Геоморфологія, як наука

- бровки - місця різкої зміни крутизни схилів;

- підошви схилів - лінії, що з'єднують найнижчі точки схилів (місця перетину схилу і плоскої поверхні). У природі геоморфологічний аналіз окремих форм рельєфу найчастіше починають з найпростішого - виявлення особливостей поверхонь (граней), що обмежують цю форму. Крім загальних розмірів таких поверхонь особливе значення надається їх похилу до горизонтальної площини. У зв'язку з цим всі поверхні поділяють на субгоризонтальні (з кутами похилу менше 2°) та схили (кут похилу більше 2°).Грані є найстійкішими елементами рельєфу, оскільки ребра, і особливо гранні кути, зберігають свою геометричну виразність дуже рідко. У переважній більшості випадків вони під дією різноманітних агентів досить швидко втрачають свої морфологічні ознаки і набувають округлих форм. Сукупність форм рельєфу, які мають подібну будову, походження і вік та поширені на певній території утворюють тип рельєфу (гірський, рівнинний, горбкуватий, яружно-балковий тощо).

2.2 Чинники і процеси рельєфоутворення

Чинники рельєфоутворення.

Існує ряд чинників, які безпосередньо не беруть участі у формуванні рельєфу, але впливають на його утворення, визначаючи «набір» рельєфоутворюючих процесів, ступінь інтенсивності і просторову локалізацію впливу тих чи інших процесів. Їх можна назвати каталізаторами рельєфоутворення. До числа таких чинників належать геологічні структури, створені тектонічними рухами попередніх геологічних епох; речовинний склад та властивості гірських порід, що складають земну кору; кліматичні умови; грунти; рослинність; гідрогеологічні та геохімічні умови міграції підземних вод; соціально-економічні чинники; неотектонічні рухи і, в деякій мірі, сам рельєф.

Геологічні структури, що утворились в умовах різноманітного залягання верств гірських порід у літосфері, багато в чому визначають рельєф тієї чи іншої ділянки земної поверхні. Тобто сама форма рельєфу повторює («успадковує») форму структури.

Склад і властивості гірських порід визначають їх стійкість до гіпергенезу (вивітрювання) і податливість до механічного руйнування вітром, водою, льодом та іншими силами. Основними властивостями гірських порід, які визначаються їхнім складом є теплопровідність і теплоємність, водопроникність, розчинність, просадочність тощо.

Клімат визначає види та інтенсивність процесів гіпергенезу (вивітрювання), від нього багато в чому залежить руйнування продуктів гіпергенезу, дальність переносів, їх сортування і акумуляція. Існує навіть так звана морфокліматична зональність, або кліматична зональність процесів рельєфоутворення, тобто виділення кліматичних поясів з характерними для них рельєфоутворюючими процесами. У загальному вигляді, згідно цієї зональності виділяють три морфокліматичних пояси: нівальний (холодний) для якого найбільш характерними є діяльність льодовиків та багаторічної мерзлоти; гумідний (вологий ) - яроутворення, карст; аридний (сухий) - діяльність вітру.

Від складу грунтів та їх стійкості проти розмиву залежить інтенсивність протікання процесів площинного змиву й лінійної ерозії, а також особливості інфільтрації поверхневих вод.

Рослинність впливає головним чином на можливість виникнення та швидкість протікання ерозійних і еолових процесів та процесів гіпергенезу (вивітрювання).

Гідрогеологічні та геохімічні умови міграції підземних вод відіграють важливу роль у особливостях протікання карсту, суфозії та забруднення осадових товщ, а також визначають підземні напрямки перенесення речовини-енергії.

Соціально-економічні чинники є каталізаторами формування антропогенного рельєфу (населених пунктів, шляхів сполучення, оборонних споруд, шахт, кар'єрів, полігонів тощо).

Неотектонічні рухи мають серйозний вплив на сучасну динаміку форм і елементів рельєфу, причому досить часто на значних площах.

Сам рельєф також є чинником рельєфоутворення, оскільки будь-яка існуюча геометрична форма земної поверхні є основою для виникнення нових форм рельєфу.

Процеси рельєфоутворення.

Як уже відомо з курсу «Геології» всі процеси завдяки яким утворився, а також змінюється сучасний рельєф можна об'єднати у дві великі групи: ендогенні (внутрішні) та екзогенні (зовнішні).

Ендогенні процеси - це глибинні внутрішньопланетарні геологічні процеси, викликані внутрішніми силами Землі. Проявляються вони у вигляді: 1) підняття магми, 2) вулканічних явищ, 3) метаморфізму гірських порід, 4) землетрусів, 5) повільних піднять і опускань земної кори, 6) зминання гірських порід у складки, 7) утворення розривів, розломів тощо.

Завдяки ендогенним процесам утворюються переважно великі структурні форми рельєфу суходолу, дна морів і океанів.

