- 5. Генезис рельефа, восходящий и нисходящий типы развития рельефа, реликтовый рельеф.
- 7. Вещественный состав горных пород и геологические структуры как пассивные факторы рельефообразования, структурно-денудационный рельеф.
- Генезис рельефа
- Возраст рельефа
- Факторы рельефообразования
- Возраст рельефа
- Геоморфология, методы и задачи геоморфологии Некоторые общие сведения о рельефе: формы рельефа, генезис, возраст
- Задачи геоморфологии
- Методы геоморфологии
5. Генезис рельефа, восходящий и нисходящий типы развития рельефа, реликтовый рельеф.
Рельеф формируется в результате взаимодействия эндогенных и экзогенных рельефообразующих процессов, которые всегда действуют синхронно, но проявляются по-разному.
если суммарный эффект эндо >экзо, то рельеф развивается по восходящему типу (т.е.возрастает контрастность рельефа; горы растут, впадины углубляются).
Если эндо изменение режима увлажнения + флювиальные процессы, карст.
Вулканические извержения радикально изменяют почти все компоненты ландшафта.
Влияние экзо- на эндогенные(менее очевидны):
Гляциоизостазия — прогибания земной коры в области совр. и плейстоценовых покровных оледенений, вызываемые нагрузкой ледниковых масс; конденсационные движения з.к. после снятие нагрузки.
Гидроизостазия – конденсационное движение з.к. как реакции на нагрузку водных объектов(водохранилищ).
7. Вещественный состав горных пород и геологические структуры как пассивные факторы рельефообразования, структурно-денудационный рельеф.
Вещественным составом определяют устойчивость г.п. к выветриванию и денудации.
Карстовые процессы протекают только в растворимых водой г.п.(соли-карбонаты, сульфаты, хлориды).
Различная водопроницаемость г.п. и её влияние на р/о там, где с пов-ти залегают породы водоупорные глины и глиносодержащие), гораздо гуще речная сеть, т.к.лишь малая часть воды проникает вниз, основная часть осадков стекает вниз по пов-ти, образ.водотоки.
Если с пов-ти водопроникающие(известняки, туфы), то значительная часть осадков фильтруется вниз и превращается в подземные воды, поверхностный сток не большой, речная сеть редкая.
Геологические структуры – формы залегания г.п.
С разными структурами связан разный рельеф.
Геол.структуры разделяют на:
развивающиеся – те, кот.в современности продолжают своё развитие, активные факторы,геодинамич.процессы.
мёртвые – пассивные геол.факторы р/о, с ними связан структурно-денудационный рельеф.
Структурно-денудационный рельеф – рельеф, кот.возникает за счёт денудации определённых геол.структур.
Формы стр.-денуд.рельефа возникают по «бронирующим» пластам – пластам г.п., более устойчивой к денудации; предохранияют нижележашщие толщи от разрушения.
Генезис рельефа
Главным исходным положением современной геоморфологии является аксиома: рельеф формируется и развивается в результате взаимодействия эндогенных и экзогенных сил и процессов. Этот тезис является одновременно наиболее общим определением генезиса рельефа Земли вообще, но он безусловно остается слишком общим и должен быть детализирован при рассмотрении конкретных форм или комплексов форм рельефа.
Как говорилось выше, наиболее крупные формы рельефа – планетарные, мега- и макроформы, а в некоторых случаях и мезоформы – имеют эндогенное происхождение, а более мелкие – экзогенное. Эндогенные и экзогенные процессы формирования рельефа взаимосвязаны. Экзогенные процессы в ходе своей деятельности либо усложняют, либо упрощают рельеф эндогенного происхождения. В одних случаях экзогенные агенты, усложняя эндогенных рельеф, вырабатывают более мелкие мезо- и микроформы, в других – срезают неровности, созданные эндогенными процессами, в третьих – происходит погребение или усложнение эндогенного рельефа за счет образования различных аккумулятивных форм. Характер воздействия экзогенных агентов на рельеф эндогенного происхождения в значительной мере определяется тенденцией развития рельефа, т.е. тем, являются ли господствующими восходящие (положительные) или нисходящие (отрицательные) движения земной коры.
Генезис рельефа определяется преимущественно в ходе полевых наблюдений, на основе которых устанавливаются характерные черты, свойственные различным генетическим типам рельефа, признаки выработанных или аккумулятивных форм рельефа.
