AP 091301 term_foŵldrajz.indd 1 12/5/08 11:01:52 AM
E H 43. ábra A földrengés fészke (hipocentrum [H]) és központja (epicentrum [E]) Földrengések A rengések a mélyben születnek, de a felszínen pusztítanak. A rengésfészekből (hipocentrum) rengéshullámok haladnak tova, elérve a felszínt is. Ahol a legnagyobb a pusztítás, az a rengésközpont (epicentrum). Rengéstípusok Tektonikus rengések Vulkanikus rengések Beszakadásos rengések Mesterséges rengések Az összes földrengés mintegy 90%-a lemezhatárokon pattan ki. A magmaáramlás, a gázkitörés miatt kipattanó enyhébb földrengések. Föld alatti üregek beomlása következtében kisebb moz gások mérhetők. A föld alatti robbantások mesterséges rengéseket idézhetnek elő. A földrengéstannal (szeizmológia) foglalkozó tudósok a földrengések erősségét kétféle skálán mérik. Az egyik az okozott pusztítás alapján meghatározott, 12 fokozatú Mer - calli Cancani Sieberg-skála. Ennek az a hát ránya, hogy csak lakott területen hasz - nál ható, mert a földrengés pusztításának mér tékét méri. A másik módszer a Richterská la. A szeiz mo g ráf által rögzített adatok segítségével a ren géskor felszabaduló energia nagyságát (ma g nitúdó) állapítják meg. Az eddig mért leg erősebb földrengés magnitúdója 9,5 volt (Chile, 1960). Mely kőzetlemezek határán épült San Francisco? Miért követelnek kevesebb áldozatot a mai földrengések az amerikai városokban, mint a fejlődő országok nagyvárosaiban? A földrengéseket fészekmélység alapján három csoportba sorolják: sekélyfészkű rengések (0 70 km), közepes fészkű rengések (70 300 km), mélyfészkű rengések (több mint 300 km). A rengés pusztító ereje annál kisebb, minél nagyobb a fészekmélység. A földrengésekhez kísérőjelenségek társulnak, amelyek fokozzák a pusztítást! Az óceáni területeken lezajlott tengerrengések hatalmas szökőárakat (cunami) idéznek elő, amelyek több tíz méteres vízoszloppal söpörnek végig a parton. Sokszor nem maga a földmozgás pusztít, hanem a meg rongálódott villany- és gázvezetékek okozta tüzek. 44. ábra A földrengés hullámait a szeizmográfnak nevezett eszköz segítségével mérik. Részei: egy forgódob, a mérőpapír és egy felfüg gesz tett íróeszköz. Földrengéskor megremeg a dob, az írókar görbét rajzol, amelyet szeizmogramnak neveznek 45. ábra Az 1906-os San Franciscó-i földrengés pusztítása 30
A szakemberek megkísérlik előre jelezni a földrengéseket erre alkalmas műszerekkel, hogy az embereket kitelepíthessék az esetleges katasztrófa előtt, eddig nem sok eredménnyel. Néha meg is akadályozhatók a kisebb földrengések, ha a kőzetekbe vizet préselnek, vagy kisebb robbantásokat hajtanak végre, felszabadítva a kőzetlemezekben felgyülemlett feszültségeket. Egyes országokban, például az Amerikai Egyesült Álla mokban vagy Japánban, már az óvodai oktatásban megtanítják a kicsiket, hogy földrengéskor érdemes az asztal alá vagy az ajtókeret alá bújni, mert így kisebb az esély fejsérülésre, de a legjobb kiszaladni az ut cára. Vulkanizmus és magmatizmus A római mitológiai alak Vulcanus isten nevére ismerhetsz ebben a szóban, de mit is jelent a vul ka nizmus? Azt sejthetjük, hogy a tűzhányókkal van kapcsolatban: nos, azt a jelenséget illeti ez a kifejezés, amelynek során a magma eléri a Föld felszínét. (Ilyenkor már lávának nevezzük.) Ha a magma még a mélyben megszilárdul, mélységi mag ma tizmusról beszélünk, így keletkezik például a gránit. Földünkön hozzávetőleg 600 aktív vulkán található, 96%-uk a lemezszegélyekhez kapcsolódik (ütköző, távolodó, elcsúszó lemezmozgások), aminek okát már láthattad. Magyarországi földrengések A Kárpát-medencében katasztrofális méretű földrengések nagyon ritkán, vagy egyálta lán nem fordulnak elő. Olyan földrengések azon ban ismertek, és a későbbiekben sem zárhatók ki, ame lyek komoly károkat okoznak az epi - centrum környékén. Itt láthatod a jelentősebb magyarországi földrengése ket (helység, évszám és magnitudó): Komárom: 1599 5,6, 1763 6,3, 1783 5,2, 1851 4,9, Mór: 1810 (kétszer!) 5,4 és 4,9 Jászberény: 1868 4,9 Kecskemét: 1908 4,1, 1911 5,6 Eger: 1925 5,0 Dunaharaszti: 1956 5,6 Berhida: 1985 4,9. A GeoRisk Földrengéskutató Intézet nyomán Gyűjts korabeli sajtó- és internetes forrásokban információkat a több mint negyedmillió áldozatot követelő, 2004-es cunamiról! Készíts térképvázlatot arról, hol pusztított! Hasonlítsd össze a lenti térképet a 24. oldalon lévővel! Mi az összefüggés? Földrengéses zóna Tűzhányó 46. ábra A földrengéses és a vulkanikus területek a Földön a lemezhatárokat kísérik 31
