Файл: Вопросы и ответы геоморфология.doc

4. Экзогенный морфогенез. Принципы классификации рельефа. Формы и элементы рельефа.

Главным источником экзогенных процессов служит лучистая энергия солнца, которая трансформируется в энергию движения воды, воздуха, вещества литосферы, ледниковых масс, которые протекают в условиях земной гравитации и под действием притяжения небесных тел, причем последние нередко проявляют себя как самостоятельные факторы рельефообразования (склоновые процессы, деятельность приливов).

Рельеф представляет собой сложное сочетание элементов, форм, типов, расположенных в определенной закономерности в зависимости от их происхождения, возраста, геологических структур, климата, деятельности человека.

Для систематизации всего этого разнообразия необходима таксономическая система — классификация.

Принципы классификации рельефа могут различаться; в каждом случае за основу берутся разные показатели: высота, размеры, геологические структуры, основные экзогенные факторы и пр.

Поверхность любого участка территории, будь то холмистая равнина или горная цепь, овражно-балочная система или сочетание карстовых воронок, слагается из чередующихся отдельных форм рельефа.

Каждую форму составляют элементы:

• грани или поверхности,

• ребра (пересечение двух граней),

• гранные углы (пересечение трех или более граней).

В природе сочетания элементов создают повышения и понижения, выпуклые или вогнутые формы, занимающие различное положение относительно горизонтальной поверхности (уровня моря).

В выпуклых положительных формах (вулкан, холм) склоны (элементарные поверхности) падают в разные стороны, а в вогнутых отрицательных (карстовая воронка, озерная котловина) они наклонены один к другому.

Различают формы открытые (долина, балка) и замкнутые (котловина, холм).

Сочетание простых форм образует сложные формы. Например, озерная котловина осложнена террасами.

Формы рельефа значительно различаются по величине. Выделяют планетарные формы рельефа, мегаформы, макроформы, мезоформы, микроформы, наноформы.

Планетарные формызанимают площади в сотни тысяч и миллионы квадратных километров. К ним относятся материковые поднятия, океанические впадины, срединно-океанические хребты.Мегаформызанимают площади в сотни или десятки тысяч квадратных километров: крупные горные или равнинные страны на суше, отдельные котловины или хребты в океане.Макроформыявляются составными частями мегаформ с площадью сотни и тысячи квадратных километров: отдельные хребты горных систем, крупные межгорные впадины, возвышенности, низменности и т.п. Перечисленные формы рельефа связаны с деятельностью эндогенных процессов и прослеживаются на картах самого мелкого масштаба.Мезоформывходят в состав макроформ, являются проявлением экзогенных процессов и изображаются на картах среднего и крупного масштабов. Это долины рек, овраги, балки, крупные карстовые воронки, отдельные моренные холмы или гряды, булгунняхи.Микроформыпредставлены фрагментами более крупных форм. К ним относятся суффозионные западины, эрозионные рытвины, отдельные эмбриональные дюны, каменные кольца в тундре.Нанорельефпредставляет собой сочетание очень мелких форм, осложняющих более крупные формы поверхности. В качестве примера можно отметить болотные кочки, муравейни­ки, плужные борозды.

На основании гипсометрического подхода и в зависимости от преобладания абсолютных и характера относительных высот выделяется равнинный и горный рельеф.

Равнины (относительно слабо расчлененные территории) в свою очередь подразделяются на низменные (0-200 м), возвышенные (200-500 м), плоскогорья (выше 500 м).

Горы (обширные сильно расчлененные поднятия) подразделяются на низкие (до 1000 м), средние (1000-3000 м), высокие (более 3000 м). Следует отметить, что такая классификация по диапазону высот приблизительна. больших абсолютных высотах имеет характер высокого нагорья.

Гипсометрия океанического дна (батиметрия) включает неритовую зону (шельф) с глубинами до 200 м; батиальную (материковый склон) с глубинами 200-3000 м, абиссальную (ложе океана) — 3000-6000 м и гипабиссальную — более 6000 м.

Поскольку отдельные формы рельефа, как правило, группируются в комплексы, для которых характерно определенное сочетание экзогенных и эндогенных процессов, классификационный подход по одному признаку неизбежно будет односторонним и ограниченным, поскольку ни одна из названных классификаций не в силах охватить всего многообразия и специфических особенностей форм рельефа и поэтому не является исчерпывающей.

Более универсальной является генетическая классификация, которая синтезирует весь комплекс знаний о рельефе и содержит не только генетическую, но также морфологическую, геологическую, морфометрическую характеристики.

В современной науке генетический принцип классификации признается большинством авторов. Если опытный исследователь знает происхождение формы рельефа, то он может представить ее внешний вид, внутреннее строение, примерные размеры, геологические и морфометрические особенности. В связи с этим большинство общих геоморфологических карт составляется на генетической основе.

