ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ ΕΠΙΛΕΓΜΕΝΕΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ. Αν. Καθ. Θεόδωρος ΓΚΟΥΡΝΕΛΟΣ Εκ. Καθ. Ευθυμία Β. ΒΕΡΥΚΙΟΥ Δρ. Γεώργιος Δ.

Transcript

1 ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑ ΕΠΙΛΕΓΜΕΝΕΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ Αν. Καθ. Θεόδωρος ΓΚΟΥΡΝΕΛΟΣ Εκ. Καθ. Ευθυμία Β. ΒΕΡΥΚΙΟΥ Δρ. Γεώργιος Δ. ΜΠΑΘΡΕΛΛΟΣ ΑΘΗΝΑ, 2008

2 Ο χάρτης του εξωφύλλου αποτελεί απόσπασμα από τον τοπογραφικό χάρτη του Μ. Χρυσοχόου, έκδοσης 1881, φύλλο «ΒΩΛΟΣ - Φάρσαλος - Λαμία», κλίμακας 1:

3 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Ο ΠΛΑΝΗΤΗΣ ΓΗ Από τους αρχαίους χρόνους διάφοροι φιλόσοφοι, επιστήμονες και ερευνητές εξέφρασαν διάφορες θεωρίες για το σχήμα της Γης και προσπάθησαν να περιγράψουν την επιφάνεια του πλανήτη μας. Το σχήμα της επιφάνειας αυτής κατά καιρούς έχει περιγραφεί γεωμετρικά ως επίπεδο, σφαίρα, σφαιροειδές και ελλειψοειδές. Η πιο σύγχρονη θεώρηση για το σχήμα της γης χρησιμοποιεί την έννοια του γεωειδούς, το οποίο είναι μια σύνθετη επιφάνεια, που περιγράφεται μόνον με αναλυτικούς / μαθηματικούς τύπους. Στην πράξη, για την αποφυγή πολύπλοκων πράξεων (και των σφαλμάτων που απορρέουν από αυτές) ο πλέον συχνά χρησιμοποιούμενος όρος για το σχήμα της Γης είναι το ελλειψοειδές εκ περιστροφής. Για την καλύτερη κατανόηση της γεωμετρίας και της κίνησης της γης μπορεί να θεωρηθεί ότι η γη είναι μια σφαίρα με έναν άξονα περιστροφής που περνά από τους δύο πόλους της, το Βόρειο και το Νότιο. Τα δύο αντιδιαμετρικά σημεία από τα οποία διαπερνά ο φανταστικός άξονας της περιστροφής της γης ονομάζονται γεωγραφικοί πόλοι (geographical poles). Και ο μεν κείμενος προς τον αστερισμό της μικρής άρκτου καλείται Βόρειος Πόλος (North Pole) ο δε άλλος που βλέπει προς τον αστερισμό του Νοτίου Σταυρού Νότιος Πόλος (South Pole). Η γήινη επιφάνεια διαιρείται αυθαίρετα σε ένα σύστημα συντεταγμένων αναφοράς που αποκαλούνται γεωγραφικό πλάτος (latitude) και γεωγραφικό μήκος (longitude). Το σύστημα αυτό των συντεταγμένων ονομάζεται σύστημα γεωγραφικών συντεταγμένων (geographical coordinates). Αυτό το σύστημα συντεταγμένων αποτελείται από νοητές γραμμές πάνω στη γήινη επιφάνεια, που καλούνται παράλληλοι και μεσημβρινοί (σχήμα 1). Οι μεσημβρινοί είναι κύκλοι που σχεδιάζονται σε αυτήν την σφαίρα και περνούν από τους δύο πόλους. Οι μεσημβρινοί, ανάλογα με τις θέσεις τους, αριθμούνται σε μοίρες, ξεκινώντας από το κύριο μεσημβρινό, ο οποίος με διεθνή συμφωνία περνά από το Γκρήνουιτς, κοντά στο Λονδίνο, στην Αγγλία. Ο κύριος μεσημβρινός αναφέρεται συνήθως ως μεσημβρινός του Γκρήνουπς. Καθένας από τους μεγάλους κύκλους ΣΧΗΜΑ 1: Σκαρίφημα του γήινου ελλειψοειδούς, στο οποίο είναι σχεδιασμένοι οι νοητοί γεωγραφικού μήκους ονοματίζεται σύμφωνα με παράλληλοι και μεσημβρινοί (ΗΑΜΒΙΙΝ & ΗΟWARD,1989). τον αριθμό των μοιρών που βρίσκεται ανατολικά ή δυτικά του Γκρήνουιτς. Εξαίρεση αποτελεί ο κύριος μεσημβρινός του Γκρήνουιτς, που ονοματίζεται ως ο μηδενικός (0 ). Ο δυτικός μεσημβρινός 180 και ο ανατολικός μεσημβρινός 180 συμπίπτουν, είναι ένας και ο αυτός μεγάλος κύκλος, και αποτελούν τη διεθνή γραμμή ημερομηνίας. 1

4 Ο κύριος (πρώτος ή του Γκρίνουιτς) μεσημβρινός χωρίζει τη γη σε δύο ημισφαίρια το δεξιό αυτού, που περιλαμβάνει την Ασία και καλείται Ανατολικό, και το άλλο αριστερό αυτού, που περιλαμβάνει τον Ατλαντικό ωκεανό και καλείται Δυτικό ημισφαίριο. Ένας μεσημβρινός αντιπροσωπεύει τη διατομή ενός επιπέδου, που συνδέει δύο σημεία στην επιφάνεια της σφαίρας και περνά από το κέντρο της (της γης). Η διατομή του επιπέδου με την επιφάνεια της γης διαιρεί τη γη σε δύο ίσα ημισφαίρια και το τόξο του μεγάλου κύκλου είναι η πιο σύντομη απόσταση μεταξύ δύο σημείων στη σφαιρική γη. Ένας άλλος νοητός μεγάλος κύκλος που περνά γύρω από τη γήινη μέση απόσταση μεταξύ των δύο πόλων είναι ο Ισημερινός. Ο Ισημερινός είναι η περιφέρεια του μέγιστου κύκλου που ισα-πέχει από τους δύο πόλους. Διαιρεί τη γη σε δύο ημισφαίρια το βόρειο και το νότιο. Ένα σύνολο γραμμών, που σχεδιάζονται στη σφαίρα παράλληλα στον ισημερινό, αποτελεί το δεύτερο σύνολο γραμμών αναφοράς, οι οποίες απαιτούνται για να εντοπισθεί ακριβώς ένα σημείο πάνω στη γη. Οι γραμμές αυτές σχηματίζουν τους κύκλους, οι οποίοι καλούνται παράλληλοι του γεωγραφικού πλάτους και αριθμούνται σύμφωνα με τις αποστάσεις τους σε μοίρες, βόρεια ή νότια του ισημερινούς Ο παράλληλος που κείτεται στη μέση απόσταση μεταξύ του ισημερινού και του βόρειου πόλου έχει γεωγραφικό πλάτος 45 βόρεια (ή 45 Β) και ο ίδιος ο Βόρειος Πόλος έχει γεωγραφικό πλάτος 90 βόρεια (ή 90 Β). Από κάθε σημείο της επιφάνειας της γης διέρχεται ένας και μόνο παράλληλος και ένας μεσημβρινός. Συνεπώς οι παράλληλοι εκατέρωθεν του ισημερινού και οι μεσημβρινοί εκατέρωθεν του μεσημβρινού του Γκρήνουιτς είναι άπειροι. Το σύστημα των μεσημβρινών και των παραλλήλων μας δίνει τη δυνατότητα να καθορίσουμε την ακριβή θέση οποιουδήποτε σημείου στη γη. Για αυξημένη ακρίβεια στην εντόπιση ενός σημείου, οι μοίρες μπορούν να υποδιαιρεθούν σε 60 υποδιαιρέσεις γνωστές ως λεπτά, και τα λεπτά μπορούν να υποδιαιρεθούν σε 60 υποδιαιρέσεις γνωστές ως δευτερόλεπτα. Για παράδειγμα το κέντρο της Αθήνας (πλατεία Ομονοίας) έχει γεωγραφικές συντεταγμένες Β 37 59' 02,80" και Α 23 43'41,12". Εξαιτίας του γεγονότος ότι η γη δεν είναι μία τέλεια σφαίρα στις γεωγραφικές συντεταγμένες υπάρχουν αποκλίσεις. ί 2

5 ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΤΜΗΜΑ ΑΜ ΑΣΚΗΣΗ 1 Στο σχήμα 2 παρουσιάζεται ένα σκαρίφημα του γεωειδούς της γης. Στο_σχήμα αυτό αναπαρίστανται κάποιοι από τους νοητούς μεσημβρινούς και τους παραλλήλους. Η άσκηση αυτή στοχεύει στην κατανόηση και στην εκμάθηση του υπολογισμού των γεωγραφικών συντεταγμένων κάποιων σημείων και την τοποθέτηση τους στην επιφάνεια της γης. ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ 1. Να βρεθούν οι γεωγραφικές συντεταγμένες του σημείου Α στο σχήμα 2. γεωγραφικό (φ): γεωγραφικό (λ): Να βρεθούν οι γεωγραφικές συντεταγμένες του σημείου Β στο σχήμα 2. γεωγραφικό (φ): γεωγραφικό (λ): 3. Να βρεθούν οι γεωγραφικές συντεταγμένες του σημείου Γ στο σχήμα 2. γεωγραφικό (φ): γεωγραφικό (λ): 4. Να σημειωθούν στο σκαρίφημα του σχήματος 2 τα σημεία: α. σημείο Α' με γεωγραφικό πλάτος 30 Β και γεωγραφικό μήκος 15 Δ, β. σημείο Β' με γεωγραφικό πλάτος 15 Β και γεωγραφικό μήκος 45 Α, γ. σημείο Γ' με γεωγραφικό πλάτος 30 Ν και γεωγραφικό μήκος 15 Δ, δ. σημείο Δ' με γεωγραφικό πλάτος 60 Β και γεωγραφικό μήκος 60 Δ, ε. σημείο Ε' με γεωγραφικό πλάτος 15 Ν και γεωγραφικό μήκος 15 Α.

6 5. Δίνονται παρακάτω τα γεωγραφικά στίγματα (γεωγραφικές συντεταγμένες) δύο χωριών: φ: 39 29' 10" Β και λ: ' 40" Α (Αρματολικό) καθώς και φ': 39 45* 40" Β και λ': 021" 11* 20" Α (Ανήλιο). Με βάση τα παραπάνω στοιχεία κάνετε τις εξής συγκρίσεις: α. Ποιο χωριό βρίσκεται βορειότερα; β. Ποιο χωριό βρίσκεται ανατολικότερα; 6. Αναφέρατε σε ποια ημισφαίρια βρίσκονται τα σημεία Α, Β και Γ του σχήματος 2. Α:. &. Β: & Γ: & 7.Δώστε την ελληνική ερμηνεία των παρακάτω αγγλικών όρων. Latitude: Longitude: Geographical Coordinates: Meridian: Parallel: Main Meridian: Equator:

7 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Η ΕΝΝΟΙΑ ΤΟΥ ΧΑΡΤΗ ΧΑΡΤΗΣ Ο χάρτης αποτελεί την επίπεδη απεικόνιση (προβολή) της επιφάνειας της γης. Δηλαδή στον χάρτη προβάλλεται η τρισδιάστατη επιφάνεια της γης (σχήμα 3). Ενώ είναι εύκολο να σχεδιασθεί το σύστημα των μεσημβρινών και των παραλλήλων σε μια σφαίρα, δεν είναι δυνατό να σχεδιασθεί αυτό το σύστημα σε ένα επίπεδο (χάρτης) χωρίς την ύπαρξη κάποιας στρέβλωσης. Μια ευρεία ποικιλία των μεθόδων έχει αναπτυχθεί για να μειώσει αυτή η στρέβλωση κατά τη διάρκεια της κατασκευής ενός χάρτη. ΣΧΗΜΑ 3: Προβολή της γήινης επιφάνειας σε (τοπογραφικό) χάρτη (Zumberge et al, 1999). Ένας χάρτης πρέπει να αποδίδει τις χωρικές σχέσεις των χαρακτηριστικών γνωρισμάτων της γήινης επιφάνειας όσο το δυνατόν ακριβέστερα, όπως η απόσταση, η έκταση και ο προσανατολισμός. Αυτή η ακριβής απόδοση μπορεί να καλυφθεί όταν ο χαρτογράφος μελετά μια σχετικά μικρή περιοχή, όπως ένας νομός. Σε μία μικρή περιοχή, η γήινη καμπυλότητα είναι ελάχιστη και η γήινη επιφάνεια μπορεί να χαρτογραφηθεί επάνω σε ένα κομμάτι του επίπεδου χαρτί με μικρή παραμόρφωση. Εντούτοις, σε παγκόσμια κλίμακα, υπάρχουν μεγάλα προβλήματα στην αποτύπωση της γήινης επιφάνειας χωρίς να υπάρχει στρέβλωση. Κανένας επίπεδος χάρτης δεν μπορεί να α- πεικονίσει ακριβώς το σχήμα, τη μορφή, την απόσταση, την έκταση, και τη διεύθυνση όλης της υδρογείου. Οι διαφορετικές απεικονίσεις, που παρουσιάζονται στα παρακάτω διαγράμματα (σχήμα 4), είναι διαφορετικές προβολές της γης σε χάρτες, κάθε μια από τις οποίες προσπαθεί να ελαχιστοποιήσει τη γενική παραμόρφωση. Δεν υπάρχει σωστή ή λανθασμένη χαρτογραφική προβολή, επειδή όλες περιέχουν κάποιας μορφής παραμόρφωση. 5