47. ábra A Mauna Loa vulkán Hawaiin Keresd meg az atlaszban a fotón látható vulkánt! Tűzhányó-anatómia A kb. 60-120 km-es mélységű üreg a magmakamra. A magmát a felszínre vezető járat a csatorna, a felső része a kürtő. A felszínen a vulkán szája a kráter. A felszínre került láva és vulkáni törmelék a vulkáni kúp. A mélyben megszilárdult hatalmas kőzettömeg a batolit (a körülötte lévő kőzeteket átkristályosítja). A kiömlő láva és a kiszóródó törmelék építik a palástot. A törmelék lehet bomba, kisebb kődarab (lapilli) és hamu. Ha a magma egy része a paláston át tör utat magának, parazita kúp keletkezik. Parazita kúp Krátter Kürtő Palást Magmacsatorna Batolit Magmakamra 48. ábra Forró pontos vulkánosság Akad jó néhány különleges vulkán Földünkön, amelyik nem kapcsolódik a lemezszegélyekhez. Ezek olyan helyeken születtek (születnek), ahol a felfelé irányu ló magmaáramlás elvékonyította, ki lyu kasztotta a kőzetburkot. Ezek az úgy nevezett gomolyáramlások több száz millió évig is azonos helyen működ nek, miközben a kőzetlemez elúszik fe lettük. Így, mint valami futószalagon szü letnek a tűzokádók. Könnyű belátnod, hogy a sor elején áll a legfiatalabb, a sor végén pedig a legöregebb, már rég kihunyt tűzokádó (pl.: Hawaii-lánc, Tuamotu-lánc). 49. ábra Egy típusos rétegvulkán (sztratovulkán) szerkezete 50. ábra Vulkáni kráter felülnézetből 32
Az eróziót a tűzhányók sem kerülhetik el. Ha pusztulásnak indulnak, többnyire kaldera lesz belőlük. A kal dera széles üst vagy katlan formájú, többé-kevésbé kerek mélyedés. Keletkezhet lassú erózió útján: a tűzhányó peremét kitágítják a külső erők (szél, csapadék, jég); de keletkezhet beszakadással is: ilyenkor a kráter alatti, kiürülő magmakamra beszakad. A harmadik lehetőség, hogy robbanással alakul ki a kaldera: ilyenkor a tűzhányó teteje egyszerűen elrepül. A típusos vulkán működése 1. Rezgés. A felfelé áramló magma 3-3,5-es erősségben remegteti a földet. 2. Pipál. Gázok távoznak a kőzetrepedéseken át. 3. Kirobbanás (explózió). A kürtőn az azt eltömő kőzet, majd a hamu és a vulkáni bomba repül ki. Ez a szórt kőzettömeg a tufa. 4. Lávaömlés (effúzió). Ha sűrű a láva, akkor rövid utat tesz meg, hamar kihűl, és így magas vulkáni kúp épül. Ha hígabb a láva, akkor szétfolyik, szétterül, és lapos pajzsvulkán képződik. 5. Utóvulkáni (posztvulkáni) jelenségek. A vulkáni működés szüneteiben, illetve végleges megszűnése után tapasztalható jelenségek. 51. ábra Lávafolyás kötélláva 52. ábra Egymásra rakódott tufarétegek Vedd észre: mint egy- egy modern festmény! Keress a weben a fotókhoz hasonló képeket, és készíts műalkotásokat (pl. montázsokat vagy számítógépes trükköket)! Kúpvulkán Pajzsvulkán Ha a láva szilícium-dioxid-tartalma magas, a láva kevéssé folyós ( ragacsos ), a vulkáni kúp magasra tud emelkedni. A láva lassan, gördülve folyik, viszont sok a törmelékszórás, a robbanás, mert a magma beragad a kürtőbe. (Az üvegfúvók olvadt szilícium-dioxiddal dolgoznak, mégis buborékokat tudnak fújni.) Kúpvulkán pl. a Vezúv és az Etna. Ha a láva szilícium-dioxid-tartalma alacsony, a láva nagyobb viszkozitású (folyékonyabb), és a vulkáni kúp szétfolyik. A híg láva gyorsan folyik, mégis kevéssé veszélyes, mert kevés a törmelékszórás, a robbanás. A magma nem ragad be a kürtőbe. Pajzsvulkánok pl. Izland és Hawaii vulkánjai. 33