Екзогенні процеси - різноманітні процеси на поверхні Землі та у верхніх шарах земної кори, які виникли під дією зовнішніх сил, головним чином сонячної енергії, сили тяжіння, вітру, текучої води, діяльності біоти та людини тощо. Проявляються вони в руйнуванні гірських порід, перенесенні продуктів руйнування, їх відкладенні й утворенні нових відкладів, а також у формуванні рельєфу. Завдяки екзогенним процесам утворюються середні та дрібні форми рельєфу.

Ендогенні та екзогенні процеси, як рельєфоутворюючі, ніколи не треба розглядати окремо. Екзогенні процеси постійно впливають на рельєф, утворений ендогенними процесами, ускладнюючи його дрібнішими формами. Виходячи з цього, рельєф слід розглядати як результат взаємодії ендо- і екзогенних процесів.

2.3 Генезис, вік та динаміка рельєфу

Генезис (гр. «ГЭнеуйт» - походження, зародження) - це походження, виникнення або процес утворення рельєфу. Знання причин виникнення та існування того чи іншого типу рельєфу є основним завданням геоморфології і необхідне для численних наукових та прикладних завдань:

1) встановлення ролі кожного чинника рельєфоутворення у спільному процесі формування рельєфу;

2) прогнозування розвитку рельєфу на близьке чи віддалене майбутнє;

3) класифікацій рельєфу за генетичними ознаками;

4) розшуків корисних копалин, пов'язаних із певним способом утворення нерівностей денної і похованих поверхонь, відповідно, сучасного і давнього рельєфу;

5) розв'язання низки проблем, що стосуються способів інженерного використання рельєфу;

6) врахування ролі окремих чинників рельєфоутворення у вирішенні екологічних проблем, пов'язаних із станом земної поверхні в умовах її значного перетворення діяльністю людини тощо.

Походження рельєфу визначають за тим геоморфологічним процесом, яким він був створений. Тому всі форми рельєфу земної поверхні доцільно поділяти на дві великі групи - ендогенні та екзогенні.

Ендогенні форми, в свою чергу, поділяють на три групи у відповідності з ендогенними процесами:

1) тектогенні (утворені рухами земної кори або тектонічними рухами);

2) вулканогенні (результат дії процесів вулканізму);

3) сейсмогенні (утворені землетрусами).

Екзогенні форми також поділяють на окремі генетичні типи у відповідності з екзоогенними процесами: флювіальні, гравітаційні, еолові, карстові тощо.

У випадку, коли ті чи інші за генезисом форми рельєфу виникли у минулому, а зараз знаходяться у невластивих для них кліматичних умовах, їх називають реліктовими (лат. «relictum» - залишок). Прикладом реліктових форм рельєфу є льодовикові цирки в Українських Карпатах, що виникли під час плейстоценових зледенінь (сучасних льодовиків там немає), піщані дюни на Поліській низовині, які виникли у перигляціальній зоні під час все тих же плейстоценових зледенінь і т.д.

Про генезис рельєфу можуть свідчити його зовнішній вигляд, розміри форм і їхня внутрішня (геологічна) будова, проте безпомилкові висновки про походження рельєфу можна зробити лише на підставі застосування комплексу методів.

Вік рельєфу - це час, який пройшов із моменту виникнення певної форми або сукупності форм рельєфу. В геоморфології, як і в геології, використовують поняття «абсолютний» і «відносний» вік рельєфу. Але використання геологічних методів у геоморфології не завжди можливе, оскільки вони придатні лише для визначення віку акумулятивних форм рельєфу і не можуть бути використані для визначення віку денудаційного (виробленого) рельєфу. Тому геоморфологія, разом із геологічними методами, використовує і власні методи визначення віку рельєфу.

Абсолютний вік рельєфу - це час виникнення рельєфоутворюючих відкладів, який вимірюється в абсолютних одиницях (роках) за допомогою радіоізотопних методів, що ґрунтуються на врахуванні періодів розпаду радіоактивних елементів. Проте вивчення абсолютного віку можливе лише для акумулятивного рельєфу, що «консервує» усі накопичені відклади.