8 ΚΛΙΜΑΚΑ ΤΟΥ ΧΑΡΤΗ Σε κάθε χάρτη, που σχεδιάζεται, είναι απαραίτητο να υπάρχει μία κλίμακα, η οποία πληροφορεί τον αναγνώστη πόσες φορές μικρότερος είναι ο χάρτης από την πραγματική επιφάνεια που προβάλει. Η κλίμακα μπορεί να είναι γραμμική ή αριθμητική. Η γραμμική κλίμακα (σχήμα 5) παριστάνει πόσα μέτρα ή χιλιόμετρα στην ύπαιθρο, αναπαριστούν τα εκατοστά ή τα χιλιοστά της κλίμακας. Σε χάρτη με γραμμική κλίμακα, για να υπολογίσουμε μία απόσταση μετράμε με το υποδεκάμετρο το μήκος της κλίμακας και το ανάγουμε στην αναφερόμενη σε αυτή τιμή. Έτσι για παράδειγμα στην παραπάνω κλίμακα του σχήματος 5, τα 5 εκατοστά του χάρτη αντιστοιχούν σε 10 χιλιόμετρα της επιφάνειας της γης. Η αριθμητική κλίμακα έχει τη μορφή, για παράδειγμα, 1: Η κλίμακα αυτή έχει τη σημασία ότι ένα μέτρο του χάρτη αντιστοιχεί σε μέτρα επιφάνειας γης (αναφορά στην κλίμακα του παραδείγματος). Σε χάρτες, οι οποίοι πρόκειται να αλλάξουν μέγεθος, δηλαδή να μεγεθυνθούν ή να σμικρυνθούν, χρησιμότερη είναι η γραμμική κλίμακα, γιατί αυτή ακολουθεί και τη μεταβολή του μεγέθους 6

9 του χάρτη. Σε χάρτη, ο οποίος έχει αλλάξει μέγεθος και έχει αριθμητική κλίμακα, δεν είναι δυνατό να υπολογίσουμε σωστά αποστάσεις. ΠΡΟΒΟΛΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΚΑΙ ΚΑΡΤΕΣΙΑΝΕΣ ΣΥΝΤΕΤΑΓΜΕΝΕΣ Προβολικό σύστημα ή και απλά προβολή ονομάζεται ένα σύστημα, που επιτρέπει την απεικόνιση π.χ. του ελλειψοειδούς σε ένα επίπεδο. Το σύστημα αυτό ορίζεται από μια σειρά συναρτήσεων, που μεταξύ άλλων πληροφοριών, παρέχουν και το βαθμό παραμόρφωσης των σχημάτων όταν απεικονίζονται στο ελλειψοειδές. Εκτός από τις γεωγραφικές συντεταγμένες, οι οποίες έχουν περιγραφεί παραπάνω και αναγράφονται στους περισσότερους χάρτες, χρησιμοποιούνται και οι καρτεσιανές συντεταγμένες. Οι συντεταγμένες αυτές διαφοροποιούνται σε κάθε χώρα και εξαρτώνται από το προβολικό σύστημα, βάση του οποίου σχεδιάζονται οι χάρτες της κάθε χώρας. Οι καρτεσιανές συντεταγμένες δίνονται σε μέτρα. Τα προβολικά συστήματα που χρησιμοποιούνται σήμερα στην Ελλάδα είναι η αζιμουθιακή ισαπέχουσα προβολή του ΗΑΤΤ, τα δύο συστήματα Εγκάρσιας Μερκατορικής Προβολής (ΤΜ3 και UΤΜ) και το τρίτο και πλέον πρόσφατο σύστημα Εγκάρσιας Μερκατορικής Προβολής (ΕΓΣΑ '87). Το σύστημα ΕΓΣΑ '87 είναι το πλέον πρόσφατο προβολικό σύστημα, που χρησιμοποιείται στην Ελλάδα, και είναι προϊόν συνεργασίας του Εργαστηρίου Ανώτερης Γεωδαισίας του Τμήματος Αγρονόμων-Τοπογράφων Μηχανικών (Ε.Μ.Π.), της Γεωγραφικής Υπηρεσίας Στρατού (Γ.Υ.Σ.) και του Οργανισμός Κτηματολογίου και Χαρτογραφήσεων Ελλάδος (Ο.Κ.Χ.Ε.) Θεωρείται μια ενιαία ζώνη για όλη την χώρα με κεντρικό μεσημβρινό λο=24 και χρησιμοποιείται ενιαίος συντελεστής κλίμακας Οι παραμορφώσεις με αυτόν τον τρόπο μπορούν να φτάσουν μέχρι και 1:1.000 στα άκρα της χώρας (δηλ. 1μ. σε απόσταση 1χλμ.). Για να αποφευχθούν αρνητικές τιμές ο κεντρικός μεσημβρινός έχει ως τετμημένη μ. Αρχή των τεταγμένων θεωρείται ο ισημερινός (φ=0 ). Γενικά, τείνει να γίνει το επίσημο προβολικό σύστημα για την Ελλάδα καθώς προσφέρει ενιαία αναφορά για το σύνολο της χώρας. Έχει ήδη υιοθετηθεί από τις περισσότερες δημόσιες υπηρεσίες και οργανισμούς καθώς και ιδιωτικές εταιρείες. ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΧΑΡΤΗ Απαραίτητο στοιχείο κάθε χάρτη είναι να δηλώνεται ο προσανατολισμός του. Οι έντυποι επίσημοι χάρτες διαφόρων υπηρεσιών, όπως της Γ.Υ.Σ. και του Ινστιτούτου Γεωλογικών και Μεταλλευτικών Ερευνών (Ι.Γ.Μ.Ε.) έχουν προσανατολισμό προς το Βορρά (το πάνω τμήμα τους αντιστοιχεί στο Βορρά) και έχουν σχεδιασμένο κάνναβο συντεταγμένων. Ν ΣΧΗΜΑ 6: Παράδειγμα συμβόλου της κατεύθυνσης του χάρτη. 7

10 Στους υπόλοιπους χάρτες είναι υποχρεωτική η σημείωση πάνω σε αυτούς του συμβόλου (σχήμα 6), που να υποδεικνύει τη διεύθυνση του Βορρά. Αυτό γίνεται για να είναι δυνατός ο προσανατολισμός του αναγνώστη του Χάρτη. ΥΠΟΜΝΗΜΑ ΤΟΥ ΧΑΡΤΗ Σε κάθε χάρτη υπάρχει το υπόμνημα (σχήμα 7) στο οποίο δίνονται όλες οι απαραίτητες πληροφορίες για τα σύμβολα, τα οποία χρησιμοποιούνται σε αυτόν. Στο υπόμνημα ενός χάρτη επίσης αναγράφονται διάφορες χρήσιμες πληροφορίες, όπως το προβολικό σύστημα βάση του οποίου κατασκευάστηκε αυτός, η κλίμακα, οι συντεταγμένες, οι συντελεστές και ο εκδότης του χάρτη, η διανομή αυτού στην Ελλάδα, κ,λ.π. ι, ι "Μ4» > 8

11 ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΑΜ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΤΜΗΜΑ ΑΣΚΗΣΗ 2 Σκοπός της άσκησης αυτής είναι η εξοικείωση με την έννοια του χάρτη. ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ 1. Στο σχήμα 8 δίνεται η γραμμική κλίμακα ενός χάρτη. Να βρεθεί η αριθμητική κλίμακα του ιδίου χάρτη. Σημειώστε τους απαραίτητους υπολογισμούς, που πρέπει να γίνουν. Κλίμακα: 2. Ο χάρτης του σχήματος 9 σχεδιάστηκε με κλίμακα 1: Κατά την μεταφορά του μεταβλήθηκαν οι διαστάσεις του και κατά συνέπεια η κλίμακα του. ΣΧΗΜΑ 9: Χάρτης τμήματος του Νομού Τρικάλων, στον οποίο φαίνονται τα κύρια αστικά κέντρα, οι οικισμοί και το οδικό δίκτυο του νομού. Να υπολογισθεί η καινούργια κλίμακα του χάρτη. Δείξτε τους απαραίτητους υπολογισμούς, που πρέπει να γίνουν. 9

12 Κλίμακα: Με βάση τον χάρτη του σχήματος 9 υπολογίστε την πραγματική (σε ευθεία) χιλιομετρική απόσταση μεταξύ των πόλεων:. Τρικάλων και Καλαμπάκας, Πύλης και Καλαμπάκας.. Τρικάλων και Πύλης.. 4. Βρείτε το μήκος και το πλάτος, σε χιλιόμετρα, της περιοχής, που απεικονίζεται στον χάρτη του σχήματος 9. Μήκος: Πλάτος: 5. Τι είδους συντεταγμένες χρησιμοποιήθηκαν κατά την κατασκευή του χάρτη του σχήματος 9 για να προσδιορίζεται η θέση της περιοχής; 6. Πως καθορίζεται ο προσανατολισμός του χάρτη του σχήματος 9 (αν καθορίζεται); Δικαιολογείστε αν πρέπει να τοποθετηθεί στον χάρτη το σύμβολο του Βορρά.

13 10 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΤΟΓΙΟΓΡΑΦΙΚΟΣ ΧΑΡΤΗΣ ΚΑΙ ΤΟΜΗ Ο ΤΟΠΟΓΡΑΦΙΚΟΣ ΧΑΡΤΗΣ Οι τοπογραφικοί χάρτες αποτελούν την προβολή του γήινου ανάγλυφου σε ένα επίπεδο. Οι πληροφορίες, που παρέχουν, είναι σχετικές κυρίως με το υψόμετρο και την απόσταση. Οι τοπογραφικοί χάρτες είναι απαραίτητα εργαλεία στις γεωλογικές μελέτες, επειδή παρουσιάζουν τη μορφή της γήινης επιφάνειας με αξιοσημείωτες λεπτομέρειες, που επιτρέπουν σε κάποιον να μετρήσει την οριζόντια απόσταση και το κατακόρυφο υψόμετρο ενός σημείου. Οι χάρτες αυτοί αποτελούν το υπόβαθρο των γεωλογικών χαρτών. Ένας τοπογραφικός χάρτης δομείται από ένα σύνολο προσεκτικά σχεδιασμένων ισοϋψών (σχήμα 10). 11

14 Η ΙΣΟΫΨΗΣ Η ισοϋψής είναι μια φανταστική καμπύλη της γήινης επιφάνειας, η οποία συνδέει όλα τα σημεία που έχουν το ίδιο υψόμετρο. Μια ισοϋψής μπορεί επίσης να περιγραφεί ως η καμπύλη που αποτυπώνει την τομή ενός γήινου ανάγλυφου με ένα φανταστικό οριζόντιο επίπεδο (σχήμα 11). ΣΧΗΜΑ 11: Σχέση μεταξύ μορφολογικών χαρακτηριστικών μιας περιοχής και των υσοϋψών (ΗΑΜΒLIΝ & ΗΟ\Λ/ΑRD, 1975). 12

15 Σε τυπικούς τοπογραφικούς χάρτες (π.χ. τοπογραφικοί χάρτες της Γ.Υ.Σ.) η κάθε πέμπτη ισοϋψής καλείται κύρια ή ενδεικτική ισοϋψής Στους χάρτες αυτούς οι κύριες ισοϋψείς είναι τυπωμένες πιο έντονα και φέρουν υψομετρική ένδειξη (σχήμα 12). Επίσης σε έναν τοπογραφικό χάρτη εμφανίζονται και άλλοι αριθμοί (π.χ. 238 και 287 του σχήματος 12). Για τους αριθμούς αυτούς σημειώνεται η ακριβή τους θέση με ένα Χ, ονομάζονται τριγωνομετρικά σημεία και ο αριθμός αυτός εκφράζει το απόλυτο υψόμετρο τους. Τα σημεία είναι είτε τα ψηλότερα σημεία (η κορυφή) ενός λόφου ή ενός βουνού, όπως συμβαίνει με τον αριθμό 287 του σχήματος 12, είτε άλλα βοηθητικά τριγωνομετρικά σημεία, τα οποία βοηθούν στην κατανόηση της μορφής του ανάγλυφου, όπως είναι ο αριθμός 238 του σχήματος 12. Η ΙΣΟΔΙΑΣΤΑΣΗ Η υψομετρική διαφορά μεταξύ δύο διαδοχικών ισοϋψών ονομάζεται ισοδιάσταση Η (σχήμα 10). Η ισοδιάσταση ενός χάρτη υπολογίζεται εύκολα με μια απλή αφαίρεση, της τιμής μιας υσοϋψούς από την τιμή της αμέσως υψηλότερης υσοϋψούς. 13

16 ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΤΟΠΟΓΡΑΦΙΚΗΣ ΤΟΜΗΣ Μια τοπογραφική τομή μπορεί να κατασκευασθεί γρήγορα και με ακρίβεια κατά μήκος μιας οιασδήποτε ευθείας γραμμής επί της επιφανείας του χάρτη (σχήμα 13), σύμφωνα με την ακόλουθη διαδικασία: 1. Τοποθετήσατε μια χάρτινη ταινία κατά μήκος της γραμμής της υπό κατασκευή τομής.- 2. Σημειώσατε επί της ταινίας τις ακριβείς θέσεις, όπου κάθε ισοϋψής ή ρέμα ή κορυφή τέμνει τη γραμμή της τομής.- 3. Αναγράψατε σε αυτά τα σημεία τομής τα αντίστοιχα υψόμετρα. Εάν οι ισοϋψείς είναι πολύ πυκνές είναι αρκετό να αναγράψετε μόνο τα ενδεικτικά ύψη των κύριων ισοϋψών. 4. Ετοιμάστε σε ένα φύλλο χαρτιού millimetre μια κάθετη κλίμακα (κλίμακα υψών) και σύρατε οριζόντιες γραμμές οι οποίες αντιστοιχούν στα ύψη των ισοϋψών. 5. Τοποθετήστε την χάρτινη ταινία, με τα αντίστοιχα ύψη, στη βάση του χαρτιού millimetre και προβάλετε το υψόμετρο κάθε διατομής στην οριζόντια γραμμή του ιδίου ύψους. 6. Συνδέστε τα παραπάνω σημεία με συνεχή καμπύλη γραμμή και με το τρόπο αυτό θα έχετε σχεδιάσει το κανονικό ανάγλυφο της περιοχής από την οποία διέρχεται η τομή ή αλλιώς τη τοπογραφική τομή. ΣΧΗΜΑ 13: Κατασκευή τοπογραφικής τομής (ΗΑΜΒΙΙΝ & ΗΟ\Λ/ΑRD,1989). Προφανώς η εμφάνιση της τομής ποικίλλει ανάλογα με την απόσταση των οριζόντιων γραμμών ή αλλιώς ανάλογα με την κλίμακα των υψών. 14

17 ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΑΜ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΤΜΗΜΑ ΆΣΚΗΣΗ 3 Οι ασκήσεις, που ακολουθούν, στοχεύουν στην εξοικείωση του αναγνώστη στις έννοιες του τοπογραφικού χάρτη και της τοπογραφικής τομής. ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ 1. Ποια είναι η ισοδιάσταση του χάρτη του σχήματος 12; 2. Συμπληρώστε τον χάρτη του σχήματος 14, σχεδιάζοντας τις απαραίτητες ισοϋψείς γραμμές και χρησιμοποιώντας ισοδιάσταση 20 μέτρων. 3. Στο σκαρίφημα (Α) και στο συμπληρωμένο χάρτη (Β) του σχήματος 14 σημειώστε (αν υ- πάρχουν) τους αποστρογγυλωμένους λόφους, τις κοιλάδες, τις απότομες βραχώδεις ακτές, τις παράκτιες πεδιάδες. 4. Συμπληρώστε τον χάρτη του σχήματος 15, σχεδιάζοντας τις απαραίτητες ισοϋψείς γραμμές και χρησιμοποιώντας ισοδιάσταση 20 μέτρων. 15

18 5. Μετά τη* συμπλήρωση του χάρτη του σχήματος 15, σχεδιάστε τοπογραφική τομή κατά μήκος του άξονα Α - Β, σε ένα φύλλο χαρτιού millimeter..

