Геоморфология

Рельеф Земли

Форма рельефа, Сальта (Аргентина).

Геоморфоло́гия (от др.-греч. γῆ — Земля + μορφή — форма + λόγος — учение) — наука о рельефе, его внешнем облике, происхождении, истории развития, современной динамике и закономерностях географического распространения. Основополагающий вопрос: «Как выглядит процесс, формирующий рельеф?» Геоморфологи пытаются понять историю и динамику изменения рельефа, и предсказывают будущие изменения, проводя полевые измерения, физические эксперименты и математическое моделирование. На практике дисциплина непосредственно связана с географией, геологией, геодезией, археологией, почвоведением, планетологией, а также со строительством.

Формы рельефа выделяют согласно их генезису и размеру. Рельеф формируется под влиянием эндогенных (тектонических движений , вулканизма и кристаллохимического разуплотнения вещества недр), экзогенных (Денудация) и космогенных процессов.

Практическое применение геоморфологии состоит в инженерной оценке рельефа при строительстве, измерении влияния изменения климата, прогнозе и смягчении последствий катастрофических явлений (оползней, обвалов и др.), контроль за водообеспеченностью территорий, береговая защита.

Палеогеоморфология — раздел геоморфологии, изучающий облик поверхности Земли в определённые периоды истории.

История

Основателем геоморфологии был китайский учёный и государственный деятель Шэнь Ко (1031—1095), наблюдавший за раковинами морских животных, находящихся в геологическом слое горы, расположенной за сотни миль от Тихого океана. Заметив слой раковин двухстворчатых моллюсков, движущийся в горизонтальной протяжённости вдоль сечения обрыва, он высказал предположение, что этот обрыв ранее являлся морским побережьем, которое с прошествием веков сместилось на сотни миль. Он сделал вывод, что форма земли изменилась и сформировалась вследствие почвенной эрозии и отложении наносов, наблюдая за эрозией гор вблизи Вэньчжоу. К тому же он выдвинул теорию о постепенном изменении климата с течением веков, так как древние останки бамбука были найдены в сухой северной климатической зоне Янчжоу, ныне провинция Шэньси.

Основоположником современной геоморфологии в БСЭ назван немецкий геолог Фердинанд фон Рихтгофен. Геоморфология первоначально опиралась на географию. Первая геоморфологическая модель, выдвинутая Уильямом Морисом Дейвисом, между 1884 и 1899 годом, носила название 'географический цикл' или 'цикл эрозии'. Этот цикл был привязан к 'принципу актуализма', который был сформулирован Джеймсом Хаттоном. Относительно впадин, этот цикл опирался на последовательность, с которой реки могут вырезать впадины все более и более глубокие, но затем береговая эрозия в конечном счёте снова выравнивает территорию, теперь уже понижая её. Цикл может снова начать поднимать территорию. Эта модель сегодня рассматривается со значительными упрощениями для более удобного использования на практике.

Вальтер Пенк развил альтернативную модель в 1920-х, основанную на соотношении подъёмов и эрозии, но этим также очень трудно было объяснить все многообразие форм рельефа.

Основы геоморфологии в Российской империи, а затем в СССР были заложены Ю.Я. Ходзько, П. П. Семёновым-Тян-Шанским, П. А. Кропоткиным, В. В. Докучаевым, И. Д. Черским, И. В. Мушкетовым, С. Н. Никитиным, Д. Н. Анучиным, А. П. Павловым, Я. С. Эдельштейном, В. А. Обручевым, И. С. Щукиным, С. С. Шульцом и др. Первая кафедра геоморфологии в России была создана в Географическом институте в Петрограде в 1918 г. Её возглавил видный тектонист — профессор Михаил Михайлович Тетяев, получивший образование в Льежском университете (1912). В дальнейшем кафедра вместе с самим институтом вошла в состав Ленинградского Государственного Университета.

Возраст океанского дна. Красный цвет — наиболее молодой

Процессы

Современная геоморфология сосредотачивается на количественном анализе взаимосвязанных процессов, таких как роль солнечной энергии, скорость круговорота воды и скорость движения плит для вычисления возраста и ожидаемого будущего отдельных форм рельефа. Использование точной вычислительной техники даёт возможность непосредственно наблюдать такие процессы, как эрозию, в то время как ранее можно было основываться на предположениях и догадках. Компьютерное моделирование также очень ценно для тестирования определённой модели территории со свойствами, которые схожи с реальной территорией.

Рельеф формируется в результате взаимодействия эндогенных и экзогенных процессов.

Эндогенные процессы

Тектонические движения

Тектонические (вертикальные и горизонтальные) движения создают наиболее крупные формы рельефа (мегарельеф). Например, большие равнинные территории и горные страны.

Магматизм

Магматизм проявляется в интрузивной и эффузивной форме. Данный процесс характерен для границ литосферных плит, рифтовых зон, современных геосинклиналей, зон молодых и омоложенных гор, срединно-океанических хребтов.

Метаморфизм

Изменения горных пород под воздействием температуры, давления и других преобразований в недрах Земли. Различают: динамометаморфизм, термометаморфизм, контактный метаморфизм (перекристаллизация пород с изменением химических и минеральных свойств), гидротермальный метаморфизм.

Экзогенные процессы

Выветривание

Совокупность процессов разрушения и химического изменения горных пород (см., в частности, «Экзогенные месторождения») на земной поверхности или вблизи неё под воздействием атмосферы, воды и организмов. Выделяют соответственно физическое (подразделяется на температурное и механическое), химическое и органическое выветривание.