Відносний вік рельєфу - це певна стадія розвитку рельєфу, яка визначається порівняльними якісними характеристиками, або час, що визначається по непрямих ознаках і вимірюється у відносних одиницях - ерах, періодах і епохах геохронологічної шкали. Відносний вік рельєфу визначається за:

1) стадіями зрілості (наприклад, стадії формування річкових долин: а) стадії молодості - невироблене русло, відсутність заплави; б) стадії зрілості - формується заплава річки; стадії старості - розширення заплави річки, мандрування русла);

2) співвідношенням одних форм рельєфу з іншими (наприклад, річкові долини більш молоді, ніж поверхні, на якій вони утворюються; яри - молодші від річкової долини, на схилах якої вони розвиваються; окремі бархани є молодшими від пустелі, на поверхні якої вони утворилися тощо);

3) віком геологічних відкладів, що утворюють форму (наприклад, визначення віку алювіальних терас річкових долин як середньочетвертинного, оскільки саме такий вік мають алювіальні відклади, що їх складають);

4) віком корелятних відкладів (наприклад, визначення віку відкладів конусу виносу яру для визначення віку самого яру, з якого ці відклади виносилися);

5) віковими рубежами (наприклад, визначення віку річкової долини шляхом порівняння віку корелятивних відкладів рівнини, на якій вона утворилася, і віку осадових нашарувань на її дні);

6) віком утворення кори гіпергенезу (вивітрювання) (визначенні палеотологічними, палеоботанічними та іншими методами часу утворення кори гіпергенезу (вивітрювання) для порівняння із віком форми, яку вона свого часу перекрила, тобто «законсервувала») тощо.

Динаміка рельєфу (інколи вживається термін «морфодинаміка») - його властивість постійно змінюватися під впливом відомих ендогенних та екзогенних рельєфоутворюючих процесів, що безпосередньо змінюють земну поверхню. Загальні закономірності функціонування географічної оболонки та її окремих складових зумовлюють наявність численних характеристик динаміки рельєфотворюючих процесів. До них належать: 1) ритмічність, 2) пульсаційність, 3) екстремальність, 4) періодичність, 5) постійність, 6) раптовість, 7) циклічність та, можливо, ще деякі.

Вивчення динамічних характеристик рельєфу передбачає, крім дослідження механізмів та наслідків впливу процесів рельєфоутворення на земну поверхню (форм рельєфу), ще й встановлення схильності різних категорій рельєфу до поступових чи раптових змін.

Динаміка рельєфу досліджується численними методами: польовими, дистанційними, напівстаціонарними, стаціонарними, моделюванням та ін. Проте, основним методом вивчення динаміки рельєфу є аналіз чинників рельєфоутворення, що дає можливість визначити провідний чинник у розвитку сукупності рельєфоутворюючих процесів і вдатися до прогнозування змін земної поверхні. Щодо давнього рельєфу, то вивчення палеогеоморфодинаміки сприяє розумінню спрямованості та інтенсивності процесів рельєфоутвореня, визначенню спадковості рельєфоутворення та інших важливих тенденцій розвитку рельєфу.

2.4 Класифікації рельєфу

Найбільш поширеними класифікаціями рельєфу є генетична, морфометрична та класифікація І.П.Герасимова і Ю.О.Мещярекова.

Генетична класифікація традиційно, в залежності від домінуючих процесів, визначає наявність 2-х генетичних видів рельєфу: ендогенного і екзогенного, які включають по кілька генетичних типів рельєфу (генетичний тип рельєфу - це комплекс форм рельєфу, що мають спільне походження і вік та закономірно повторюються на певній території).

Перший охоплює наступні типи рельєфу: 1) тектонічний; 2) тектонічно визначений; 3) денудаційно-тектонічний; 4) вулканічний; 5) сейсмогенний.

Всі ці типи рельєфу весь час перебувають під впливом екзогенних процесів, які утворюють наступні генетичні типи екзогенного рельєфу:

1) флювіальний (утворений дією постійних і тимчасових водотоків);

2) гляціальний (утворився внаслідок впливу на земну поверхню сучасних або давніх льодовиків);

3) еоловий (зумовлений діяльністю вітру);

4) флювіо-гляціальний (створений потоками талих льодовикових вод);

5) кріогенний (утворений численними мерзлотними процесами в умовах поширення багаторічно-мерзлих гірських порід);

6) гравітаційний (виник завдяки дії гіпергенезу (вивітрювання) та сили тяжіння);

7) карстовий (результат розчинення та хімічного вилуговування специфічних гірських порід (гіпс, вапняк, доломіт, кам'яна сіль) поверхневими та підземними водами);

8) суфозійний (формується завдяки процесам механічного винесення дрібноуламкових гірських порід підземними водами);

9) термокарстовий (утворений внаслідок відтавання окремих ділянок багаторічно мерзлих гірських порід);

10) береговий (формується завдяки впливу руйнівної та акумулюючої діяльністю хвиль, і течій у морях та океанах);

11) донний (виникає внаслідок дії комплексу процесів рельєфоутворення на дні морів та океанів);

12) біогенний (результат впливу біоти на земну поверхню);

13) антропогенний (сформований внаслідок активної господарської діяльності людини на земній поверхні (інша назва «техногенний»);

14) елювіальний (створений у своїх загальних рисах дією процесів гіпергенезу (вивітрювання));

15) соліфлюкційний (є результатом процесу стікання грунту по схилах в умовах поширення багаторічно-мерзлих гірських порід);

16) аридний (сформований у тропічних пустелях завдяки процесам температурного гіпергенезу (вивітрювання));

17) атмосферний (утворюється внаслідок удару блискавки по земній поверхні; форми рельєфу, які при цьому виникають називають «фульгуритами» (лат. «fulgur» - удар блискавки і гр. «eidзs» - подібий)); коли відбувається оплавлення SiO2 (пісок, кварц, кремнезем) - формуються кластофульгурити, а коли оплавляється поверхня будь-яких гірських порід - петрофульгурити).