19 ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΑΜ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΤΜΗΜΑ ΑΣΚΗΣΗ 4 ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ 1. Ποια είναι η ισοδιάσταση του χάρτη του σχήματος 16; 2. Σχεδιάστε τοπογραφικές τομές κατά μήκος των αξόνων Β - Δ και Δ - Ζ του χάρτη του σχήματος 16. Χρησιμοποιήστε κλίμακα υψών 1: Υπολογίστε το υψόμετρο (σε μέτρα) των παρακάτω σημείων του χάρτη του σχήματος 16: _Α_:... Β. Γ: Δ: Ε:... Ζ:... Για το πρόβλημα αυτό διαβάστε την επισήμανση της σελίδας αυτής. 4. Αν η κλίμακα του χάρτη είναι 1:1.000 και αν θεωρηθεί ότι το Γ και το Ε έχουν το ίδιο υψόμετρο, υπολογίστε την χαρτογραφική απόσταση τους, αν δηλαδή βρίσκονταν θεωρητικά πάνω στο ίδιο επίπεδο. 5. Αν η κλίμακα του χάρτη είναι 1:1.000, στη συνέχεια υπολογίστε την πραγματική απόσταση των σημείων Γ και Ε, κάνοντας χρήση και της διαφοράς υψομέτρου. 17

20 6. Αν η κλίμακα του χάρτη είναι 1:1.000, υπολογίστε τη γωνία κλίσης φ (σε μοίρες) του ανά- γλυφου κατά μήκος του άξονα Γ - Ε. Δείξτε τους υπολογισμούς. Αναφέρεται ότι η εφφ = διαφορά υψόμετρου / χαρτογραφική απόσταση Γ - Ε. Δίνονται η εφ15,26 =0,2728, η εφ17,24 =0,3103 και η εφ19,53 =0,

21 ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΑΜ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΤΜΗΜΑ ΑΣΚΗΣΗ 5 ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ 1. Ποια είναι η ισοδιάσταση του χάρτη του σχήματος 17; 2. Σχεδιάστε τοπογραφική τομή κατά μήκος του άξονα Β - Γ και Α - Β του χάρτη του σχήματος 17. Χρησιμοποιήστε κλίμακα υψών 1: Υπολογίστε τη χαρτογραφική απόσταση μεταξύ των σημείων Β και Γ (αν βρίσκονταν στο ίδιο υψόμετρο). 4. Υπολογίστε την πραγματική απόσταση μεταξύ των σημείων Β και Γ (λαμβάνοντας υπόψη και τη διαφορά υψομέτρου). 5. Αν η κλίμακα του χάρτη είναι 1:10.000, υπολογίστε τη γωνία κλίσης φ (σε μοίρες) του ανάγλυφου κατά μήκος του άξονα Β - Γ. 19

22 ΣΧΗΜΑ 17: Τοπογραφικός χάρτης. 20

23 ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΑΜ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΤΜΗΜΑ ΑΣΚΗΣΗ β Για την άσκηση αυτή γίνεται χρήση τμήματος του τοπογραφικού χάρτη τοσόρους Υμηττού. ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ 1. Ποια είναι η ισοδιάσταση του χάρτη του σχήματος 18; 2. Να κατασκευαστεί η τοπογραφική τομή Α - Α' στον χάρτη του σχήματος 18. Χρησιμοποιείστε κλίμακα υψών 1: Να κατασκευαστεί η τοπογραφική τομή Α - Α' στον χάρτη του σχήματος 18. Χρησιμοποιείστε κλίμακα υψών 1: Να κατασκευαστεί η τοπογραφική τομή Β - Γ στον χάρτη του σχήματος 18. Χρησιμοποιείστε κλίμακα υψών 1: Να κατασκευαστεί η τοπογραφική τομή Β - Γ στον χάρτη του σχήματος 18. Χρησιμοποιείστε κλίμακα υψών 1:

24 22

25 ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΤΜΗΜΑ ΑΜ ΑΣΚΗΣΗ *^'-' ' Στην άσκηση αυτή μελετάται η αλλαγή κλίμακας και ο σχεδιασμός μιας τοπογραφικής τομής με διαφορετική κλίμακα από αυτήν που δίνει ο χάρτης. Στο σχήμα 19 δίνεται η τομή Α - Β. Στη συνέχεια προβάλλεται με τη βοήθεια ενός τριγώνου η αρχική τοπογραφική τομή και σχεδιάζεται η μεγέθυνση της Α' - Β' και η σμίκρυνση της Α" -Β". Κατά την προβολή της αρχικής τοπογραφικής τομής προβάλλονται και όλα τα σημεία της (Κ,. Κ 2 Κ.Λ.Π.). ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ 1. Στο τοπογραφικό χάρτη του σχήματος 20 δίνεται τα σημεία Γ και Δ. Σχεδιάστε τη τοπογραφική τομή κατά μήκος του άξονα Γ - Δ. Χρησιμοποιείστε κλίμακα υψών 1:

26 ΣΧΗΜΑ 20: Απόσπασμα του τοπογραφικού χάρτη του Υμηττού. 2. Να κατασκευαστεί η τοπογραφική τομή Γ' - Δ'. Χρησιμοποιείστε την ίδια κλίμακα υψών και κλίμακα μηκών αυξημένη κατά 100% σε σχέση με αυτή του προηγούμενου προβλήματος. 3. Να κατασκευαστεί η τοπογραφική τομή Γ" - Δ". Χρησιμοποιείστε την ίδια κλίμακα υψών και κλίμακα μηκών μειωμένη κατά 50% σε σχέση με αυτή του πρώτου προβλήματος 24

27 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ΑΝΆΓΛΥΦΟ ΑΠΟ ΔΙΑΒΡΩΣΗ ΚΑΙ ΑΠΟΘΕΣΗ ΠΟΤΑΜΩΝ Το επιφανειακό νερό είναι ο σημαντικότερος παράγοντας της διάβρωσης στον πλανήτη μας, και το μεγαλύτερο μέρος του ανάγλυφου διαμορφώνεται από τα ρεύματα και τους ποταμούς. Κατά συνέπεια, οι κοιλάδες των ρευμάτων είναι οι πιο διαδεδομένες γεωμορφές στις ηπείρους. Η κατανόηση των βασικών διαδικασιών από τις οποίες διαμορφώνονται οι κοιλάδες ρευμάτων είναι απαραίτητη στη μελέτη της Φυσικής Γεωγραφίας. Οι ασκήσεις του κεφαλαίου αυτού έχουν σκοπό την αναγνώριση των διάφορων χαρακτηριστικών γεωμορφών και των σταδίων της εξέλιξης τους. Αυτό γίνεται μέσα από τη μελέτη αεροφωτογραφιών και τοπογραφικών χαρτών περιοχών, στις οποίες το επιφανειακό νερό είναι ο κυρίαρχος παράγοντας διαμορφώσεως του ανάγλυφου. Η εξέλιξη μιας περιοχής είναι συνεχής. Κάθε περιοχή έχει φθάσει στην παρούσα μορφή της κατόπιν προκαθορισμένων διαδικασιών. Οι διαδικασίες αυτές συνεχίζουν να δρουν και η μορφολογία θα μεταβληθεί με την πάροδο του χρόνου. Παρακάτω παρατίθενται στερεοδιαγράμματα και τα κύρια χαρακτηριστικά έκαστου εκ των σταδίων εξέλιξης μιας περιοχής. Στάδιο Νεότητας (σχήμα 21) 1. Η αποστράγγιση είναι περιορισμένη με λίγα ρεύματα ανά μονάδα επιφανείας. Έλη και λίμνες πιθανόν να καταλαμβάνουν άβαθη βυθίσματα. 2. Οι κοιλάδες είναι στενές, σε σχήμα τύπου V, και χωρίζονται από ευρείς και σχεδόν επίπεδους μεσοποτάμιους υδροκρίτες. 3. Η κατά βάθος διάβρωση είναι ή κύρια διεργασία με αποτέλεσμα την δημιουργία βαθιών κοιλάδων με απότομα τοιχώματα. ΣΧΗΜΑ 21: Στάδιο Νεότητας (ΗΑΜΒLIΝ & ΗΟWARD, 1975). ΣΧΗΜΑ 22: Στάδιο Ωριμότητας (ΗΑΜΒLIΝ & ΗΟ\ΝΑRD, 1975). Στάδιο Ωριμότητας (σχήμα 22) 1. Έχει, δημιουργηθεί ένα ολοκληρωμένο σύστημα αποστράγγισης με μεγάλο αριθμό ρευμάτων ανά μονάδα επιφανείας. 2. Οι κοιλάδες είναι βαθύτερες και ευρύτερες, σε σχήμα τύπου υ με μεσοποτάμιους υδροκρί- 25

28 τες στενούς και αποστρογγυλομένους. 3. Το ανάγλυφο έχει πολυσχιδή μορφή και το μεγαλύτερο μέρος της επιφανείας καταλαμβάνεται από διαβρωμένες κλιτείς. Στάδιο Γήρατος (σχήμα 23) 1. Η αποστράγγιση είναι φτωχή. Τα ρεύματα έχουν μικρές κλίσεις και σχηματίζουν μαιάνδρους μέσα σε εκτεταμένες προσχωσιγενείς πεδιάδες. 2. Μεσοποτάμιοι υδροκρίτες είναι περιοχές χαμηλές και ευρείς. 3. Μερικά κατάλοιπα διαβρώσεως είναι δυνατόν να υπάρχουν σαν μεμονωμένοι λόφοι, αλλά η περιβάλλουσα περιοχή έχει διαβρωθεί μέχρι της μορφής του πανεπιπέδου. Στάδιο Αναγέννησης (σχήμα 24) 1. Η άνοδος της περιοχής υποχρεώνει τους μαιάνδρους να εγκιβωτισθουν, σχηματίζοντας έτσι βαθειά φαράγγια. 2. Η διάβρωση αρχίζει να διατέμνει την επιφάνεια του πανεπιπέδου. 3. Είναι δυνατόν να παρουσιάζοντα: σχετικά μεγάλες κλίσεις πού βρίσκονται σε δυσαρμονία με το σύστημα των μαιάνδρων. ΣΧΗΜΑ 23: Στάδιο Γήρατος (ΗΑΜΒLIN & ΗΟWARD 1975). ΣΧΗΜΑ 24: Στάδιο Αναγέννησης (ΗΑΜΒLIN & ΗΟWARD, 1975). 26

29 ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΑΜ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΤΜΗΜΑ ΑΣΚΗΣΗ 8 Στο σχήμα 25 δίνεται ο χάρτης του Mancos Canyon των Η.Π.Α. Η περιοχή αυτή είναι οροπέδιο, που αποτελείται από οριζόντια στρώματα ψαμμίτη. Οι μεγαλύτεροι ποταμοί εμφανίζονται με μορφή Canyon, με απότομες κλιτείς, και οι μεταξύ των Canyon περιοχές είναι ευρείες και επίπεδες. Πολλά ρεύματα του Βορείου τμήματος ρέουν προς τα Νότια, ενώ το υδρογραφικό δίκτυο έχει γενικά δενδριτική μορφή. ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ 1, Κατασκευάστε τοπογραφική τομή κατά μήκος του άξονα Α - Α' του σχήματος 25. Χρησιμοποιείστε κλίμακα υψών 1: Σε ποιο στάδιο εξέλιξης της διάβρωσης βρίσκεται η περιοχή του σχήματος 25; 3. Καθώς η διάβρωση προχωρεί, η περιοχή αυτή. μπορεί να εμφανίσει τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα μιας ωρίμου τοπογραφίας (στάδιο ωριμότητας) και μπορεί να φτάσει το στάδιο γήρατος. Στη τομή σημειώστε με μια διακεκομμένη γραμμή, ποια θα είναι η μορφολογία αυτής σε ένα πιο προχωρημένο στάδιο. 4. Προσδιορίστε το επί της % ποσοστό της περιοχής πού βρίσκεται υπό μορφή κλιτύων, κοιλάδων και μεσοποταμιών υδροκριτών. Αποτελεί αυτό ένα σχετικό δείκτη της τοπικής εξέλιξης.

30

31 ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΑΜ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΤΜΗΜΑ ΑΣΚΗΣΗ 9 Ο τοπογραφικός χάρτης του Αγ. Παύλου (σχήμα 26) στο Αρκάνσας τωνή.π.α. απεικονίζει, μια περιοχή, η οποία βρίσκεται σε πιο προχωρημένο στάδιο διάβρωσης. Μερικές ενδείξεις τοπογραφικών μορφών που αντιστοιχούν σε νεότερα στάδια του κύκλου διάβρωσης αντιπροσωπεύονται από επίπεδες επιφάνειες όπως εκείνες των βουνών Brannon, Stacy και Massey.Ένα λεπτομερές υδρογραφικό δίκτυο κοιλάδων και φαραγγιών που φαίνεται στο χάρτη συμβάλλει στην διαμόρφωση της μορφολογικής εικόνας της περιοχής. Αποτέλεσμα αυτού είναι τα μεγαλύτερα ρεύματα να παρουσιάζουν μαιανδρική μορφή και οι προσχωσιγενείς πεδιάδες να έχουν σχηματισθεί στις κοιλάδες αυτών. ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ 1. Κατασκευάστε μια τοπογραφική τομή κατά μήκος του άξονα Α - Α' του σχήματος 26. Χρησιμοποιείστε κλίμακα υψών 1: Σε ποιο στάδιο εξέλιξης της διάβρωσης βρίσκεται η περιοχή του σχήματος 26; Σημειώστε τις μορφές της επιφάνειας που είναι του σταδίου ωριμότητας καθώς και εκείνες που αποτελούν υπολείμματα του προϋπάρξαντος σταδίου νεότητας. 3. Πάνω στη τοπογραφική τομή με μία διακεκομμένη γραμμή τροποποιήστε την τομή του Αγ. Παύλου για να δείξετε την μορφή πού θα έπρεπε να έχει αυτή κατά το στάδιο νεότητας του κύκλου διάβρωσης. Στη συνέχεια με στικτή γραμμή σχεδιάστε τη μορφή πού θα έχει στο μέλλον (στάδιο γήρατος). 4. Προσδιορίστε το σχετικό επί της % ποσοστό της περιοχής που βρίσκεται σε μορφή κλιτύ-ων, κοιλάδων και μεσοποτάμιων υδροκριτών στην τοπογραφική τομή. Συγκρίνετε τα ευρεθέντα ποσοστά με αυτά του προβλήματος 4 της άσκησης 5 (του Mancos Canyon).