Возраст рельефа
Важной задачей геоморфологии наряду с изучением морфографии, морфометрии и генезиса является выяснение возраста рельефа. Как известно, в геологии возраст пород представляет одну из важнейших геологических характеристик, и, по существу, он составляет основное содержание общих геологических карт.
В геоморфологии определение возраста – задача более сложная, так как геологические методы применимы лишь для аккумулятивных форм рельефа и не могут быть использованы для определения возраста выработанного (денудационного) рельефа.
Различают два вида возраста рельефа:
Относительный – это определение стадии его развития по комплексу характерных морфологических и динамических признаков.
Абсолютный возраст рельефа. В последние десятилетия благодаря развитию радиоизотопных методов исследования широко применяется определение возраста отложений и форм рельефа в абсолютных единицах, т.е. в годах. Для этого необходимо знать период полураспада того или иного радиоизотопа; затем определяют соотношение его количества в отложениях с производным. Это достаточно надежный способ определения абсолютного рельефа.
Факторы рельефообразования
Как указывалось выше, исходным положением современной геоморфологии является представление о том, что рельеф формируется в результате взаимодействия эндогенных и экзогенных процессов. Кроме того, существует ряд факторов, которые непосредственно не участвуют в формировании рельефа, но влияют на его образование, определяя «набор» рельефообразующих процессов, степень интенсивности и пространственную локализацию воздействия тех или иных процессов. К числу таких факторов относятся вещественный состав пород, слагающих земную кору, геологические структуры, созданные тектоническими движениями, климатические условия, биота и, в определенной степени, сам рельеф. Рассмотрим эти факторы.
Возраст рельефа
в геологии возраст пород является одной из важнейших геологических характеристик. Основное содержание общих геологических карт составляет, по существу, отражение на них возраста пород. Определение геологического возраста пород основывается на данных палеонтологии, литологии и абсолютной геохронологии.
важной задачей геоморфологии, может быть, даже более сложной, чем в геологии, особенно, когда речь идет об определении возраста форм денудационного рельефа, является выяснение возраста рельефа. В геоморфологии, как и в геологии, обычно используют понятия относительный и абсолютный возраст.
Относительный возраст рельефа имеет в геоморфологии несколько аспектов.
Определение стадии развития рельефа по комплексу характерных морфологических и динамических признаков.
Изучение временных взаимоотношений одних форм с другими.
Установление геологического отрезка времени, когда рельеф приобрел черты, аналогичные его современному облику.
Итак, в отношении первого аспекта. Как показал еще Вильям Дэвис в конце позапрошлого века, развитие рельефа какой-либо территории или отдельно взятой формы, является стадийным процессом. Поэтому под относительным возрастом рельефа можно понимать определение стадии его развития. примером может служить развитие рельефа морских берегов или речных долин. Во время последнего покровного оледенения (около 20 тыс.лет назад) уровень океанов и морей был ниже современного на 100-150 м. По мере таяния материковых ледниковых покровов уровень Мирового океана постепенно повышался и достиг современной отметки. Воды океанов и морей затопили прибрежные равнины. Возникли береговые линии, характеризующиеся сильной изрезанностью. Образование изрезанных берегов, называемых ингрессионными, может рассматриваться как начальная стадия современного берега. Далее абразионные процессы способствовали образованию уступов в высоких склонах мысов и постепенному их срезанию разрушительной работой волн. В это же время в вершинах заливов возникают первые береговые аккумулятивные формы. Это стадия юности развития берега. Позднее мысы срезаются, а бухты (заливы) полностью отшнуровываются от моря аккумулятивными образованиями, берег выравнивается. Выравнивание береговой линии знаменует стадию зрелости берега. Дальнейшее развитие ведет к затуханию абразионного процесса. У мысов начинается аккумуляция. Сокращение поступления обломочного материала приводит к частичному размыву аккумулятивных форм, образовавшихся ранее в устьях бухт. Это стадия дряхлости или старости.
Теперь рассмотрим другой пример – формирование речной долины на поверхности, освободившейся недавно из-под ледникового покрова. На первых порах река имеет слабо врезанное в подстилающие породы, невыработанное русло. В процессе развития русло постепенно врезается в подстилающие породы, но в его продольном профиле еще остаются многочисленные неровности. Это стадия юности речной долины. Дальнейшее врезание ведет к выработке закономерно вогнутого продольного профиля, врезание русла по вертикали сменяется размывом бортов долины. Наряду с руслом формируется пойма. Речная долина вступает в стадию зрелости. далее боковая эрозия приводит к расширению поймы, река блуждает в пределах этой поверхности, течение ее становится замедленным, а русло извилистым. Наступает стадия старости речной долины.