Слід також відзначити, що в останні роки, через постійно зростаючу роль антропогенного рельєфоутворюючого процесу, інколи виділяють не 2, а 3 генетичні види рельєфу: ендогенний, екзогенний та антропогенний (техногенний, техногенно зумовлений).

Морфометрична класифікація рельєфу (класифікація за розміром) ґрунтується на поділі форм рельєфу в залежності від їх розміру. Згідно цієї класифікації форми рельєфу поділяються на сім груп:

Планетарні форми - континенти, западини океанів, серединно-океанічні хребти, геосинклінальні пояси. Їх площа становить мільйони квадратних кілометрів, а розмах висот - 2500-6500 метрів;

Мегаформи рельєфу мають площу десятки і сотні тисяч км2, розмах висот 900 -4000м. До цієї групи відносять гірські країни (Гімалаї, Кордильєри та ін.), великі рівнини (Східно-Європейська, Західно-Сибірська, Амазонська);

Макроформи рельєфу мають площу сотні і тисячі км2, а розмах висот 200-2000м. До них належать окремі гірські хребти, плоскогір'я, великі западини (Байкальська, Ферганська), глибоководні жолоби, острівні дуги;

Мезоформи рельєфу мають площу десятки і сотні км2 (за деякими джерелами 10 км2 і менше), розмах висот - десятки і перші сотні метрів. Сюди відносять окремі гори, горби, великі долини і бархани, річкові долини, тераси річок, озер та морів, яри, балки, великі карстові лійки та ін.

Мікроформи рельєфу мають площу, яка вимірюється одиницями м2 і менше, а розмах висот - від перших метрів до сантиметрів. Мікроформами є невеликі горби, кургани, западини, великі мурашники, хатки та нори бобрів і т.д.

Наноформи рельєфу (гр. «нЬнпт» - карлик) - це форми, розмір яких вимірюються сантиметрами: купини, орні борозни і гребені, кротовини тощо.

Пікоформи рельєфу вимірюються міліметрами. До них належать горбочки та нори комах, червів та ін.

Ще одна класифікація рельєфу була запропонована в 40-вих роках ХХ ст. російськими геоморфологами І.П.Герасимовим та Ю.О.Мещеряковим. Як зазначалося у попередньому розділі, вони поділили всі форми рельєфу на три великі групи (категорії), керуючись при цьому як генетичними, так і масштабними критеріями. Тому, цю класифікацію доцільно буде назвати масштабно-генетичною. Згідно класифікації «І.П.Герасимовима та Ю.О.Мещерякова» виділяються:Геотектури - найбільші форми рельєфу земної поверхні, що утворені ендогенними процесами планетарного масштабу. При цьому розрізняють геотектури 1-го і 2-го порядків. Геотектури першого порядку - це материки і океанічні западини. Геотектури другого порядку - це гірські і рівнинні країни, тобто мегаформи рельєфу, що сформувались наслідок впливу планетарних тектонічних рухів у межах материкових виступів і океанічних западин. Прикладами геотектур другого порядку є Анди і Амазонська низовина в Південній Америці, Східно-Європейська рівнина в Європі і Середньосибірське плоскогір'я в Азії тощо.Морфоструктури - це великі форми рельєфу земної поверхні (макроформи), які утворились в межах геотектур другого порядку в умовах переважаючої дії ендогенних процесів - тектонічних рухів земної кори і вулканічної діяльності. Морфоструктурами є низовини і височини, плато і кряжі, гірські хребти на поверхні суходолу і на дні океанів. Прикладами морфоструктур є Причорноморська і Прикаспійська низовини, Придніпровська і Валдайська височини, Донецький і Тіманський кряж тощо. Всі разом вони утворюють геотектуру другого порядку - Сідно-Європейську рівнину. Морфоструктури поділяють на рівнинні і гірські, які, в свою чергу, поділяють за висотою, генезисом, тектонічною будовою, віком тощо.Морфоскульптури - це середні і дрібні форми рельєфу (мезо-, мікро-, нано- і пікоформи), що утворюються внаслідок переважаючої дії екзогенних процесів. Прикладами таких форм на суходолі можуть слугувати річкові долини, яри і балки, улоговини видування і бархани, горби пучення, ози, ками і моренні гряди, карстові лійки. За генезисом (походженням) розрізняють гравітаційну, флювіальну, карстову, суфозійну, гляціальну, флювіо-гляціальну, кріогенну та інші типи морфоскульптури.