32 30

33 ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΑΜ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΤΜΗΜΑ ΑΣΚΗΣΗ 10 Στο Stone Mountain (σχήμα 27) της Γεωργίας των Η.Π.Α. το κεντρικό τμήμα του χάρτη αποτελείται από μία μικρή πλουτώνιο-γρανιτική διείσδυση που περιβάλλεται από γνεύσιους και σχιστόλιθους. Ο γρανίτης ως περισσότερο ανθεκτικό πέτρωμα στην αποσάθρωση και τη διάβρωση παρέμεινε σαν προεξέχων όγκος. Η περιβάλλουσα περιοχή έχει διαμορφωθεί σε ένα πανεπίπεδο που αποτελείται από σχεδόν επίπεδη επιφάνεια υψομέτρου που κυμαίνεται από τα 960 έως τα 1000μ. Ένας δεύτερος κύκλος διάβρωσης γίνεται αντιληπτός πάνω σε αυτήν την επιφάνεια. ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ 1. Κατασκευάστε μια τοπογραφική τομή μήκος του άξονα Α - Α' του σχήματος 27. Χρησιμοποιείστε κλίμακα υψών 1: ). Περιγράψτε την επιφάνεια του πανεπιπέδου και τα υπολείμματα της διάβρωσης του πρώτου κύκλου. 2. Σε ποιο στάδιο εξέλιξης της διάβρωσης βρίσκεται η περιοχή του σχήματος 27 και γιατί; 3. Μελετήστε τα κριτήρια που δίδονται για ένα παλιάς ηλικίας ανάγλυφο. Συμφωνούν οι μορφές αυτές του Stone Mountain με τα κριτήρια αυτά; 4. Υπολογίστε τα επί της % ποσοστό της περιοχής πού βρίσκεται υπό μορφή κλιτύων, κοιλάδων και μεσοποτάμιων υδροκριτών στη τομή του Stone Mountain με τα κριτήρια αυτά. Αποτελεί αυτό ενδεικτικό στοιχείο στην περιοχή; 31

34 ΣΧΗΜΑ 27: Τοπογραφικός χάρτης (ΗΑΜΒLIN & ΗΟWARD, 1975) 32

35 ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΑΜ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΤΜΗΜΑ ΑΣΚΗΣΗ 11 Στον χάρτη του σχήματος 28 παρουσιάζονται μαιανδρικές μορφές του μεγαλύτερου ποταμού της περιοχής. Οι μαίανδροι αυτοί ανήκουν στο τύπο των εγκιβωτισμένων μαιάνδρων. Αυτό ερμηνεύεται αν δεχθούμε ότι οι μαίανδροι σχηματίσθηκαν σε προηγούμενο στάδιο της διάβρωσης, όταν ο ποταμός έρρεε σε σχεδόν ισοπεδωμένη επιφάνεια κοντά στο βασικό επίπεδο. Τότε τοπικές ανοδικές κινήσεις της περιοχής την απομάκρυναν από το βασικό επίπεδο, με αποτέλεσμα την ενίσχυση της κατά βάθος διάβρωσης του ποταμού και τον εγκιβωτισμό του μέσα στην επιφάνεια που συνεχώς ανυψώνεται. ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ 1. Σχεδιάστε τοπογραφική τομή κατά μήκος του άξονα Α - Α' του σχήματος 28 (χρησιμοποιείστε κλίμακα υψών 1:25.000). Χρησιμοποιήστε τις ισοδιαστάσεις των 100μ. Περιγράψτε όλες τις μορφές της επιφάνειας, οι οποίες τέμνονται από την τομή. 2. Σε ποιο στάδιο εξέλιξης της διάβρωσης βρίσκεται η περιοχή του σχήματος 28; 3. Εξηγήσατε την σαφή διαφορά μεταξύ του ρεύματος στο Spring Canyon και του μεγαλύτερου ποταμού. Υπάρχει διαφορά στις σχετικές ηλικίες αυτών των ρευμάτων; 4. Με βάση τα παραπάνω στοιχεία περιγράψατε με λίγα λόγια την ιστορία της γεωμορφολογίας εξέλιξης της περιοχής. 33

36 34

37 ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΑΜ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΤΜΗΜΑ ΑΣΚΗΣΗ 12 Η περιοχή η οποία παρίσταται στο χάρτη του σχήματος 29 είναι ένα τμήμα των Αττπαλαχίων Ορέων. Αποτελείται από μία ζώνη ισχυρώς πτυχωμένων πετρωμάτων, τα όποια σχηματίζουν επιμήκεις στενές ράχες και κοιλάδες. Οι ράχες συνίστανται κυρίως από ανθεκτικά πετρώματα π.χ. συμπαγή ψαμμίτη ή κροκαλοπαγή πετρώματα. Οι κορυφές των κυρίων ράχεων έχουν το ίδιο περίπου υψόμετρο 1300μ. πρόκειται δηλαδή για υπολείμματα ενός πανεπιπέδου, το οποίο δημιουργήθηκε όταν η μορφολογία της περιοχής ήταν πολύ κοντά στο βασικό επίπεδο. Ένα από τα τυπικά χαρακτηριστικά της περιοχής είναι ο τρόπος που ο ποταμός δυεςβίιβηγο διέρχεται διά μέσου των ανθεκτικών πετρωμάτων αυτής. Η ελικοειδής πορεία του ποταμού δεν εξαρτάται από την τεκτονική δομή των πετρωμάτων, αλλά προφανώς αυτός είχε σχηματισθεί σε παλαιότερη επιφάνεια. Όταν η περιοχή ανυψώθηκε το ρεύμα διατήρησε την προηγούμενη πορεία του καθώς προχωρούσε η κατά βάθος διάβρωση αυτού. Έτσι λέμε ότι ο ποταμός αυτός είναι επιγενετικός. Παραπόταμοι του Susqehanna έχουν αναπτυχθεί κατά μήκος των πετρωμάτων μικρότερης ανθεκτικότητας και έχουν σχηματίσει κοιλάδες με διεύθυνση η οποία εξαρτάται κατά πολύ από την δομή των πετρωμάτων της περιοχής. ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ 1. Κατασκευάστε ένα σκαρίφημα του πόταμου Susqehanna και των παραποτάμων αυτού. Ποιο αποστραγγιστικό δίκτυο εμφανίζεται σε αυτή την περιοχή; 2. -Χρωματιστέ μπλε τις περιοχές πάνω από 1300μ. Τι αποδείξεις υπάρχουν ότι αυτές είναι υπολείμματα μιας επιφανείας εκτεταμένου πανεπιπέδου. 3. Κατά ποια διεύθυνση έχει πτυχωθεί ή περιοχή; 35

38 ΣΧΗΜΑ 29: Τοπογραφικός χάρτης (ΗΑΜΒLiΝ & ΗΟWARD, 1975). 36

39 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ΑΝΑΓΛΥΦΟ ΑΝΑΒΑΘΜΙΔΩΝ Οι αναβαθμίδες είναι επίπεδες επιφάνειες, που μοιάζουν με φυσικά σκαλοπάτια και ο σχηματισμός τους συνδέεται με εναλλαγές περιόδων πρόσχωσης και διάβρωσης. Διακρίνονται σε: 1. ποτάμιες αναβαθμίδες και 2. θαλάσσιες αναβαθμίδες. ΠΟΤΑΜΙΕΣ ΑΝΑΒΑΘΜΙΔΕΣ Ποτάμιες αναβαθμίδες παρατηρούνται στις πλευρές της κοιλάδας ενός ποταμού, ανά ζεύγη ή μεμονωμένες (μαιανδρικη μορφή ποταμού). Το υλικό τους αποτελεί μέρος μιας παλιότερης κοιλάδας η,ρποία διαβρώθηκε (σχήμα 30). 37

40 Ανάλογα με τα αίτια δημιουργίας τους μπορούμε να διακρίνουμε τις κλιματικές αναβαθμίδες λόγω αλλαγής των κλιματικών συνθηκών. Έτσι για κάθε: ποτάμι υπάρχει μια «μεγάλη κοίτη» για την περίοδο υψηλής τροφοδοσίας του δηλαδή κατά την βροχερή περίοδο και μια «μικρή κοίτη» για κλιματικές περιόδους με περιορισμένες βροχοπτώσεις. Η πρόσχωση (η απόθεση) γίνεται όταν η προσφορά υλικών του ποταμού ξεπερνά την μεταφορική ικανότητα του. ~ Επίσης έχουμε τις τεκτονικές αναβαθμίδες λόγω ρηγματογόνου κυρίως τεκτονικής. Τέλος, λόγω ευστατικών αιτίων (μεταβολή της στάθμης της θάλασσας σε παγκόσμια κλίμακα) έχουμε διατάραξη της ισορροπίας ροής ενός ποταμού, στη συνέχεια εκβάθυνση του (οπισθοχωρούσα διάβρωση), καθώς και σχηματισμό αναβαθμίδων. ΘΑΛΑΣΣΙΕΣ ΑΝΑΒΑΘΜΙΔΕΣ Θαλάσσιες αναβαθμίδες παρατηρούνται, κοντά στις ακτές και πολλές φορές καταλαμβάνουν μεγάλες εκτάσεις. Ο σχηματισμός τους οφείλεται σε μεταβολή της επιφάνειας της θάλασσας ή σε ανοδικές κινήσεις της ξηράς (λόγω ισοστατικών συνήθως αιτίων) (σχήμα 31). Τέτοιου είδους αναβαθμίδες παρατηρούνται, κατά την περίοδο των παγετώνων του τεταρτογενούς. Κάθε παγετώδης περίοδος αντιστοιχεί σε συγκέντρωση ποσότητας νερού στις: ηπείρους και συνεπώς σε πτώση της στάθμης της θάλασσας, το αντίθετο συμβαίνει κατά την μεσοπαγετώδη περίοδο. Τέλος στις παράκτιες περιοχές, όπου έχουμε έντονη νεοτεκτονική δραστηριότητα, επίσης θαλάσσιες αναβαθμίδες που Οφείλονται στα δήμιουργηθέντα ρήγματα. ΣΧΗΜΑ 31: Μορφές αναβαθμίδων. Α. Περίοδος, που το επίπεδο της θάλασσας είναι ψηλά. Β. Πτώση της στάθμης της θάλασσας και δημιουργία θαλάσσιας αναβαθμίδας. ΑΙc: Ιζήματα αναβαθμίδας. Η ηλικία των αναβαθμίδων καθορίζεται συνήθως από τη θέση τους. Οι υψηλότερες αναβαθμίδες είναι οι παλαιότερες, γεγονός το οποίο φαινομενικά αντιτίθεται στις αρχές στρωματογραφία. 38

41 ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΑΜ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΤΜΗΜΑ ΑΣΚΗΣΗ 13 Στο σχήμα 32 παρουσιάζεται τμήμα του γεωλογικού χάρτη του Νέστου~ ποταμού, στον οποίο εμφανίζονται μεταμορφωμένα πετρώματα, που είναι κυρίως μάρμαρα και σχιστολιθοι και αποτελούν το υπόβαθρο της περιοχής, καθώς και ιζηματογενείς ποτάμιες αποθέσεις. Στο χάρτη αυτό εμφανίζεται μια σειρά ποτάμιων αναβαθμίδων. ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ 1. Κατασκευάστε τοπογραφική τομή κατά μήκος του άξονα Α - Β του σχήματος 32, χρησιμοποιώντας κλίμακα υψών 1: Πόσες αναβαθμίδες μπορείτε να παρατηρήσετε; 3. Ποια είναι η παλαιότερη και ποια η νεότερη; 4. Γιατί σε ορισμένα σημεία του ποταμού Νέστου έχουμε απόθεση υλικών και αλλού όχι; 5. Γράψτε με συντομία την γεωμορφολογική εξέλιξη της περιοχής. 39

42 40

43 ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΑΜ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΤΜΗΜΑ ΑΣΚΗΣΗ 14 Στην ευρύτερη περιοχή της Κορίνθου (σχήμα 33) έχουν χαρτογραφηθεί οκτώ (8) διαδοχικές θαλάσσιες αναβαθμίδες. Ή ηλικία τους είναι τεταρτογενής. Οι αρχαιότερες ανήκουν στο ανώτερο πλειστόκαινο. Το υλικό των αναβαθμίδων είναι μάργες, ψαμμίτης, ασβεστόλιθοι και κροκαλοπα-υή ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ 1. Κατασκευάστε τοπογραφική τομή κατά μήκος του άξονα Α - Β του σχήματος 33, χρησιμοποιώντας κλίμακα υψών 1: Πόσες αναβαθμίδες μπορείτε να εντοπίσετε κατά μήκος της τομής Α - Β; Σημειώστε τις αναβαθμίδες αυτές πάνω στην τοπογραφική τομή. 3. Τοποθετήστε τα στρώματα κάθε αναβαθμίδας με δεδομένο ότι η κλίση των στρωμάτων είναι Που οφείλουν τον σχηματισμό τους οι παρατηρηθείσες αναβαθμίδες; 41

44 ΚΟ ΡΙ ΝΘΙΑΚΟΣ ΚΟΛΠΟΣ ΣΧΗΜΑ 33: Τοπογραφικός χάρτης της ευρύτερης περιοχής της Κορίνθου. 42