Понятие относительный возраст рельефа применяется также для установления взаимоотношений одних форм с другими. В общем случае любая форма является более древней по отношению к формам, осложняющим ее поверхность, и, следовательно, сформировавшимся в более позднее время.
Определение относительного геологического возраста рельефа означает установление того геологического отрезка времени, когда рельеф приобрел черты, в основном аналогичные его современному облику. Если речь идет об аккумулятивных формах рельефа, то вопрос сводится к определению обычными геологическими методами возраста слагающих эту форму отложений. Так, например, аллювиальная терраса, сложенная среднечетвертичными отложениями, имеет среднечетвертичный возраст, а древние дюны, сложенные эоловыми плиоценовыми отложениями, имеют плиоценовый возраст. Но это, я подчеркиваю, относится к аккумулятивным формам рельефа.
Значительно сложнее обстоит дело с установлением возраста выработанных форм рельефа. Известный палеогеограф и геоморфолог К.К.Марков рекомендует несколько способов определения возраста денудационных форм рельефа.
1.Определение возраста по коррелятным отложениям. при образовании какой-либо денудационной формы, например, оврага, в его устье накапливаются продукты разрушения пород, в которые врезается данный овраг, в виде аккумулятивной формы рельефа – конуса выноса. Здесь остается лишь установить геологическими методами возраст осадков, слагающих конус выноса, что дает ключ и к определению возраста выработанной формы – оврага.
2. Метод возрастных рубежей. суть его заключается в определении возраста двух горизонтов отложений, фиксирующих верхний и нижний рубежи образования данной выработанной формы рельефа. например, долина реки врезана в поверхность, сложенную отложениями неогена (N). На дне долины под современным аллювием залегают ледниковые осадки раннечетвертичного времени (QI). Следовательно, рассматриваемая долина сформировалась на границе N-QI: она врезана в N отложения, т.е. она моложе их, и выполнена нижнечетвертичными ледниковыми образованиями, т.е. старше их. Это метод применим и для определения геологического (относительного) возраста и аккумулятивного рельефа.
3. Определение времени «фиксации» денудационного рельефа. В ряде случаев денудационные поверхности бывают перекрыты (фиксированы) корой выветривания. Определение возраста коры выветривания дает ответ на вопрос о возрасте денудационной поверхности.
4. Определение относительного геологического возраста рельефа путем прослеживания фациальных переходов. Этот метод применяется при решении задачи о возрасте тех аккумулятивных форм, которые сложены осадками, не содержащими палеонтологических остатков, т.е. «немыми» толщами. Прослеживая в пространстве данную пачку отложений до фациальной смены ее осадками, содержащими палеонтологические остатки, устанавливают одновозрастность обеих пачек отложений и, следовательно, одновозрастность образуемых ими форм рельефа. Так, например, можно установить возраст аллювиальной террасы, если ее удается проследить до перехода в прибрежно-морские отложения, возраст которых определяется палеонтологическим методом. Таким же образом можно определить возраст некоторых денудационных форм рельефа, например, путем прослеживания абразионной морской террасы до ее сопряжения с аккумулятивной.
Абсолютный возраст рельефа. В последние десятилетия благодаря развитию радиоизотопных методов исследования широко применяется определение возраста отложений и форм рельефа в абсолютных единицах – в годах. В настоящее время для определения абсолютного возраста широко используются калий-аргоновый (K-Ar), рубидий-стронциевый (Rb-Sr), радиоуглеродный ( 14 C) и прочие методы, каждый из которых имеет свои пределы применимости. Кроме того, для определения абсолютного возраста пород и форм рельефа используются и другие физические методы: палеомагнитный, термолюминесцентный, амино-кислотный (это, скорее, химический метод) и др.
Геоморфология, методы и задачи геоморфологии Некоторые общие сведения о рельефе: формы рельефа, генезис, возраст
Геоморфология (греч. гео – земля, логос – наука, морфе – форма) – наука о строении, происхождении, истории развития и современной динамике рельефа земной поверхности.
Объектом изучения геоморфологии является рельеф, т.е. совокупность неровностей земной поверхности разного масштаба.
Рельеф поверхности Земли это комплекс форм, имеющих определенное геологическое строение и подверженных постоянному воздействию атмосферы, гидросферы и внутренних сил Земли, т.е. формирование всего многообразия рельефа определяется тремя факторами: эндогенными, экзогенными и климатическими.