Розділ 3. Морфоструктура суходолу землі

3.1 Класифікації морфструктур

Морфоструктури, що є великими формами рельєфу земної поверхні, доцільно розглядати як виражені в рельєфі геологічні структури, але їх формування не можна пояснити тільки внутрішніми (ендодинамічними) процесами. Вони - результат спільної дії внутрішніх та зовнішніх процесів при провідній ролі перших. Елементи морфоструктури ускладнюють поверхню геотектур (найбільших форм рельєфу земної поверхні).

За розмірами всі морфоструктури поділяють на морфоструктури І, ІІ, ІІІ і т.д. порядків. До морфоструктур І-го порядку (відповідно, геотектур другого) належать величезні рівнини або гірські країни (Східно-Європейська рівнина, Кордильєри, Гімалаї тощо), до морфоструктур ІІ-го порядку - окремі височини, низовини, плато, нагір'я, хребти (Придніпровська височина, Вірменське нагір'я, Ефіопське нагір'я) і т.д. При такій класифікації беруть до уваги відносні розміри морфоструктур і кожна морфоструктура більш низького порядку, включає кілька морфоструктур більш високого.

За співвідношеннями форми рельєфу з геологічними структурами всі морфоструктури поділяють на прямі, обернені та перехідні.

Прямі (успадковані) морфоструктури повністю повторюють (успадковують) форми тектонічної структури. Наприклад, додатній тектонічній структурі антеклізі відповідає додатня форма рельєфу - височина, а від'ємний структурі синеклізі - від'ємна форма рельєфу - низовина.

Обернені (інверсійні) морфоструктури навпаки повністю не відповідають тектонічним структурам тобто антиклізі відповідатиме низовина, а синеклізі - височина.

Перехідні морфоструктури будуть спостерігатися або при розташуванні форм рельєфу над схилами як додатніх так і від'ємних тектонічних структур, або при моноклінальному заляганні шарів гірських порід.

Найбільш поширеною класифікацією і найбільш вживаною в інших галузях географії є поділ морфоструктур на дві великі групи: рівнинно-платформені та гірські. Вони в сою чергу поділяються на підгрупи, про що буде йтися нижче.

3.2 Морфоструктура рівнинних областей

Як відомо з курсу геології, платформи - це основні елементи структури материків, які на відміну від геосинкліналей характеризуються більш спокійним тектонічним режимом, меншою інтенсивністю проявів магматизму та сейсмічності. Саме тому більше 50% площі материкових платформ зайнято низовинами, височинами, невисокими плато і плоскогір'ями або шельфовими морями (Балтійське, Карське). Звідси і назва морфоструктури - рівнинно-платформенна.

Про будову і типи платформ уже відомо з курсу геології, а от питання про рівнини розглянемо детально. Отже, рінинами називають значні за площею ділянки земної поверхні, що характеризуються рівною або слабо хвилястою поверхнею. Для них характерні малі нахили, а коливання висот не перевищує 200м. Поєднання рівнин різного походження та різних гіпсометричних рівнів у межах великих за площею територій формує рівнинні країни. Прикладом рівнинної країни є Східно-Європейська рівнина, що складається із окремих височин та низовин.

В залежності від переважаючих рельєфоутворюючих процесів виділяють 2 генетичні типи рівнин: денудаційні та акумулятивні, які в свою чергу поділяються на ряд підтипів.

Денудаційні рівнини (лат. «denudatio» - відслонення, руйнування) формуються на ділянках платформ з переважно висхідними рухами земної кори в результаті гіпергенезу (вивітрювання) гірських порід, зносу продуктів руйнування з додатніх форм рельєфу у від'ємні та вирівнювання рельєфу земної поверхні. У тектонічному відношенні всі денудаційні рівнини відповідають щитам і антеклізам материкових платформ. Практично всі існуючі височини і плоскогір'я є денудаційними. На ділянках платформ, що характеризуються горизонтальним або слабо нахиленим заляганням порід різної міцності, денудація спричинює утворення столових (ступінчастих) рівнин і плато. Залишкові височини часто називають столовими горами.

Теоретично ідеальну рівнину називають пенепленом (лат. «paene» - майже і англ. «plain» - рівнина). Вона утворюється внаслідок повільного руйнування вершинних поверхонь та схилів гірської країни (процесу пенепленізації). При цьому дещо інтенсивніше руйнуються менш стійкі гірські породи, а стійкі піднімаються на місцевості у вигляді позитивних форм рельєфу - коренів зруйнованих гір: невисоких гір, горбів тощо. З часом, на місці колишньої гірської країни утворюється горбиста рівнина. Типовим прикладом пенеплену є Казахський дрібносопковик.