45 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 ΗΦΑΙΣΤΕΙΑΚΟ ΑΝΑΓΛΥΦΟ ΗΦΑΙΣΤΕΙΑ Ηφαίστειο καλείται η άνοδος του μάγματος (τετηγμένου υλικού) στην επιφάνεια της γης, με έ- κρηξη ή έκχυση. Το μάγμα με υψηλό ποσοστό 3ιΌ 2 (όξινης σύστασης) έχει μικρή πυκνότητα, υψηλό ποσοστό περιεκτικότητας σε αέρια και παρουσιάζει βίαιες εκρήξεις. Το αντίθετο συμβαίνει με το βασικής σύστασης μάγμα. Κύρια χαρακτηριστικά ενός ηφαιστείου είναι: α), ο πόρος του ηφαιστείου, που είναι ο αγωγός από τον οποίο εξέρχεται το μάγμα, β), ο κρατήρας, που είναι το επιφανειακό άνοιγμα του πόρου, γ), ο ηφαιστειακός κώνος, που σχηματίζεται από την έκρηξη ή έκχυση των προϊόντων του η- φαιστείου και δ), η καλδέρα, που προκύπτει λόγω έκρηξης και κατάπτωσης της οροφής του κρατήρα και έχει συνήθως κυκλική ή ελλειπτική μορφή. ΣΤΑΔΙΑ ΕΞΕΛΙΞΗΣ (ΚΥΚΛΟΣ ΔΙΑΒΡΩΣΗΣ) ΤΩΝ ΗΦΑΙΣΤΕΙΩΝ Στα σχήματα 34, 35 και 36 φαίνονται τα διαδοχικά στάδια εξέλιξης του ανάγλυφου μιας ηφαιστειακής περιοχής. Α). Στάδιο Νεότητας (σχήμα 34) Είναι η περίοδος δημιουργίας ενός ηφαιστείου. Η εξερχόμενη από το ηφαίστειο λάβα ρέει προς τα κάτω ακολουθώντας την ποτάμια κοιλάδα. Σε αυτό το στάδιο είναι δυνατό να σχηματισθούν λίμνες, εξαιτίας του γεγονότος ότι το υδρογραφικό δίκτυο, που αποστραγγίζει την περιοχή, φράσσεται από την λάβα. ΣΧΗΜΑ 34: Στάδιο νεότητας (ΗΑΜΒLIΝ & ΗΟ\Λ/ΑRD, 1975). ΑΒ). Στάδιο σχηματισμού Καλδέρας Στο στάδιο αυτό έχουμε την καταστροφή της αρχικής μορφής του ηφαιστείου και το σχηματισμό της καλδέρας. Στη συνέχεια μια λίμνη σχηματίζεται στην περιοχή της καλδέρας και ένας καινούργιος κώνος μέσα σε αυτή. Η διάβρωση συνεχίζεται σε όλη την ευρύτερη περιοχή και πολλά 43

46 από τα παλιά ηφαίστεια χάνουν προοδευτικά την μορφή του κώνου. Το αποστραγγιστικό δίκτυο στη περιοχή του κώνου του ηφαιστείου έχει ακτινωτή μορφή. Έτσι πολλές φορές από τη μορφή του υδρογραφικού δικτύου καταλαβαίνουμε την πιθανή ύπαρξη ενός ηφαιστείου. ΒΙ Στάδιο Ωριμότητας (σχήμα 35) Όλοι οι ηφαιστειακοί κώνοι έχουν σχεδόν ολοκληρωτικά διαβρωθεί. Η λίμνη στην περιοχή της καλδέρας έχει αποξηραθεί. Η λάβα που στα προηγούμενα στάδια έρεε στην ποτάμια κοιλάδα λόγω της ανθεκτικότητας της ΣΧΗΜΑ 35: διαβρώθηκε πολύ λιγότερο από ότι τα 1975). πετρώματα της γύρω περιοχής και Στάδιο ωριμότητας (ΗΑΜΒLIΝ & ΗΟ\Λ/ΑRD, πολλές φορές βρίσκεται ψηλότερα από το βασικό επίπεδο (Μβ83$). Drainage displaced by lava flow Lakes formed by lava dam Cinder Cone Π. Στάδιο Γήρατος (σχήμα 36) Όλη η περιοχή είναι περίπου μία ομαλή επιφάνεια παρατηρούνται μόνο μικρές οξύληκτες κορυφές (volcanic necks) που αντιπροσωπεύουν στερεοποιηθείσα λάβα μέσα "σε ένα αγωγό - πόρο (pipe) ή ακτινωτοί σχηματισμοί λάβας, που πλήρωσαν προηγούμενες διαρρήξεις (dikes). Το στάδιο σχηματισμού καλδέρας δεν εμφανίζεται πάντα. Inverted valleys Volcani c neck ΣΧΗΜΑ 36: Στάδιο γήρατος (ΗΑΜΒΙΙΝ & ΗΟ\Λ/ΑRD, 1975). 44

47 ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΑΜ. ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΤΜΗΜΑ ΑΣΚΗΣΗ 15 Στο σχήμα 37 εμφανίζεται ο τοπογραφικός χάρτης της νήσου Νίσυρος. Η Νίσυρος ανήκει στο ηφαιστειακό τόξο του Αιγαίου (Σουσάκι - Μέθανα - Αίγινα - Πόρος - Μήλος - Σαντορίνη - Νίσυρος - Κως), το οποίο είναι παράλληλο με τις ισοπικές ζώνες της Ελλάδας και κατά τις νεότερες απόψεις σχετίζεται με την καταβύθιση της Αφρικανικής πλάκας κάτω από την Ευρασιατική. Εκχύσεις λάβας άρχισαν κατά τη νεογενή περίοδο και συνεχίστηκαν μέχρι τους ιστορικούς χρόνους. Τα πετρώματα της Νισύρου είναι στο σύνολο τους ηφαιστειακής προέλευσης και όξινης σύστασης (ανδεσίτες, ρυόλιθοι, τραχείανδεσίτες). Ατμιδική δραστηριότητα παρατηρείται και σήμερα σε θέσεις, περίπου στο κέντρο του νησιού και πρόκειται για αναδύσεις υδρατμών Η 2 δ και 0Ο 2. ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ 1. Κατασκευάστε τοπογραφική τομή κατά μήκος του άξονα Α - Α' του σχήματος 37, χρησιμοποιώντας κλίμακα υψών 1: Να σημειωθεί στον χάρτη η περιοχή της καλδέρας. 3. Παρατηρείστε το υδρογραφικό δίκτυο του νησιού. Τι μορφή παρουσιάζει; 4. Σε ποιο στάδιο εξέλιξης βρίσκεται η Νίσυρος και γιατί; 5. Πώς κατά τη γνώμη σας σχηματίστηκε (εξελικτικά) η σημερινή μορφή του ανάγλυφου της Νισύρου; 45

48

49 ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΑΜ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΤΜΗΜΑ ΑΣΚΗΣΗ 16 Στον τοπογραφικό χάρτη του σχήματος 38 έχουμε την εμφάνιση μέσα σε μια ευρεία πεδιάδα μιας ηφαιστειακής οξύληκτης κορυφής (volcanic neck) και ακτινωτών σχηματισμών(dikes). ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ 1. Κατασκευάστε τοπογραφική τομή κατά μήκος του άξονα Α - Β του σχήματος 38, χρησιμοποιώντας κλίμακα υψών 1: Σε ποιο στάδιο του κύκλου διάβρωσης βρίσκεται η περιοχή και γιατί; 3. Πως εξελικτικά προέκυψε η σημερινή μορφολογία; 47

50 ΣΧΗΜΑ 38: Ηφαιστειακή οξύληκτη κορυφή (ΗΑΜΒLIΝ & ΗΟ\Λ/ΑRD, 1975).

51 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 ΑΝΆΓΛΥΦΟ ΑΚΤΩΝ Η μελέτη των ακτών σε ολόκληρη την επιφάνεια της γης δείχνει ότι οι σπουδαιότεροι παράγοντες που ρυθμίζουν την παράκτια μορφολογία είναι: ο τύπος του μητρικού πετρώματος (bedrock), η τεκτονική δομή, η μεταβολή της στάθμης της θάλασσας, η άμεση επίδραση των παγετώνων και η συνεχιζόμενη θαλάσσια διάβρωση και απόθεση. Κατά καιρούς έχουν προταθεί διάφοροι τρόποι κατάταξης των ακτών. Ένας από αυτούς πού χρησιμοποιούνται διεθνώς περισσότερο είναι του F.P Shepard. Αυτό ίο σύστημα κατάταξης δίνει ιδιαίτερη έμφαση στους παράγοντες που ευθύνονται για την εξέλιξη και την διαμόρφωση των ακτών. Σύμφωνα με την κατάταξη κατά 3Shepard οι ακτές διακρίνονται σε πρωτογενείς και σε δευτερογενείς (σχήμα). ΚΑΤΑΤΑΞΗ ΑΚΤΩΝ Ι. ΠΡΩΤΟΓΕΝΕΙΣ ΑΚΤΕΣ Η διαμόρφωση τους οφείλεται σε χερσαίες διεργασίες: Α. Ακτές χερσαίας διάβρωσης Σε αυτήν την περίπτωση η ακτογραμμή σχηματίστηκε από την διάβρωση όταν η περιοχή είχε αναδυθεί και δεν καλυπτόταν από θάλασσα. Στη συνέχεια εξαιτίας μίας ανύψωσης της στάθμης, της θάλασσας, ή μίας καθοδικής κίνησης της ΣΧΗΜΑ 39: Ακτές χερσαίας διάβρωσης. ακτής, ή και από τη δράση και των δύο κινήσεων, ένα μέρος, της. ξηράς κατακλύστηκε από τη θάλασσα. Στην κατηγορία αυτή των ακτών περιλαμβάνονται κατακλυσθείσες ποτάμιες κοιλάδες (σχήμα 39) όπως και κατά-κλυσθείσες ακτές που διαβρώθηκαν από παγετώνες (σχήμα 40). ΣΧΗΜΑ 40: Ακτές παγετώδους διάβρωσης. Β. Ακτές χερσαίας απόθεσης Αυτές οι ακτές όφειλαν ίον σχηματισμό τους στην απευθείας απόθεση των ιζημάτων χερσαίας διάβρωσης. Η απόθεση έγινε κατευθείαν στη θάλασσα από τους ποταμούς, τους παγετώνες, τον άνεμο ή από κατολισθήσεις. Οι συνηθέστεροι τύποι αυτών των ακτών είναι τα Δέλτα των ποταμών (σχήμα 41) 49

52 Γ. Ακτές τεκτονικής προέλευσης Οι ακτές αυτές σχηματίζονται, λόγω τεκτονικών διαρρήξεων. Είναι συνήθως ευθύγραμμες και οι απόκρημνες κλιτείς τους συνεχίζονται και κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας. ΣΧΗΜΑ 41: Ακτές χερσαίας απόθεσης. II. ΔΕΥΤΕΡΟΓΕΝΕΙΣ ΑΚΤΕΣ Η μορφή των ακτών αυτών είναι το αποτέλεσμα τής δράσης θαλασσίων παραγόντων ή και θαλασσίων οργανισμών: Α. Ακτές διάβρωσης των κυμάτων Ακτές, οι οποίες σχηματίστηκαν από τη δράση των κυμάτων (σχήμα 42), είναι δυνατό να είναι ευθύγραμμες ή ακανόνιστες ανάλογα με τη φύση του πετρώματος και της τεκτονικής του ΣΧΗΜΑ 42: Ακτές διάβρωσης των κυμάτων. κατάστασης. Εάν πετρώματα ίδιας σύστασης υποστούν παρατεταμένη επίδραση κυμάτων, τότε θα σχηματισθεί μία ευθύγραμμη απόκρημνη ακτή, που διαφέρει από τη ρηξιγενή, στη μικρή κλίση του θαλασσίου πυθμένα. Β. Ακτές θαλάσσιας απόθεσης Οι ακτές, που δημιουργήθηκαν από αποθέσεις ιζημάτων από τα κύματα και από ρεύματα (σχήμα 43), αναγνωρίζονται εύκολα από τα κατά μήκος της ακτής φράγματα - νησίδες και τις αμμώδεις γλώσσες, με τέλματα και λιμνοθάλασσες πίσω από το φράγμα. ΣΧΗΜΑ 43: Ακτές θαλάσσιας απόθεσης. Γ. Ακτές οργανογενούς προέλευσης Η μορφή των ακτών αυτών (σχήμα 44) οφείλεται κυρίως στο μέγεθος ανάπτυξης διαφόρων οργανισμών όπως τα κοράλλια, τα φύκη, οι σκώληκες κ.λ.π. Τα σπουδαιότερα είναι τα κοράλλια, που αποτελούν δείκτες θερμών θαλασσών. ΣΧΗΜΑ 44: Ακτές οργανογενούς προέλευσης. 50

53 ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΑΜ ΤΜΗΜΑ ΑΣΚΗΣΗ 17 Το αντικείμενο και ο σκοπός των παρακάτω ασκήσεων είναι η ανάλυση των διαφόρων τύπων ακτών και η διερεύνηση των πρωτογενών και δευτερογενών διεργασιών, που συμβάλλουν στην εξέλιξη αυτών. ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ 1. Εξηγήστε των σχηματισμό των νησίδων στον κόλπο της Καβάλας (σχήμα 45), που έχουν διεύθυνση ΒΔ - ΝΑ. 2. Έχουμε ιζηματογένεση, μεταξύ νησίδος και ακτής, στον κόλπο της Καβάλας (σχήμα 45); Γιατί; 3. Τι είδους ακτών έχουμε στον κόλπο της Καβάλας (σχήμα 45); 51

54 Ερατινό Κ Ο Λ Π Ο Σ ΚΑΒΑ ΛΑΣ 15 «5* * ΣΧΗΜΑ 45: Ο κόλπος της Καβάλας 52

55 ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΑΜ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΤΜΗΜΑ ΑΣΚΗΣΗ Παρατηρείστε το Δέλτα του Αξιού (σχήμα 46). Πώς δημιουργήθηκε; Σε ποιες θέσεις του χάρτη αναμένουμε να συναντήσουμε το πιο λεπτοκοκκο υλικό και γιατί; 2. Τι είδους ακτών έχουμε στο Δέλτα του Αξιού (σχήμα 46); 3. Τι εξήγηση δίνετε για την σχεδόν ευθύγραμμη κοίτη του Αξιού (σχήμα 46);.

