestavljena iz treh plasti:
- zgornja (tvorjena s sedimentnimi kamninami sedimentne plasti, ki nastane na zemeljski površini);
- granit (zraven vrha);
- bazalt (dve spodnji plasti tvorita kamnine, ki se rodijo v črevesju zemlje kot posledica ohlajanja in nadaljnje kristalizacije maščobne snovi).
Skorja na dnu oceanov je zelo različna. Je tanjša in je sestavljena iz samo dveh slojev:
- zgornja (tvorjena s sedimentnimi kamninami);
- bazalt (zgrešen sloj granita).
Zgodila se je prava revolucija: postalo je mogoče in poleg tega je bil dejansko dokazan obstoj dveh različnih vrst zemeljske skorje: oceanske in celinske.
Plašč plašča
Pod zemeljsko skorjo je plašč, katerega snov je predstavljena v staljenem stanju. Astenosfera je plašč plašč, ki se nahaja na globini 30-40 kilometrov pod oceani in 100-120 kilometrov pod celinami. Sodeč po hitrostnih značilnostih potresnih valov je obdarjen z visoko duktilnostjo in celo takšno lastnostjo, kot je fluidnost. Treba je razumeti, da absolutno vsi sloji nad astenosfero predstavljajo litosfero. To pomeni, da Zemljina skorja in plašč plašča nad astenosfero vstopata v svojevrstno litosferno formulo.
Relief na oceanskem dnu
Tudi topografija oceanskega dna se je izkazala za veliko bolj zapleteno, kot se je prej mislilo. Njeni glavni sestavni deli so:
- polica (površina, ki pogojno nadaljuje pobočje kopnega kopnega od vodnega roba do globine 200–500 metrov);
- celinsko pobočje (od konca pasne cone in do 2, 5-4 tisoč metrov, lahko pa tudi več);
- kotlina obrobnega morja (nekoliko neenakomerna (hribovita) gladina površina, v katero se skozi celinsko vznožje steka celinsko pobočje, ki se sicer imenuje konkavni ovinek);
- otočni lok (veriga vulkanov ali vulkanskih otokov pod vodo; ta spodnja komponenta ločuje obrobno morje od odprtega morskega pasu);
- globokomorski jarek (najgloblji del oceanskega dna, ki je vzporedno z otoškim lokom vzdolž zunanjega roba dna, je precej ozek in globok razcep);
- dno oceana (navzven spominja na votlino obrobnega morja, vendar veliko širše: nekaj tisoč kilometrov je dno razdeljeno na dva dela z dvigom, ki se v celotni sistem povezuje s koncepti drugih oceanov (ustvarjeni so sredoceanski grebeni);
- razkošna dolina (v dvignjenih delih sredoceanskih grebenov, ozkih in globokih).