Різновидом пенепленів є педименти (англ. «pediment» від лат. «pedimentum» - підніжжя) - слабо нахилені (3-5?) рівнини, що облямовують підніжжя гір і сформувались на складчастому фундаменті під дією денудації.

Типовим прикладом педименту є плато Підмонт на південно-східному схилі Аппалачів. У випадку злиття кількох паралельно розташованих педиментів під схилами гір формується рівнина, що отримала назву «педиплен» (англ. «pediplain» від лат. «pedis» -- нога та англ. «plain» -- рівнина). Для неї характерні острівні гори з відносно крутими схилами (залишки колишніх гір), що піднімаються над рівнинною поверхнею. Процес формування таких рівнин називається педипленізацією.

В залежності від тектонічної будови денудаційні рівнини поділяють на цокольні і пластові.

Цокольні денудаційні рівнини являють собою давні поверхні вирівнювання, які виникають при руйнуванні та нівелюванні кристалічного фундаменту платформ (у районах щитів) і складчастої основи давніх гірських систем. Прикладом цокольних денудаційних рівнин є Придніпровська височина (приурочена до Українського кристалічного щита), височина Смоланд (приурочена до Балтійського кристалічного щита), Лаврентійська височина (приурочена до Канадського кристалічного щита).

Пластові денудаційні рівнини формуються на потужному чохлі осадових відкладів платформенних плит. Прикладами пластових рівнин є Західно-Сибірська рівнина в Азії, Великі рівнини в Північній Америці тощо.

Акумулятивні рівнини (лат. «accumulatio» - нагромадження, накопичення) утворюються на знижених ділянках материкових платформ в результаті акумуляції (накопичення) пухких осадових порід різного походження. Акумулятивні рівнини формуються на ділянках платформ з переважно низхідними рухами земної кори і у тектонічному відношенні приурочені переважно до платформенних синекліз. Акумулятивними рівнинами є практично всі низовини. Наприклад, Поліська низовина досить чітко вкладається в рамки Поліської синеклізи, Придніпровська низовина - у межі Дніпровсько-Донецької западини і т.д. Оскільки більшість акумулятивних рівнин складена потужним чохлом осадових відкладів, їх теж, як і подібні за геологічною будовою денудаційні рівнини, можна вважати пластовими. Такими, наприклад, є Прикаспійська, Месопотамська та Індо-Гангська низовини. Проте в характеристиці низовинних рівнин термін «пластові», як правило, не використовують, залишаючи його лише для характеристики підвищених рівнин. В залежності від походження осадових порід всі акумулятивні рівнини поділяють на генетичні типи: морські, озерні, алювіальні, водно-льодовикові (флювіо-гляціальні, зандрові), льодовикові (гляціальні, моренні), лесові, еолові, вулканічні тощо.

Морські рівнини (Причорноморська, Західносибірська, Прикаспійська, Примексиканська) утворюються на місцях морських трансгресій. У тектонічному відношенні вони найчастіше представлені опущеними частинами платформ, фундамент яких похований під потіжними шарами морських осадових відкладів. Рельєф морських рівнин одноманітний, із слабким нахилом у бік моря.

Озерні рівнии формуються на плоскому дні висохлих озер. Для них характерна увігнута форма поверхні, алеврито-глинистий (для гумідного клімату) бо галогено-карбонатний (для аридного клімату) склад відкладів. На таких рівнинах багато болотних масивів, а також мають місце абразивні уступи, берегові вали і тераси на околицях колишньої акваторії. Прикладами оерних рівнин є Полоцька низовина в Бєларусі, Ільменська низовина в Росії, окремі ділянки посушливих районів півдня Західного Сибіру, Казахстану та Центральної Азії.

Алювіальні рівнини (Придніпровська, Амазонська, Індо-Гангська та ін.) утворюються внаслідок ерозійної діяльності річок і накопичення пухких шаруватих річкових (алювіальних) відкладів (наносів). Для річкових рівнин характерна плоска або слабохвиляста форма поверхні, яку ускладнюють незначні за висотою прируслові вали і озера-стариці. Алювіальні відклади представлені пісками, суглинками або торфами, які залягають окремими шарами один над одним.

Водно-льодовикові (флювіо-гляціальні, зандрові) рівнини, розташовуються по зовнішньому краю давніх материкових зледенінь (Поліська, Мещерська). Вони виникають в результаті накопичення осадових відкладів, які переносяться талими водами покривних льодовиків. Як правило, такі рівнини низовинні і складені піщаними, піщано-гальковими та піщано-глинистими відкладами.

Льодовикові (гляціальні, моренні) рівнини утворюються в місцях тривалого існування давніх зледенінь (північні райони Сх.-Європейсьокої рівнини). Вони є результатом накопичення моренних відкладів - суглинків з включеннями пісків, гальки. Такі рівнини мають складний рельєф, у якому плоскі ділянки перемежаються горбистими, а зниження зайняті озерами і болтами.