56 54

57 ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΑΜ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΤΜΗΜΑ ΑΣΚΗΣΗ 19 Το νησί της Φολεγάνδρου (σχήμα 47) αποτελείται κυρίως από μεταμορφωμένα πετρώματα (σχιστόλιθοι και μάρμαρα). Στο κεντρικό τμήμα της και σε μερικές ακτές εμφανίζονται ιζηματογε-νή πετρώματα. 1. Να γίνει η τοπογραφική τομή Α - Α' με κλίμακα υψών 1: Ποια είδη ακτών παρατηρούνται στην Φολέγανδρο (σχήμα 47); 55

58 56

59 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8 ΚΑΡΣΤΙΚΟ ΑΝΑΓΛΥΦΟ (ΑΝΑΓΛΥΦΟ ΠΡΟΕΡΧΟΜΕΝΟ ΑΠΟ ΤΟ ΓΕΩΛΟΓΙΚΟ ΕΡΓΟ ΥΠΟΓΕΙΟΥ ΥΔΑΤΟΣ) Η άσκηση εξετάζει την επίδραση της διαλυτικής δράσης του νερού στην δημιουργία του ανάγλυφου, καθώς και την εξέλιξη της καρστικής τοπογραφίας. Η διαλυτική δράση του νερού αποτελεί σημαντικό παράγοντα διάβρωσης. Σε ασβεστολιθικές περιοχές το φαινόμενο οδηγεί στην δημιουργία μιας χαρακτηριστικής μορφολογίας, που είναι γνωστή σαν καρστική. Εάν τα στρώματα του ασβεστόλιθου είναι οριζόντια ή έχουν μικρή κλίση, αναπτύσσεται μια απλή τοπογραφία πού συνίσταται από καρστικά έγκοιλα (δολίνες) και διαλυ-σιγενείς κοιλάδες. Εκτός όμως από τις παραπάνω μορφές, οι καρστικές περιοχές χαρακτηρίζονται από υπόγεια αποστράγγιση και μόνον τα μεγαλύτερα ρεύματα ρέουν σε συγκεκριμένες ανοικτές κοιλάδες. Υπάρχουν λίγοι παραπόταμοι γενικά μικρού μήκους, και η περιοχή ως σύνολο, στερείται ενός καλώς ανεπτυγμένου αποστραγγιστικού δικτύου. Πολλά μικρότερα ρεύματα εμφανίζονται ξαφνικά σε τυφλές κοιλάδες υπό μορφή πηγών, που ρέουν για ένα μικρό διάστημα και πάλι εξαφανίζονται μέσα σε καρστικούς αγωγούς. Μια ιδανική διαδοχή σταδίων εξέλιξης της καρστικής τοπογραφίας φαίνεται στα παρακάτω στερεο-διαγράμματα. Α. Στάδιο νεότητας (σχήμα 48) 1. Η αρχική επιφάνεια είναι σχεδόν επίπεδη με λίγες διάσπαρτες μικρές δολίνες. 2. Κατά τη διάρκεια του σταδίου αυτού οι δολι'νες γίνονται περισσότερες και διευρύνονται. ΣΧΗΜΑ 48: Στάδιο νεότητας. β. Στάδιο ωριμότητας (σχήμα 49) 1. Μεμονωμένες δολίνες επεκτείνονται και ενώνονται σχηματίζοντας μεγάλες κοιλάδες εκ διαλύσεως με ακανόνιστο περίγραμμα. 2. Το μεγαλύτερο μέρος της αρχικής επιφάνειας έχει κατά- ΣΧΗΜΑ 49: Στάδιο ωριμότητας. 57

60 στραφεί. Υπάρχουν πολλά εξαφανιζόμενα ρεύματα και ττηγές. 3. Το μέγιστο του ανάγλυφου, αν και όχι πολύ έντονο, παρατηρείται κατά το στάδιο αυτό. Το βάθος των καρστικών έγκοιλων σπάνια υπερβαίνει τα 100 μ. ΣΧΗΜΑ 50: Στάδιο γήρατος. Γ. Στάδιο γήρατος (σχήμα 50) 1. Η διαλυτική δράση έχει φτάσει ως τη βάση της ασβεστολιθικής μάζας. 2. Οι λόφοι έχουν περιορισθεί σε αριθμό, είναι πολύ διάσπαρτοι και γενικά εμφανίζονται υπό μορφή χαμηλών κωνικών λόφων. 58

61 ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΑΜ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΤΜΗΜΑ ΑΣΚΗΣΗ 20 Στις ασκήσεις, που ακολουθούν, αντικείμενο είναι η εξέταση της επίδρασης της διαλυτικής δράσης του ύδατος στη δημιουργία του ανάγλυφου, καθώς και της εξέλιξης της καρστικής τοπογραφίας. ΚΑΡΣΤ1ΚΗ ΤΟΠΟΓΡΑΦΙΑ Η επιφάνεια της περιοχής του Mammoth Cave (σχήμα 52) είναι κλασικό παράδειγμα καρστικής τοπογραφίας. Πολλά από τα βυθίσματα παρουσιάζουν γραμμική διάταξη. Σημειώσατε ότι μερικά από αυτά νότια του Park City έχουν βάθος άνω των 20 μ. Βόρεια του Park City η πυκνότητα των βυθισμάτων ανά περιοχή ελαττώνεται, αλλά εδώ υπάρχει μεγάλο δίκτυο υπογείων σπηλαίων. Στα βορειοδυτικά της περιοχής του χάρτη υπάρχουν σπήλαια (Mammoth Cave). ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ 1. Σημειώστε την διαφορά τοπογραφίας στο βόρειο, μέσο και νότιο τμήμα του χάρτη του σχήματος 52. Λαμβάνοντας υπόψη την ανάλυση των στερεοδιαγραμματων των σχημάτων 48, 49 και 50, φαίνεται ότι τα στάδια του κύκλου διάβρωσης ποικίλουν στον χάρτη. Ποια ερμηνεία μπορείτε να δώσετε για τις διαφορές αυτές στην τοπογραφική εξέλιξη; 2. Σημειώστε το περίγραμμα των μεγάλων διαλυσιγενών κοιλάδων στο βορειοδυτικό τμήμα του χάρτη του σχήματος 52. Πώς θα μεταβληθούν οι κοιλάδες αυτές στο μέλλον; Σε ποιες περιοχές του χάρτη απεικονίζεται η πιθανή μελλοντική τοπογραφία αυτών των κοιλάδων; 59

62 ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΑΜ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΤΜΗΜΑ ΑΣΚΗΣΗ 24 ΚΑΡΣΤIΚΗ ΜΟΡΦΟΛΟΓΙΑ Οι ανυψώσεις της στάθμης των λιμνών της περιοχής αυτής δίνουν πολύ σημαντικές πληροφορίες, οι οποίες αφορούν τις συνθήκες του υπογείου ύδατος. Η επιφάνεια κάθε λίμνης είναι στην πραγματικότητα η επιφάνεια του υδάτινου ορίζοντα της περιοχής. "Έτσι επειδή προσφέρονται πολλά σημεία ελέγχου της στάθμης στον υδάτινο ορίζοντα, είναι δυνατό να κατασκευάσουμε ένα γενικό χάρτη «ισοϋψών», ο οποίος να δείχνει την διαμόρφωση του. Για παράδειγμα στο ΣΧΗΜΑ 51: Διάγραμμα, που απεικονίζει τη σχήμα 51, η στάθμη της λίμνης Dark είναι μέθοδο κατασκευής των ισοϋψών της στάθμης μεταξύ 120 και 130μ., η στάθμη της λίμνης του υδάτινου ορίζοντα (ΗΑΜΒΙΙΝ & ΗΟννΑΚϋ, Glass είναι μεταξύ 140 και 150μ. και η στάθμη της 1975). λίμνης Clear είναι μεταξύ 100 και 110μ.Προς διευκόλυνση δεχθείτε ότι οι στάθμες αυτών των λιμνών είναι 125, 145, 105μ αντίστοιχα. Το περίγραμμα του υδάτινου ορίζοντα είναι δυνατό να γίνει με την εφαρμογή των αρχών που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή του περιγράμματος της επιφάνειας της ξηράς. Οι ισοϋψείς των 140 και 150μ. τοποθετούνται μεταξύ των λιμνών Glass και Dark, οι ισοϋψείς των 120 και 110μ. μεταξύ των λιμνών Clear και Dark, όπως επίσης μεταξύ των λιμνών Dark και Glass. Είναι προφανές ότι ο υδάτινος ορίζοντας κλίνει προς τα ανατολικά. ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ 1. Προσδιορίστε τη στάθμη των περισσοτέρων από τις μεγάλες λίμνες της περιοχής αυτής και κατασκευάστε χάρτη ισοϋψών της επιφάνειας του υδάτινου ορίζοντα επάνω στον χάρτη του σχήματος 52 (χρησιμοποιήστε κόκκινο μολύβι). 2. Ανέρχεται ή κατέρχεται ο υδάτινος ορίζοντας από Βορρά προς Νότο; 3. Δυτικά του Interlachen υπάρχει ένα σήμα υψομέτρου 160. Σε ποιο βάθος θα πρέπει να σκάψει κανείς στο σημείο αυτό για να συναντήσει τον υδάτινο ορίζοντα; 60

63 4. Σχεδιάστε μια τοπογραφική τομή κατά μήκος της γραμμής Α - Α' του σχήματος 52 (κλίμακα υψών 1:5.000). Σχεδιάστε το νερό της λίμνης με μπλε χρώμα. Προσθέστε τον υδάτινο ορίζοντα με διακεκομμένη μπλε γραμμή. 61

64 ΣΧΗΜΑ 52: Η περιοχή του Mammoth Cave (ΗΑΜΒLΙΝ & ΗΟWARD, 1975).

65 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 9 ΓΕΩΛΟΓΙΚΟΙ ΧΑΡΤΗΣ ΚΑΙ ΑΝΑΓΛΥΦΟ Ο γεωλογικός χάρτης είναι ένα σημαντικό εργαλείο κάθε γεωλόγου και πολλές φορές είναι ο πρωταρχικός σκοπός της έρευνας του. Η γεωλογία συνδέεται άμεσα και επηρεάζει σε μέγιστο βαθμό τη μορφολογία του ανάγλυφου. Για την καλύτερη κατανόηση και απεικόνιση της γεωλογικής δομής μιας περιοχής χρησιμοποιούμε το γεωλογικό στερεοδιάγραμμα, τη γεωλογική τομή και το γεωλογικό χάρτη, που συνδέονται μεταξύ τους. Το γεωλογικό στερεοδιάγραμμα είναι ένα τρισδιάστατο σχέδιο, στο οποίο απεικονίζεται η γεωμετρική διαμόρφωση της γεωλογικής δομής. Μία γεωλογική τομή είναι μια εικόνα των γεωλογικών σχηματισμών σε ένα κάθετο επίπεδο. Ένας γεωλογικός χάρτης αποτελεί την άνωθεν εικόνα των σχηματισμών στη γήινη επιφάνεια και περιέχει ορισμένα σύμβολα, που καθορίζουν τη γεωμετρία των πετρωμάτων, όπως επεκτείνονται αυτά κάτω από την επιφάνεια. Στη συνέχεια θα παρουσιάσουμε τη σχέση μεταξύ ανάγλυφου, το οποίο εμφανίζουν κάποιες γεωλογικές δομές, και της προβολής του σε ένα γεωλογικό χάρτη. ΣΧΕΣΗ ΣΤΕΡΕΟΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΟΣ ΚΑ) ΓΕΩΛΟΓΙΚΟΥ ΧΑΡΤΗ Τα στερεοδιαγράμματα (block diagrams) και οι γεωλογικοί χάρτες παρουσιάζουν τη σχέση μεταξύ της τοπογραφίας και της εμφάνισης των γεωλογικών σχηματισμών. Σε όλες τις παρακάτω περιπτώσεις οι ροές ρευμάτων είναι από το Βορρά προς το Νότο. Στο σχήμα 53 παρουσιάζονται οριζόντια στρώματα που τέμνονται από το υδρογραφικό δίκτυο. Οι αριθμοί αναφέρονται στις σχετικές ηλικίες των σχηματισμών. Ο σχηματισμός, που σημειώνεται με τον αριθμό 1, είναι ο παλαιότερος. Η κορυφή του V του υδρογραφικού δικτύου, που διαμορφώνεται, δείχνει προς τα πάνω και είναι παράλληλη στις ισοϋψείς. 63

66 Στο σχήμα 54 παρουσιάζονται κεκλιμένα στρώματα που βυθίζονται προς το νότο. Η κλίση των στρωμάτων είναι μεγαλύτερη (πιο απότομη) από αυτή του υδρογραφικού δικτύου. Η κορυφή του V του υδρογραφικού δικτύου, που διαμορφώνεται, δείχνει προς τα κάτω (νότια) και στην κατεύθυνση της κλίσης των στρωμάτων. ΣΧΗΜΑ 54; Κεκλιμένα στρώματα που βυθίζονται προς τη διεύθυνση ροής του υδρογραφικού δικτύου -νότια- (Zumberge et al., 1999). Στο σχήμα 55 παρουσιάζονται κεκλιμένα στρώματα, που βυθίζονται προς το βορρά, αντίθετα από τη διεύθυνση ροής του υδρογραφικού δικτύου. Η κορυφή V του υδρογραφικού δικτύου, που διαμορφώνεται, δείχνει προς τα πάνω και στην κατεύθυνση της κλίσης των γεωλογικών στρωμάτων. Στο σχήμα 56 παρουσιάζονται κάθετα στρώματα ιζημάτων, ένα από τα οποία είναι ανθεκτικότερο στη διάβρωση από τα άλλα δύο. 64