97. ábra Sivatagi máz a Szaharában vékony, színes bevonat, amely a harmat okozta mállás eredményeként képződik A külső erők okozta felszínformálódás folyamatai: a lepusztítás, a szállítás és a felhalmozás. A lepusztítás a kőzetek lebontásával kezdődik. Ezt az aprózódás és a mállás végzi. (Lásd az előző oldal fotóin!) A szállító munkát végezheti a folyó, a tenger, a szél, a gleccser, de maga a gravitáció is. Így más helyre kerül az anyag, és ott (pl. alföldön, folyótorkolatoknál, hegylábnál) felhalmozódik. Folyamata Aprózódás Csak méretbeli változást eredményez a kőzetben Jellege Fizikai folyamat Kémiai folyamat Típusai Jellemzés Hőaprózódás Fagyaprózódás Növény okozta aprózódás Hőaprózódás: a hőmérséklet ingadozása miatt a kőzet tágul-összehúzódik, ezért repedezik. A forró övezeti sivatagra a legjellemzőbb. Fagyaprózódás: fagypont körüli hőingadozásra van szükség; a kőzetrepedésekbe szivárgó és ott megfagyó víz eredményezi, főleg ma gashegységekben és sarkköri te rületeken jellemző. Növény okozta aprózódás: a fák vastagodó gyökerei képesek kőzeteket repeszteni. Mállás A kőzet kémiai tulajdonságait változtatja meg Kémiai mállás Biológiai mállás Kémiai mállás: savakat tartalmazó vízzel történik, intenzitása a hőmér séklet emelkedésével növekszik. Főként meleg, nedves trópusi területeken hatékony. Biológiai mállás: baktériumok, gom bák, zuzmók, mohák, talajlakó állatok által termelt savas anya gok mállasztják a kőzeteket. Sajátos külső erőnek számítanak a tömegmozgások, amelyek során a nehézségi erő hatására szállítóközeg nélkül történik az anyagáthalmozás. lyen az omlás, a csuszamlás, a kúszás és a folyás. Az omlás során kőzetdarabok zuhannak le a hegyoldalról; csuszamláskor a hegyoldal csúszópályaként viselkedik. A kúszás lassú folyamat, alig észrevehető, gyakran csak a ferde törzsű fák árulkodnak a mozgásról. Ha a talaj vagy az üledék vízzel telített, lefolyhat a lejtőn, ez a talajfolyás. 98. ábra Csuszamlás 54
Emelt szintű feladatok A kőzetburok áttekintése Nézz utána a relatív és az abszolút kormeghatározás elveinek! Értelmezd a geoszférák fejlődését és kölcsönhatásaikat (őslégkör, ősóceán, bioszféra)! Ismertesd az őskontinenseket (Pangea, Laurázsia, Gondwana), feldarabolódásuk és összekapcsolódásuk következményeit! Ismerd fel a geoszférák közötti kapcsolatokat! Hasonlítsd össze adatok és ábrák alapján az egyes gömbhéjak jellemző kémiai összetételét, hőmérsékleti, nyomás- és sűrűségviszonyait! Ismerd meg a földmágnesség és a tájékozódás kapcsolatát! Készíts önállóan ábrát a kőzetburok felépítéséről! Sorolj fel topográfiai példákat a kőzetlemezhatárokra, és ezeket mutasd is meg, ismerd fel a térképen! Magyarázd el a nehéz-, a színes- és a nemesfémércek képződését, és támaszd alá példákkal is! Ismertesd a vulkáni működés jellegét és helyét meghatározó tényezőket! Magyarázd el példa segítségével az ún. forró pontok feletti vulkánosságot! Ismerd meg a földrengések erősségmérésének elvét, a rengések kísérőjelenségeit! Ismerd meg a rengésfészek és a rengésközpont kapcsolatát! Mutasd be a hegységképződési szakaszok egymásra épülését és összefüggéseit! Próbálj meg a hegységképződéshez kapcsolódó egyszerű folyamatábrákat rajzolni és elemezni! Magyarázd el és mutasd be példákon a lemezmozgások és a kőzetek keletkezésének és átalakulásának kapcsolatát, a kőzetek anyagainak körforgását! Ismerd fel a kéregszerkezet és az ásványkincsek előfordulása közötti kapcsolatokat! Mutasd be a Föld nagyszerkezeti egységeinek kialakulását és átalakulásukat a földtörténeti idők folyamán! Ismerd fel (képeken, ábrákon) és tudd megkülönböztetni a nagyszerkezeti egységeket! Magyarázd el a nagyszerkezeti egységek formakincsének kialakulását! Ismerd fel (képeken, ábrákon) és különböztesd meg a felszínformákhoz kapcsolódó tájakat, tudd elhelyezni ezeket a kontinenseken és a földrajzi övezetekben! 99. ábra A kőzetek aprózódásához a növények is hozzájárulnak (Dél-Kína) 100. ábra Hegyi patak hordta kavicsos görgeteg a Mont Blanc lábánál 55