Лесові рівнини належать до порівняно високих і складені більш або менш потужними товщами лесів і лесоподібних відкладів, які вкривають більш давні породи, нівелюючи земну поверхню. Схили лесових рівнин розчленовані ярами та балками, а плоска поверхня вкрита суфозійними западинами. Класичним прикладом лесових рівнин є Лесове плато у південно-східній Азії,лісостеповій та степовій зоні України.

Еолові рівнини формуються в аридних районах, у результаті роботи вітру. Це по суті пустелі (Гобі,. Каракум, Сахара та ін.)

Вулканічні рівнини утворюються при площинному типі вулканічних вивержень, коли значні простори заливаються лавою і ховають під собою більш давні породи. В геоморфологічному розумінні це високі платоподібні поверхні з глибокими врізами річкових долин. Прикладами вулканічних рівнин є Колумбійське плато, плато Декан та ін.

Рівнини суходолу, які утворились внаслідок підняття і звільнення від води прибережних ділянок дна морів та океанів у процесі епейрогенічних рухів називають первинними. Прикладами первинних рівнин є Причорноморська і Прикаспійська низовини, Західно-Сибірська рівнина та ін.

Вторинними називають рівнини, які утворились шляхом руйнування і пенепленезації (денудації) гір, або накопичення акумулятивних, наприклад алювіальни відкладів. Прикладом вторинних рівнин денудаційного типу є Казахський дрібносопковик, Східно-Європейська рівнина та ін., акумулятивного типу - амазонська низовина, Месопотамська низовина тощо.

Крім генетичної класифікації рівнин існує ще 3 класифікації - 1) за абсолютною висотою, 2) за щільністю горизонтального розчленування та 3) за глибиною вертикального розчленування.

За абсолютною висотою рівнини поділяються на від'ємні, низовинні, підвищені та нагірні.

Від'ємні рівнини (депресії, западини) - це рівнини, які лежать нижче рівня моря (Прикаспійська низовина, западина Гхор (південно-східна Азія)).

Низовинні рівнини (низовини) мають абсолютну висоту від 0 до 200м (Амазонська, Причорноморська, Північно-Германська). Такий тип рівнин відповідає від'ємним тектонічнім структурам - синеклізам.

Підвищені рівнини (височини) мають абсолютну висоту від 200 до 500 м над рівнем моря (Волино-Подільська, Придніпровська, Лаврентійська височини). Височини приурочоні до додатніх тектонічніх структур - щитів та антекліз. Серед підвищених рівнин виділяють плато - плоскі або слабохвиясті рівнини, які відокремлені від оточуючих низовин крутими уступами. Розрізняють структурні, вулканічні та нагірні плато. Структурними називають плато, які складені шарами гірських порід, що мають горизонтальне залягання. Прикладом таких плато є Устюрт в Азії).

Плато, які утворилися в результаті виливу на земну поверхню величезних мас лави, що заповнила нерівності рельєфу, який існував раніше, називають вулканічними. Прикладом такого типу плато є Декан на півострові Індо стан в Азії. Нагірними плато називають плоскі або слабо хвилясті простори у внутрішніх частинах гірських країн. Прикладами нагірних плато є Альтиплано (рис. 3.) у Південній Америці; Юкон, Фрезер, Колумбійське та Колорадо в Північній Америці.

Різновидом височин є також кряжі (Донецький, Тіманський), що являють собою залишки давніх зруйнованих гір. Найвищі точки кряжів, як правило, розташовуються вздовж однієї лінії, нагадуючи розміщення вершин гірських хребтів.

За висотою плато бувають низькі (300-500м)(Тургайське, Устюрт) і високі (понад 500м)(Альтиплано, Анабарське, Колорадо, Великий Басейн)

Нагірні рівнини (плоскогір'я) складені горизонтально залягаючи ми або слабо деформованими шарами гірських порід і мають абсолютну висоту понад 500 м (Середньосибірське, Східноафриканське, Бразильське плоскогір'я).

За щільністю горизонтального розчленування (за віддаленістю ліній вододілів від тальвегів ерозійних форм) рівнини бувають:

- слабо розчленовані (понад 1000м);

- середньо розчленовані (500-1000м);

- значно розчленовані (100-500м);

- сильно розчленовані (50-100м);

- дуже сильно розчленовані (менше 50 м; «бедленди»).

За глибиною вертикального розчленування виділяють рівнини:

- нерозчленовані і слабо розчленовані, які мають перепади висот до 10м (Прикаспійська);

- дрібно розчленовані - мають перепади висот від 10 до 25м, в них розвинута яружно-балочна мережа (більшість рівнин);

- глибоко розчленовані - характеризуються перепадами висот від 25 до 200м, для них характерна густа мережа ярів, балок, річкових долин (переважна більшість височин).