67 ΣΧΗΜΑ 56: Κάθετα στρώματα ιζημάτων (Zumberge et al., 1999). ΣΧΕΣΗ ΓΕΩΛΟΠΚΗΣ ΤΟΜΗΣ ΚΑΙ ΓΕΩΛΟΓΙΚΟΥ ΧΑΡΤΗ Στα παρακάτω σχήματα παρουσιάζονται γεωλογικές τομές και οι αντίστοιχοι γεωλογικοί χάρτες τριών σχηματισμών ιζημάτων. Η παρουσίαση αυτή γίνεται για να γίνει αντιληπτή η αντιστοίχηση του πραγματικού πάχους ενός σχηματισμού (Τ ss, T sh, and Τ is ) και του εικονικού πλάτους του στον αντίστοιχο γεωλογικό χάρτη. Το πάχος κάθε σχηματισμού είναι το ίδιο και στις τρεις γεωλογικές τομές. Το εικονικό πλάτος των σχηματισμών στους γεωλογικούς χάρτες (W ss, W sh, and W is ) εξαρτάται από το πάχος τους, τη θέση τους στον χώρο και την κλίση τους. Στις τρεις περιπτώσεις παρουσιάζονται οριζόντια (σχήμα 57), κεκλιμένα (σχήμα 58), και κατακόρυφα στρώματα (σχήμα 59). Σημειώνεται ότι μόνο στη τρίτη περίπτωση το πραγματικό πάχος κάθε σχηματισμού είναι ίσο με το εικονικό πλάτος του ίδιου σχηματισμού στο γεωλογικό χάρτη. 65

68 ΣΧΗΜΑ 58: Αντιστοίχηση γεωλογικής τομής και χάρτη για κεκλιμένους σχηματισμούς (Zumberge et al, 1999). ΣΧΗΜΑ 59: Αντιστοίχηση γεωλογικής τομής και χάρτη για κατακόρυφους σχηματισμούς (Zumberge et al., 1999). 66

69 ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΑΜ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΤΜΗΜΑ ΑΣΚΗΣΗ 22 Στην άσκηση αυτή θα συμπληρώσετε τέσσερα στερεοδιαγραμματα με τη βοήθεια των γεωλογικών χαρτών. ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ Συμπληρώστε τα παρακάτω τέσσερα στερεοδιαγραμματα των σχημάτων 60, 61, 62 και 63. Υπενθυμίζεται ότι οι αριθμοί στο χάρτη δείχνουν τις σχετικές ηλικίες των σχηματισμών, έτσι ώστε οι παλαιότεροι σχηματισμοί να σημειώνονται με τον αριθμό 1 κ.λπ.. Υποθέστε ότι η τοπογραφία και στα τέσσερα στερεοδιαγραμματα είναι ουσιαστικά επίπεδη εκτός από αυτά των σχημάτων 62 και 63, όπου η κοίτη ενός ποταμού ή ενός χειμάρρου διατρέχει τις επαφές των σχηματισμών. Στα στερεοδιαγραμματα των σχημάτων 60 και 61 οι κατευθύνσεις της κλίσης των στρωμάτων καθορίζονται από τον κανόνα ότι τα παλαιότερα στρώματα βυθίζονται προς την κατεύθυνση των νεότερων στρωμάτων. Κατά την συμπλήρωση των στερεοδιαγραμμάτων των σχημάτων 62 και 63 θα βοηθηθείτε από την μορφή των V, που σχηματίζει το υποθετικό υδρογραφικό δίκτυο. 67

70 68 ΣΧΗΜΑ 62 ΣΧΗΜΑ 63

71 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 10 ΑΝΆΓΛΥΦΟ ΑΠΟ ΕΓΚΑΤΑΚΡΗΜΝΙΣΗ Στο κεφάλαιο αυτό εξετάζεται το ανάγλυφο, το οποίο προέκυψε από εγκατακρήμνιση εξαιτίας δράσης ρηγμάτων Στο σχήμα 64 φαίνεται ένα χαρακτηριστικό ανάγλυφο (τάφρος) από εγκατακρήμνιση. Ο μηχανισμός δημιουργίας του ανάγλυφου αυτού περιγράφεται παρακάτω. Αρχικά υπάρχει μία ενιαία τομή Ι, όπως φαίνεται στο σχήμα 65. Στη συνέχεια για κάποιους λόγους (όπως τεκτονικούς για παράδειγμα) η τομή αυτή διαρρηγνύεται σε δύο ή περισσότερα σημεία (Δ1, και Δ 2 ). ΣΧΗΜΑ 64: Ανάγλυφο από εγκατακρήμνιση (τάφρος). Οι διαρρήξεις αυτές μπορεί να είναι παράλληλες ή να σχηματίζουν πλέγμα. Μετά τη διάρρηξη της τομής έχουμε σύνθετες κινήσεις των τεμαχών. Οι κινήσεις αυτές μπορεί να είναι ανοδικές των τεμαχών Α ή / και Γ, ή καθοδικές του τεμάχους Β. Επίσης είναι πιθανό οι κινήσεις αυτές να είναι συνδυασμός των προαναφερθέντων. Με βάση αυτόν το μηχανισμό είναι πιθανό να σχηματιστεί μία τάφρος (τομή II). Η τάφρος αυτή 69

72 σε περίπτωση, που πληρωθεί με ύδατα, σχηματίζει λίμνη. Η μορφή αυτή, της λίμνης, είναι χαρακτηριστική μορφή ανάγλυφου από εγκατακρήμνιση. Στη συνέχεια εξετάζονται δύο περιπτώσεις, μία από την Αμερική και μία από τον ελλαδικό χώρο. 70

73 ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΑΜ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΤΜΗΜΑ ΑΣΚΗΣΗ 23 Στο σχήμα 66 παρουσιάζεται τμήμα του τοπογραφικού χάρτη του Klamath του Oregon των Η.ΠΑ, κλίμακας 1: Η Upper Klamath Lake είναι μία τάφρος εγκατακρήμνισης. Η μεγάλη πυκνότητα των ισοϋψών σε ορισμένα σημεία του χάρτη αντιστοιχεί σε ρηξιγενείς επιφάνειες. ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ 1. Σημειώστε ποιες περιοχές του τοπογραφικού χάρτη του σχήματος 66 αντιστοιχούν σε ρήγματα. Ποιες οι κύριες διευθύνσεις των ρηγμάτων; 2. Σχεδιάστε την τοπογραφική τομή Α - Α' (σχήμα 66) και σημειώστε σε αυτήν τα ρήγματα, που υπάρχουν Χρησιμοποιήστε κλίμακα υψών 1:

74 ΣΧΗΜΑ 66: Τμήμα του τοπογραφικού χάρτη του Klamath του Oregon. 72

75 ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΑΜ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΤΜΗΜΑ ΑΣΚΗΣΗ 24 Στο σχήμα 67 παρουσιάζεται τμήμα τοπογραφικού χάρτη (φύλλο Θήβα), κλίμακας 1: Η λίμνη Παραλίμνη είναι μια εγκατακρημνισιγενής λεκάνη. Τα γύρω από την λίμνη πετρώματα είναι κυρίως ασβεστόλιθοι, φλύσχης και αλλούβια. ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ 1. Σημειώστε ποιες περιοχές του τοπογραφικού χάρτη του σχήματος 67 αντιστοιχούν σε ρήγματα. Ποιες είναι οι κύριες διευθύνσεις των ρηγμάτων; 2. Σχεδιάστε τοπογραφικές τομές κατά μήκος των αξόνων Α - Α' και Α - Β του σχήματος 67. Χρησιμοποιήστε κλίμακα υφών 1: Με δεδομένο ότι ο ασβεστόλιθος έχει ακανόνιστο ανάγλυφο και ο φλύσχης με τα αλλούβια ομαλό, σχεδιάστε στο τοπογραφικό χάρτη του σχήματος 67, στην περιοχή γύρω από την λίμνη, την επαφή ασβεστόλιθων, φλύσχη και αλλουβίων. 4. Πού στην περιοχή υπάρχουν κώνοι κορημάτων και γιατί; 73

76 ΣΧΗΜΑ 67: Τοπογραφικός χάρτης της Παραλίμνης. 74

77 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 11 ΑΝΆΓΛΥΦΟ ΠΤΥΧΩΜΕΝΩΝ ΣΤΡΩΜΑΤΩΝ Το ανάγλυφο των πτυχωμένων στρωμάτων δημιουργείται εξαιτίας αρχικά δυνάμεων συμπίεσης και στη συνέχεια της διάβρωσης. Οι δυνάμεις συμπίεσης δημιουργούν συγκλινικές, αντικλινικές και ομοκλινικές μορφές. Συγκλινικές είναι οι μορφές στις οποίες τα σκέλη της πτυχής συγκλίνουν (παρουσιάζοντας μορφή τύπου U). Αντικλινικές είναι οι μορφές στις οποίες τα σκέλη της πτυχής αντικλίνουν (παρουσιάζοντας μορφή τύπου ανάποδου U). Ομοκλινικές είναι οι μορφές στις οποίες τα σκέλη της πτυχής έχουν την ίδια διεύθυνση, δηλαδή κλίνουν προς την ίδια μεριά. Η διάβρωση στη συνέχεια διαβρώνει τις προαναφερθείσες μορφές δημιουργώντας ράχες ή κοιλάδες. Έτσι τελικά δημιουργούνται συγκλινικές ράχες (ΣΡ) και συγκλινικές κοιλάδες (ΣΚ), αντικλινικές ράχες (ΑΡ) και αντικλινικές κοιλάδες (ΑΚ), ομοκλινικές κοιλάδες (ΟΚ) και ομοκλινικές ράχες (ΟΡ) (σχήμα 68). Στο σχήμα 68 έχουμε μια τομή στρωμάτων, που αντιπροσωπεύει ένα φανταστικό τοπογραφικό ανάγλυφο, μια θεωρητική εικόνα πτυχωμένων στρωμάτων, που έχουν ήδη υποστεί μερική διάβρωση. Στις «ράχες» των πτυχών έχουμε κροκαλοπαγή και ψαμμίτες, ενώ στις κοιλάδες αργιλικούς σχιστόλιθους. Κατά την προβολή ενός ανάγλυφου πτυχωμένων στρωμάτων σε ένα γεωλογικό χάρτη εμφανίζονται χαρακτηριστικές και εύκολα αναγνωρίσιμες μορφές. Για την καλύτερη κατανόηση των μορφών αυτών παρατίθεται παρακάτω, στο σχήμα 69, το στερεοδιάγραμμα μιας πτυχής, η προβολή της στο επίπεδο (γεωλογικός χάρτης), καθώς και οι εγκάρσιες γεωλογικές τομές. 75

78 ΣΧΗΜΑ 69: Στερεοδιάγραμμα, γεωλογικός χάρτης και γεωλογικές τομές μιας τπυχής (Zumberge et al., 1999).

79 ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΑΜ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΤΜΗΜΑ ΑΣΚΗΣΗ 25 Στο. σχήμα 70 έχουμε ένα τοπογραφικό χάρτη, που απεικονίζει ανάγλυφο πτυχωμένων στρωμάτων σε θεωρητική μορφή. ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ 1. Σχεδιάστε τη τοπογραφική τομή κατά μήκος της διεύθυνσης ΒΔ - ΝΑ στο χάρτη του σχήματος 70. Χρησιμοποιείστε κλίμακα υψών 1: Χρησιμοποιώντας την ίδια λεζάντα του σχήματος 68, με κοινά στρώματα και κατακόρυφα πάχη και λαμβάνοντας υπόψη ότι στην κεντρική περιοχή του χάρτη έχουμε αντικλινική κοιλάδα με εμφάνιση κροκαλοπαγών, σημειώστε τις συγκλινικές ράχες (ΣΡ), τις συγκλινικές κοιλάδες (ΣΚ), τις αντικλινικές κοιλάδες (ΑΚ), τις αντικλινικές ράχες (ΑΡ), τις ομοκλινικές ράχες (ΟΡ) και τις ομοκλιντκές κοιλάδες (ΟΚ). 77

80 78

81 ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΑΜ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΤΜΗΜΑ ΑΣΚΗΣΗ 26 Στα σχήματα 71 και 72 έχουμε αντίστοιχα το τοπογραφικό και το γεωλογικό χάρτη, μέρος του φύλλου «Ιωάννινα», νότια της λίμνης. Πρόκειται για ανάγλυφο που προήλθε από δυνάμεις συμπίεσης με χαρακτηριστικά σύγκλινα και αντίκλινα. ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ 1. Σχεδιάστε τη τοπογραφική τομή κατά μήκος του άξονα Α - Β του σχήματος 71. Χρησιμοποιείστε κλίμακα υψών 1: Στην ίδια τομή σχεδιάστε και τη γεωλογική τομή κατά μήκος του άξονα Α - Β του σχήματος Κατά ποια διεύθυνση έχει πτυχωθεί η περιοχή. 4. Σημειώστε στην τομή σας τις μορφές που ήδη περιγράψαμε στο σχήμα 68 (αντικλινικές ράχες κ.λ.π.). 5. Ποιοι παράγοντες είναι υπεύθυνοι για την σημερινή μορφολογία της περιοχής και γιατί; 79

82 ΣΧΗΜΑ 71: Τμήμα του τοπογραφικού χάρτη του φύλλου «Ιωάννινα». 80

83 ΣΧΗΜΑ 72: Τμήμα του γεωλογικού χάρτη του φύλλου «Ιωάννινα» 81

84 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 12 ΑΝΑΓΛΥΦΟ ΠΛΟΥΤΩΝΙΤΩΝ Τα πλουτώνια πετρώματα όπως οι γρανίτες, οι γρανοδιορίτες κ.λ.π. βρίσκονται σε μορφή Βαθολίθων, οι οποίοι δεν φθάνουν στην επιφάνεια της γης όταν σχηματίζονται και κατά συνέπεια δεν επηρεάζουν τουλάχιστον άμεσα το ανάγλυφο. Η εμφάνιση των πλουτώνιων πετρωμάτων γίνεται μετά από μακρόχρονη διάβρωση των υπερκειμένων στρωμάτων, και στις περισσότερες περιπτώσεις παρουσιάζουν την μορφή δόμου. Το ανάγλυφο των Βαθολίθων εξαρτάται από την σύνθεση του πετρώματος και από την τεκτονική του κατάσταση (ρήγματα, διακλάσεις), Στα παρακάτω σχήματα 73, 74, 75 και 76 απεικονίζεται η εξέλιξη μιας περιοχής με πλουτώνια πετρώματα, τα οποία καλύπτονται από μια μεταμορφωμένη σειρά. Αρχικά έχουμε σχηματισμό οροσειράς, που οφείλεται σε πτυχογόνους δυνάμεις και πλουτωνισμό (σχηματισμό Βαθολίθου, στάδιο Α). Στο επόμενο στάδιο (Β) έχουμε την ανάπτυξη μιας όχι ομαλής μορφής υδρογραφικού δικτύου. Συνεχιζόμενης της διάβρωσης έχουμε την ανάπτυξη (προχωρημένη νεότητα) ακανόνιστων γεωμορφων στο στάδιο ωριμότητας (Γ).Τέλος στο στάδιο γήρατος η διάβρωση έχει προσδώσει σχεδόν μορφή πανεπιπέδου σε όλη την περιοχή, εκτός από ορισμένες θέσεις, στις οποίες υπάρχουν υπολειμματικές γεωμορφές, αποτέλεσμα ανθεκτικότερων στη διάβρωση πετρωμάτων (Monadnocks). ΣΧΗΜΑ 73:. Α' στάδιο εξέλιξης μιας περιοχής με πλουτώνια πετρώματα. 83