В зависимости от основного источника энергии рельефообразующих процессов выделяются классы рельефа. В соответствии с основным рельефообразующим фактором выделяются типы рельефа, которые представляют сочетание форм, закономерно повторяющихся в пределах того или иного участка земной поверхности и объединенных общностью происхождения и развития. Направленность и интенсивность древних и современных процессов учитывалась при выделении подтипов (эрозионный, аккумулятивный и др.). В каждом подтипе выделяются формы рельефа, для которых характерен единый способ формирования и схожее геологическое строение. класс®группа®тип®(подтип)®форма

Основываясь на генетическом и возрастном принципах с учетом направленности и интенсивности древних и современных геоморфологических процессов, выделяется три класса рельефа: эндогенный, экзогенный, техногенный, каждый из которых состоит из отдельных групп (аквальная, гляциальная, эоловая, гравитационная и др.). Последние в свою очередь включают типы рельефа (карстовый, суффозионный, солифлюкционный, водно-ледниковый и др.):

Например: экзогенный класс®гляциальная группа®ледниково-экзарационный тип®ложбина ледникового выпахивания.

5. Карстовые процессы и формы рельефа

Под термином «карст» понимают совокупность специфических форм рельефа и особенностей наземной и подземной гидрографии, свойственной некоторым областям, сложенным растворимыми горными породами, такими, как каменная соль, гипс, известняк, доломит и др.

Сущность карстовых процессов заключается в растворении породы атмосферными, талыми, подземными, а в некоторых случаях и морскими водами.

По составу карстующихся пород карст бывает: галоидный, сульфатный, карбонатный.

И хотя каменная соль и гипс обладают большей растворимостью, чем известняки, и доломиты, гипсовый (сульфатный) и соляной (галоидный) карст развит сравнительно мало из-за незначительного распространения этих пород, особенно выходов их на дневную поверхность. Известняки и доломиты в обычных условиях характеризуются слабой растворимостью, но распространены они несравненно более широко, чем гипс или каменная соль. Поэтому наиболее изучен и наиболее распространен именно известняковый карст.

Главное условие растворимости известняка — достаточное количество растворенного СО₂ в воде. Тогда вода становится химически агрессивной и энергично воздействует на карбонатные породы.

К другим важнейшим условиям, определяющим развитие карста, относятся: а) рельеф; б) чистота и мощность известняков; в) структура породы; г) климат; д) трещиноватость карстующихся пород.

В зависимости от того, выходят ли карстующиеся породы на земную поверхность или они перекрыты сверху некарстующимися отложениями, различают голый и покрытый карст. Голый карст чаще всего свойствен горным территориям, где наиболее интенсивно идут процессы денудации, покрытый — равнинам.

Наибольшее разнообразие форм рельефа и наибольшая активность карстовых процессов обычно свойственны голому карсту.

В карстовом массиве различают три этажа (зоны), различные в гидрогеологическом отношении.

Верхняя, называемая зоной аэрации, располагается от поверхности до уровня грунтовых вод и характеризуется вертикальной циркуляцией. Свободное гравитационное движение воды, свойственное верхней зоне, наблюдается в периоды выпадения дождей и таяния снега. В верхней зоне возникают основные поверхностные формы.

Средняя зона периодически полного насыщения отличается горизонтальными или слабо наклонными движениями воды в границах самого высокого и наиболее низкого уровня зеркала грунтовых вод. Это зона активного формирования карстовых пещер.

Нижняя зона — постоянного полного насыщения — распространяется вплоть до водоупорного горизонта и отличается горизонтальной циркуляцией. Она питает карстовые реки и крупные постоянные источники.

Поверхностные формы карста.

1. На молодом массиве известковых пород, недавно обнажившихся из-под уровня моря, под влиянием разъедающей деятельности проникающих в трещины в зоне аэрации дождевых и талых вод возникает сочетание специфических открытых мезо- и микроформ:

• карры, или шратты, представленные лабиринтом узких острых гребней и разделяющих их таких же узких борозд глубиной до 0,5 - 1 метра;

• карровые поля;

• поноры, т.е. более или менее широкие щели, служащие водоотводящими каналами для поверхностных вод;

• округлые понижения и провалы, объединенные под общим названием долины;

• наиболее типичные карстовые воронки, достигающие в диаметре 20 - 50 метров, а по глубине — от нескольких до первых десятков метров. Склоны воронок обычно крутые, обнаженные, дно сухое.

• глубокие (до нескольких десятков метров) вертикальные впадины типа колодцев.

2. Дальнейшее развитие карстового рельефа направлено по линии поверхностной денудации и образования поверхностных водотоков путем вскрытия подземных вод. В карровых полях устойчивые гребни превращаются в останцы. В понижениях накапливается нерастворимый осадок известняков — красная глина (terra rossa).

Для горного карста в этой стадии характерно развитие глубоких вертикальных каналов — карстовых бездн, или шахт, глубина которых достигает нескольких сот метров.

3. Переход в стадию зрелости равнинного голого карста выражается в расширении воронок, соединении их друг с другом, превращении колодцев в воронкообразные впадины. В результате слияния образуются широкие понижения причудливых очертаний, получившие название увала. Днище увала еще не имеет постоянного водотока, но скопление terra rossa способствует образованию временных водоемов, питаемых дождевыми и снеговыми водами.