Выяснение происхождения рельефа требует его всестороннего изучения, которое включает количественную и морфологическую оценку орографических форм, а также сравнительный анализ геологической, исторической и физико-географической обстановок их образования.
Задачи геоморфологии
Изучение рельефа необходимо при поисках некоторых типов полезных ископаемых, в частности россыпных месторождений, стройматериалов, а также нефтегазоносных структур. В последнее время большое значение приобретает решение обратной задачи – установление возможных коренных месторождений по характеру металлоносности рек и реконструкции древних путей сноса. Необходимы геоморфологические исследования в горном деле при выборе мест для закладки эксплуатационных выработок, определений возможной глубины зон окисления и т.д. Геоморфологические исследования являются обязательной частью инженерно-геологических изысканий. При этом обязательным является учет не только форм рельефа, но и состава пород, главным образом, трещиноватости и закарстованности. В горных странах при проектировании плотин и других гидротехнических сооружений геоморфологические данные имеют большое значение при анализе характера новейшего тектонического развития и сейсмичности. Важны эти исследования в условиях аридных подгорных равнин, в оползневых районах и т.д.
Использование данных геоморфологического анализа не исчерпывается перечисленными задачами и в дальнейшем на протяжении всего курса мы будем расширять этот перечень задач. Но, думаю, достаточно очевидно, что геоморфология очень тесно переплетена с нуждами человека в самых разнообразных областях его деятельности.
Методы геоморфологии
1. Морфометрический метод позволяет дать обобщенную оценку рельефа местности на основе топографического материала: гипсометрию, крутизну склонов, глубину и густоту расчленения поверхности и др.
2. Морфологический метод включает описание внешних особенностей и естественных сочетаний форм рельефа. Различают простые и сложные формы. простые формы характеризуются единством и простотой внешних очертаний, например, песчаная дюна, карстовая воронка. Сложные образуются в результате сочетания ряда простых форм, различных по внешнему виду и генезису (например, древние морские равнины с наложенной гидрографической сетью).
В зависимости от масштаба различают крупные формы рельефа — макрорельеф и мелкие — микрорельеф. К макрорельефу относятся горные возвышенности, равнины, плоскогорья и т.д. К микрорельефу — мелкие детали: песчаная рябь на побережьях, ячейки «сотового типа» выветривания и т.д. Кроме того, выделяют еще мезорельеф. Он выделяется не столь четко и порой провести границу между мезо- и микрорельефом очень сложно.
3. Генетический метод. Все формы рельефа земной поверхности находятся в непрерывном изменении. геоморфология должна устанавливать происхождение рельефа и генетическую связь между его отдельными элементами. одним из важных методов исследований рельефа является изучение естественных сочетаний элементов земной поверхности с целью определения их происхождения и характера развития.
Для выяснения характера эндогенного (глубинного) развития и возраста рельефа используются методы структурной геоморфологии и палеогеоморфологии.
4.Структурно-геоморфологический метод. Основной задачей и содержанием метода является определение характера новейшего развития структурных форм по данным рельефа и геологического строения. Оценка рельефообразующей формы проводится на основе сравнительного анализа ряда факторов: устойчивости пород, слагающих рельеф, а также характера экзогенных и эндогенных процессов. Сравнительный анализ тектонических деформаций и соответствующих орографических форм представляет один из важных методов при структурно-геоморфологических исследованиях.
5. Палеогеографический метод. аккумулятивный погребенный рельеф изучается различными геологическими методами. изучение же неровностей земной поверхности в областях длительной денудации требует применения комплекса геолого-геоморфологических методов. Процесс формирования денудационного рельефа связан с параллельно протекающим накоплением отложений в сопряженной области аккумуляции. Анализируя толщу новейших отложений в седиментационных депрессиях, коррелятивных этапу формирования денудационного рельефа, и сопоставляя их, можно установить общий характер развития сопряженных областей сноса и накопления. Там, где такое сопоставление невозможно, определяется относительный возраст рельефа, т.е. последовательность его образования, в частности, основные этапы расчленения исследуемого региона. Отрасль геоморфологии, изучающая историю развития денудационного рельефа и возраст денудационных форм, называется палеогеоморфологией.
В последнее время при исследовании рельефа впадин эпиконтинентальных морей и океанов геоморфологические методы широко используются в сочетании с геологическими и географическими. Это дает основание для выделения еще одной быстро развивающейся отрасли – морской геоморфологии. В этой отрасли выделяются два самостоятельных направления: геоморфология морских берегов и геоморфология дна морей и океанов.