Склоновые процессы

Склоновые (или гравитационные) процессы в общем виде — это процессы переноса и сноса материала со склонов под действием сил земного тяготения.

Карст

Данный процесс образует наземные (карры, карстовые воронки, полья, карстовые котловины и долины) и подземные (пещеры, колодцы, полости) карстовые формы.

Суффозионные процессы

Суффозия- процесс выноса из горных пород глинистых и алевритовых частиц. В результате этого образуются своеобразные формы рельефа овальной или округлой формы: падины, западины, блюдца.

Флювиальная геоморфология

См. также: русловедение

Реки и водотоки — это не только потоки воды, но и наносы. Вода может мобилизировать наносы и переносить их вниз по течению. Скорость транзита наносов зависит от доступности и наличия наносов и от расхода воды реки.

Если реки текут по равнине, то они обычно увеличиваются в размерах, объединяясь с другими реками. Сеть рек таким образом образует речную систему, часто реки являются дендрирующими (ветвящимися), но могут приобретать и другие формы, которые зависят от конкретной поверхности и геологического строения.

Ледниковая геоморфология

См. также: гляциология

Ледники являются важной силой, преобразующей рельеф. Постепенное движение льда вниз является причиной корразии подстилающих горных пород. Корразия производит тонкий налёт, называемый ледяным порошком. Обломки пород, переносимые внутри ледникового покрова и в его основании, называются основной мореной.

Эоловые процессы

Получили своё название от греческого бога ветра Эола. Это процессы формирования рельефа под действием ветра. Формируются аккумулятивные формы (например, барханы) и денудационные формы (например, рвы выдувания вдоль дорог в пустыне). Основной действующий фактор — ветропесчаный поток (частицы захватываются с поверхности при скорости ветра свыше 4 м/c).

Береговые процессы

Это формирование рельефа в прибрежной зоне морей, озёр и т. д. Формируются аккумулятивные и денудационные формы. Пример аккумулятивных — пляжи, а денудационных — клиф.

Биогенные процессы

Это формирование рельефа под воздействием живых организмов. Примеры: тропинки в лесах, искори, термитники, плотины, в тропических морях- коралловые рифы (окаймляющие, барьерные и атоллы).

Антропогенные процессы

Формирование (вернее изменение) рельефа человеком. Данный процесс наблюдается при открытой добыче полезных ископаемых в карьерах, дорожном и гидротехническом строительстве, эксплуатации городов и промышленных центров, сельскохозяйственных работах.

Космогенные процессы

Характерны для планет Земной группы, но не являются основными факторами рельефообразования. Пример формы рельефа: ударный кратер (первым к таковым отнесён Аризонский).

Рельеф

Основная статья: Рельеф

Объектом геоморфологии является рельеф — совокупность ровностей и неровностей твёрдой земной поверхности и иных твёрдых планетных тел. В геоморфологии выделяется три уровня рельефа: элементы, формы и комплексы. Элементами рельефа являются простейшие его составляющие: точки, линии и поверхности. К таковым относятся горные вершины, днища конусообразных воронок, тальвеги, водоразделы, бровки, тыловые швы, горизонтальные и субгоризонтальные поверхности, склоны. Формы рельефа — конкретные неровности земной поверхности, представляющие собой поверхность, облекающую трёхмерное объёмное тело и состоящие из элементов рельефа или более простых форм рельефа. Комплекс (тип) рельефа — это совокупность форм рельефа, сходных по какому-либо признаку: внешне (морфологически), по происхождению (генетически), по возрасту.

См. также

• Карстоведение
• Русловедение

Литература

• Геоморфология : учеб. пособие для вузов / Под ред. А.Н. Ласточкина, Д.В. Лопатина. — М.: Академия. — 520 с. — (Высш. проф. образование).
• Отечественная геоморфология: прошлое, настоящее, будущее : материалы XXX Пленума Геоморфол. комис. РАН / Отв. ред. Д.В. Лопатин. — СПб., 2008. — 390 с.
• Пенк В. Морфологический анализ: Пер. с нем. — М.: Географгиз, 1961. — 360 с.
• Рельеф среды жизни человека: экологическая геоморфология / Отв. ред. Э.А. Лихачева, Д.А. Тимофеев. — М.: Медиа-пресс, 2002. — 640 с. — ISBN 5-901004-02-0.
• Рычагов Г.И. Геоморфология: учебник для студентов вузов обучающихся по географ. специальностям. — 3-е, перераб. и доп. — М.: Изд-во Моск. ун-та : Наука, 2006. — 416 с. — ISBN 5-02-034256-4.
• Симонов Ю. Г. Геоморфология. — СПб.: Питер, 2005. — 427 с. — ISBN 5-94723-713-X.
• Симонов Ю. Г., Болысов С.И. Методы геоморфологических исследований: Методология. — М.: Аспект-Пресс, 2002. — 192 с. — ISBN 5-7567-0179-6.
• Хаин В.Е., Рябухин А.Г., Наймарк А.А. История и методология геологических наук: учеб. пособие для студ. вузов. — М.: Академия, 2008. — 416 с. — ISBN 978-5-7695-4870-3.

Ссылки

• Геоморфологические карты
• Геоморфология на сайте «Горной энциклопедии»
• Кафедра геоморфологии и палеогеографии географического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова
• Кафедра геоморфологии факультета географии и геоэкологии СПбГУ