85 ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΤΜΗΜΑ ΑΜ_ ΑΣΚΗΣΗ 27 Στο σχήμα 77 παρουσιάζεται ο γεωλογικός χάρτης της νήσου της Σερίφου. Η Σέριφος αποτελείται κύρια από μία γρανοδιοριτικη διείσδυση και από μεταμορφωμένα πετρώματα. Στα μεταμορφωμένα πετρώματα διακρίνουμε την ανώτερη ενότητα Ε Α που αποτελείται από δολομίτες και οφιολίθους και την

86 κατώτερη ενότητα που αποτελείται από γνεύσιους, μάρμαρα και σχιστό-λιθους. Η γρανοδιοριτικη μάζα που καλύπτει περίπου το 1/3 της επιφάνειας του νησιού κρυσταλλώθηκε πριν 8-9 εκατομμύρια χρόνια, διαταράσσοντας τα μεταμορφωμένα πετρώματα και δίνοντας την μορφή δόμου. ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ 1. Κατασκευάστε τοπογραφική και γεωλογική τομή κατά μήκος του άξονα Α - Α' του σχήματος 77, χρησιμοποιώντας κλίμακα υψών 1: Σε ποιο στάδιο εξέλιξης βρίσκεται σήμερα η Σέριφος; 3. Ποια μορφή έχει το υδρογραφικό δίκτυο και γιατί; 4. Γράψτε με συντομία την γεωμορφολογική εξέλιξη της Σερίφου. 85

87

88 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 13 ΑΝΑΓΛΥΦΟ ΘΑΛΑΣΣΙΟΥ ΒΥΘΟΥ Με την ανάπτυξη της σύγχρονης τεχνολογίας έγινε δυνατή η χαρτογράφηση και η μελέτη του θαλάσσιου πυθμένα, κυρίως με προφίλ τα οποία λαμβάνονται με την μέθοδο της σεισμικής διάθλασης. Οι κύριες χαρακτηριστικές μορφές του ωκεάνιου βυθού είναι: οι Μεσοωκεάνιες ράχες, η Αβυσσική περιοχή, οι Ωκεάνιοι τάφροι, τα Ρήγματα μετασχηματισμού, τα Ηπειρωτικά κράσπεδα και τα Υποθαλάσσια όρη. Οι μεσοωκεάνιες ράχες είναι υποθαλάσσιες οροσειρές που διατέμνονται από εγκάρσια ρήγματα (ρήγματα μετασχηματισμού) και δείχνουν κίνηση ρηγμάτων διευθύνσεως (σχήματα 78 και 79). Η Αβυσσική περιοχή αποτελείται από αβυσσικούς λόφους και αβυσσικές πεδιάδες (εδώ οι λόφοι, καλύπτονται από ιζήματα). Οι Ωκεάνιοι τάφροι είναι μορφολογικά γραμμικά βυθίσματα και συνήθως είναι παράλληλα προς ηφαιστειακά και σεισμικά τόξα (σχήματα 78 και 80). Τα Ηπειρωτικά κράσπεδα καλύπτονται με ιζήματα μεγάλου πάχους και εντός αυτών βρίσκουμε τα περισσότερα υποθαλάσσια κάνυον, τα οποία οφείλονται, αποκλειστικά σε απόθεση ιζημάτων 87

89 Τα Υποθαλάσσια όρη είναι σχηματισμοί συνήθως με μορφή δόμου που το μέγεθος τους και η δομή τους ποικίλει. Χαρακτηριστικά υποθαλάσσια όρη είναι τα ασπιδωτά ηφαίστεια της Χαβάης. 88

90 ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΤΜΗΜΑ ΑΜ

91 ΑΣΚΗΣΗ 28 Η ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΤΑΦΡΟΣ Μορφολογικά η ελληνική τάφρος (σχήμα 81) αντιστοιχεί σε διαδοχικά βυθίσματα νότια της Κρήτης και νοτιοδυτικά της Πελοποννήσου. Μεταξύ Κρήτης και Ρόδου προς νότο εμφανίζονται μερικά υποθαλάσσια όρη και μεταξύ τους υπάρχουν λεκάνες με σύγχρονα ιζήματα. Βόρεια του εξωτερικού τόξου Κρήτης - Κυθήρων υπάρχουν βυθίσματα με κανονικά ρήγματα και ιζήματα. Βορειότερα εμφανίζεται το ηφαιστειακό τόξο του Αιγαίου. ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ 1. Κατασκευάστε τοπογραφική τομή κατά μήκος του άξονα Α - Β του σχήματος 81, χρησιμοποιώντας κλίμακα υψών 1: Σημειώστε στην τομή και στον χάρτη τα διάφορα μορφολογικά χαρακτηριστικά του υποθαλάσσιου ανάγλυφου. 3. Δώστε μια ερμηνεία για την εξέλιξη του ανάγλυφου της περιοχής του χάρτη. Ποιοι είναι οι κυριότεροι παράγοντες που επέδρασαν και κατά ποιο τρόπο;

92

93 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 14 ΤΑ ΕΡΓΑΛΕΙΑ ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΓΕΩΓΡΑΦΙΑΣ Τα σύγχρονα εργαλεία της Φυσικής Γεωγραφίας είναι η Χαρτογραφία (Cartography), τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (Geographic Information systems), η Τηλεπισκόπηση (Remote Sensing), η δημιουργία Μαθηματικών Προτύπων Εργασίας (Mathematical Modeling) και η Στατιστική (Statistics). Η Τηλεπισκόπηση και τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών αναπτύχθηκαν και εξελίχθηκαν τις τελευταίες δεκαετίες. Στις επόμενες παραγράφους γίνεται μια σύντομη θεωρητική περιγραφή των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (Γ.Σ.Π.). ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ Η πρόοδος των αυτόματων τρόπων παραγωγής και ανάλυσης χαρτών συνδυάστηκε με την ταυτόχρονη ανάπτυξη των αυτόματων μεθόδων συλλογής, ανάλυσης, επεξεργασίας και παρουσίασης της πληροφορίας σε τομείς όπως η γεωγραφία, η γεωλογία, η πολεοδομία κ.ά.. Ε- ξαιτίας της επιτακτικής ανάγκης να καθιερωθεί ένα πλαίσιο λειτουργιών για συλλογή, ανάλυση, επεξεργασία, αποθήκευση και απόδοση της γεωγραφικής πληροφορίας δημιουργήθηκαν τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών (Geographic Information systems,g.i.s.). Έτσι ένα Γ.Σ.Π. είναι ένα οργανωμένο ψηφιακό σύστημα συλλογής, εισαγωγής, αποθήκευσης, ελέγχου, χειρισμού, ανάλυσης, επεξεργασίας και παρουσίασης όλων των τύπων των γεωγραφικών πληροφοριών (σχήμα 82). Ένα απλό παράδειγμα που βοηθά στην κατανόηση της έννοιας των Γ.Σ.Π. είναι το εξής: Έστω ότι για μια περιοχή έχουμε σε αρχείο τις ακόλουθες πληροφορίες α), γεωγραφικές συντεταγμένες, β), καρτεσιανές συντεταγμένες, γ), υψόμετρο των τοπογραφικών σημείων, δ), έκταση, ε) ιδιοκτησίες, ζ) χρήσεις γης, η) γεωλογικά στοιχεία κ.α. Όλες αυτές οι πληροφορίες αποτελούν μια βάση δεδομένων. Αν η βάση αυτή ενωθεί με το χάρτη της περιοχής με τέτοιο τρόπο ώστε να υπάρχει αμφιμονοσήμαντη αντιστοιχία μεταξύ των εγγραφών της βάσης και των σημείων της ΣΧΗΜΑ 82: Οργάνωση της διαθέσιμης πληροφορίας σε ένα Γ.Σ.Π. 91

94 περιοχής, τότε δημιουργείτε ένα Γ.Σ.Π. Ένα Γ.Σ.Π. μπορεί να απαντήσει ανεξάρτητα από συγκεκριμένη εφαρμογή σε ερωτήσεις που αφορούν την τοποθεσία, την κατάσταση, τις τάσεις, τα μοτίβα, τη δημιουργία μοντέλων. Ο ειδικός "χρήστης - αναλυτής του Γ.Σ.Π. είναι αυτός που θα οργανώσει τις γεωγραφικές πληροφορίες ανάλογα με την εφαρμογή και θα αξιοποιήσει έτσι ώστε το σύστημα (μηχανικό εξοπλισμό -λογισμικό) να απαντά σε συγκεκριμένα ερωτήματα που θα προκύπτουν από την εφαρμογή. Τα βασικά συστατικά στοιχεία ενός Γ.Σ.Π. είναι ο μηχανικός εξοπλισμός (Hardware), το λογισμικό (Software). Σημαντικό ρόλο στη χρήση ενός Γ.Σ.Π. διαδραματίζει το ανθρώπινο δυναμικό, που το διαχειρίζεται. Ένα Γ.Σ.Π. παρέχει δύο τύπων γεωγραφικές πληροφορίες, τις χωρικές ή χαρτογραφικές και τις περιγραφικές. Ο γεωγραφικός χώρος απεικονίζεται στο χώρο με τη μορφή σημείων (points), γραμμών (lines) και πολυγώνων (polygons), μέσω ενός συστήματος καρτεσιανών συντεταγμένων. Κατά το σχεδιασμό και την υλοποίηση ενός Γ.Σ.Π. μπορούν να διακριθούν τα εξής τμήματα ή διαδικασίες: α), συλλογή και κωδικοποίηση των δεδομένων, β), διοίκηση των δεδομένων, γ), ανάκτηση των δεδομένων, δ), χειρισμός και επεξεργασία των δεδομένων και ε).παρουσίαση των δεδομένων. 92

95 ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ ΑΜ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΤΜΗΜΑ ΑΣΚΗΣΗ 29 Σκοπός της άσκησης αυτής είναι να αναπαρασταθεί η λειτουργία ενός Γ.Σ.Π, χωρίς όμως την χρήση υπολογιστή, ώστε να γίνει κατανοητή η λειτουργία του σε εισαγωγικό επίπεδο. Στα παρακάτω σχήματα παρουσιάζονται διάφορα επίπεδα χωρικών γεωγραφικών πληροφοριών, τα οποία θεωρητικά έχουν εισαχθεί στο υποτιθέμενο Γ.Σ.Π. Στο σχήμα 83 παρουσιάζονται οι ισοϋψείς μιας μικρής περιοχής. Στα σχήματα 84 και 85 παρουσιάζονται το υδρογραφικό και το οδικό δίκτυο της ίδιας περιοχής. Τέλος, στα σχήματα 86 και 87 παρουσιάζονται η λιθολογία και τα ρήγματα. ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ 1. Κατασκευάστε σε ένα διαφανές χαρτί ένα συνθετικό χάρτη, χρησιμοποιώντας τα διαφορετικά επίπεδα πληροφορίας των σχημάτων 84, 85, 86 και 87. Στον συνθετικό χάρτη χρησιμοποιήστε πράσινο (ή καφέ) χρώμα για τις κύριες ισοϋψείς (τις οποίες μόνο θα σχεδιάσετε), μπλε για το υδρογραφικό δίκτυο, κόκκινο για το οδικό δίκτυο, μαύρο λεπτό για τις επαφές των στρωμάτων της λιθολογίας, καθώς και μαύρο παχύ για τα ρήγματα. 2. Σημειώστε με βέλη στον χάρτη του σχήματος 84 την κατεύθυνση της ροής του υδρογραφικού δικτύου. 3. Σημειώστε στον χάρτη του σχήματος 83 τις κοιλάδες και τα υψώματα. Τι παρατηρείται σχετικά με το οδικό δίκτυο και το ανάγλυφο της περιοχής; 4. Ποια είναι η αριθμητική κλίμακα του χάρτη; 5. Υπολογίστε την χαρτογραφική και την πραγματική απόσταση των σημείων Α και Β του σχήματος Υπολογίστε τη γωνία κλίσης φ (σε μοίρες) του ανάγλυφου κατά μήκος του άξονα Α - Β του σχήματος 87. (Δίνεται η εφ12,35 =0,2189, η εφ15,14 =0,2706 και η εφ18,23 =0,3293). 93

96 94

97 ΣΧΗΜΑ 84: Το υδρογραφικό δίκτυο της περιοχής.

98 96

99

100 98

101 ΕΠΙΛΕΓΜΕΝΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. ΓΕΩΑΠΕΙΚΟΝΗΣΗ Ε.Π.Ε. (2002): Τα προβολικά συστήματα των ελληνικών χαρτογραφικών υποβάθρων BRADSHAW, M. & WEAVER, R. (1995): Foundations of Physical Geography. McGraw Hill 3. HAMBLIN, W.K. &HOWARD, J.D. (1975): Exercises in Physical Geography, 4 th edition. Burgess Publishing Company, 233p. 4. HAMBLIN, W.K. &HOWARD, J.D. (1989): Exercises in Physical Geography, 7 th edition. Macmillan Publishing Company, 193p. 5. PLUMMER, J.H., RUTFORD, R.H. &CARLSON, D.H. (2005):Physical Geology, 10 th edition. McGraw Hill, 580p. 6. STRAHLER, Al.& STRAHLER, Ar. (2002): Physical Geography, 2 nd edition. J.Wiley& Sons, 748p. 7. STRAHLER, Ar. (1969) Exercises in Physical Geography,instructor s edition. J. Wiley &Sons, 320 p. 8. ZUMBERGE, C.C., MCGEARY, D. &CARTER, J. (1999): Laboratory Manual for Physical Geology, 10 th edition. McGraw Hill, 268p. 99

102

103

104

105