TARTALOM BEVEZETÉS..................................................................................... 3 TÉRKÉPISMERET................................................................................ 5 A térkép fogalma, jellemzői.................................................................. 5 A térképi eszközök........................................................................... 7 A földrajzi fokhálózat......................................................................... 8 KOZMIKUS KÖRNYEZETÜNK...................................................................11 A Naprendszer kialakulása, felépítése, helye a világegyetemben.............................11 A Nap.......................................................................................11 A Nap és kísérői.............................................................................14 Napfogyatkozás holdfogyatkozás..........................................................17 A FÖLD........................................................................................18 A Föld alakja................................................................................18 A Föld mozgásai............................................................................19 A Föld szerkezete...........................................................................24 Lemeztektonika.............................................................................26 Hegységképződés..........................................................................28 Földrengések...............................................................................30 Vulkanizmus és magmatizmus..............................................................31 Kőzetek a Földön...........................................................................36 A talaj.......................................................................................41 A Föld története............................................................................44 A Föld nagyszerkezeti egységei.............................................................49 A LEVEGŐBUROK..............................................................................56 A légkör anyagai............................................................................56 A légkör szerkezete.........................................................................56 A levegő felmelegedése, üvegházhatás.....................................................57 Időjárás és éghajlat.........................................................................58 Az időjárási frontok.........................................................................60 Ciklon és anticiklon.........................................................................61 A szél felszínformáló tevékenysége..........................................................62 Általános légkörzés.........................................................................64 Víz a légkörben.............................................................................67 A VÍZBUROK FÖLDRAJZA......................................................................71 A felszín alatti vizek földrajza................................................................72 A tengerek földrajza.........................................................................75 A folyók földrajza............................................................................79 A tavak földrajza............................................................................83 Komplex vízgazdálkodás....................................................................86 A jég földrajza..............................................................................88 A FÖLDRAJZI ÖVEZETESSÉG...................................................................92 Szoláris éghajlati övezetek..................................................................92 Valódi éghajlati övezetek....................................................................93 Forró övezet................................................................................95 Mérsékelt övezet............................................................................98 Hideg övezet..............................................................................106 Függőleges földrajzi övezetesség..........................................................108 A kerettanterv topográfiai követelményei......................................................111 FOGALOMTÁR................................................................................113
AP 091301 term_foŵldrajz.indd 1 12/5/08 11:01:52 AM