3.3 Морфоструктура гірських областей

Гори («гірська країна», «гірська система») - це великі ділянки земної поверхні, які підняті на значну висоту над рівнем моря, сильно розчленовані і характеризуються значними коливаннями висот на малих відстанях. Гори розрізняють за висотою, розмірами і складністю будови, горизонтальним розчленуванням, генезисом та віком.

За висотою над рівнем моря гори поділяють на чотири групи: низькі, середньовисокі, високі і надвисокі.

Низькі гори мають незначну висоту (від 200 (за іншими даними, від 700) до 1000м, з окремими вершинами до 1200 м). Їх вершини округлі, схили пологі (крутизна 5-10?), а глибина розчленування - 200-500м. До гір цієї групи належать, наприклад, Кримські гори.

Середньовисокі гори мають висоту від 1000 до 3000м, глибину розчленування - 500-1000м і крутизну схилів - 10-25?. Вершини таких гір здебільшого заокруглені (інколи навіть плоскі). Гострі гребені зустрічаються порівняно рідко. До цієї групи належать Урал, Карпати, Аппалачі, Скандинавські гори та ін.

Високі гори мають висоту від 3000 до 5000м, глибину розчленування - понад 2000м і скелясті схили крутизною понад 25?. Вершини високих гір гострі (зубці, башти, піки), часто з наявністю зледеніння. Прикладами таких гір є Альпи, Атлас та ін.

Надвисокі гори мають висоту понад 5000м, гострі вершини і зазубрені гребені хребтів, досить потужне сучасне зледеніння. До гір цієї групи належать Гімалаї, Анди, Кордильєри.

За розмірами і складністю будови, гори поділяють на гірські пояси, гірські системи, гірські країни, гірські хребти, гірські масиви, гірські вузли, нагір'я та окремі гори.

Гірський пояс - це найбільша гірська споруда, що простягається на декілька тисяч кілометрів, приурочена до певного складчастого поясу і поєднує кілька генетично однорідних гірських систем. Прикладом гірських поясів є Альпійсько-Гімалайський, Кордильєрський і Андійський пояси.

Гірська система є частиною гірського поясу, яка сформувалась протягом одної геотектонічної ери, має просторову і морфологічну єдність та поєднує кілька грських країн. Прикладом гірських систем є гори Південного Сиіру, що поєднують гірські країни Алтай і Саяни, гори Аппалачі, що поєднують каледонські Північні Аппалачі і герцинські Південні Аппалачі та ін.

Гірська країна - це частина гірського поясу або гірської системи, яка сформувалась протягом однієї епохи горотворення і складається з ряду компактно розміщених гірських хребтів і масивів. Прикладом гірських країн є Алтай, Кавказ, Саяни тощо

Гірський хребет складає частину гірської країни. Він являє собою лінійно витягнуте гірське підняття значної висоти з крутими схилами та чітко виділеною лінією вододілу. Сусідні хребти відокремлюються глибокими річковими долинами або міжгірними улоговинами. Прикладом гірських хребтів є Верхоянський хребет, хребет Черського, хребет Великий Хінган тощо.

Гірський масив - це більш або менш ізольована частина гірської країни, приблизно однакової довжини і ширини, яка вирізняється відносно слабкою розчленованістю і відділена від інших частин гірської країни глибокими річковими долинами. Прикладом гірських масивів є Монблан у Альпах, Татри у Карпатах, Ельбрус на Кавказі і т.д.

Гірський вузол - високогірна важко доступна область, у якій перетинаються (або від якої розходяться) гірські хребти. Яскравим прикладом гірського вузла є Алтай.

Нагір'я - значні за розмірами і висотою гірські підняття, де вирівняні ділянки чергуються з гірськими хребтами та масивами, але площа гірських хребтів і масивів більша за площу вирівняних ділянок (плоскогір'їв). Прикладами нагір'їв є Іранське, Вірменське, Ефіопське нагір'я.

Окрема гора - це додатня форма рельєфу, яка ізольовано піднімається над відносно рівним простором не менше ніж на 200 (інші дані - понад 500 м). В її будові чітко виділяються вершина, схили та підошва.

За обрисами розміщення окремих хребтів виділяють наступні типи горизонтального розчленування гір:

1) радіальне (променеве) розчленування - хребти простягаються у різні боки від одного гірського масиву, як від центру;

2) перисте (поперечне) розчленування - від головного хребта, майже перпендикулярно до нього або під певним кутом простягаються короткі високи хребти;

3) гратчасте розчленування - комплекс гірських хребтів поздовжнього та поперечного розташування розділений долинами;

4) віялоподібного розчленування головного хребта в одному напрямку у його кінцевій частині;

5) кулісне розчленування - виникає при косому розташуванні бокових хребтів по один бік головного хребта, на зразок театральних куліс.

За генезисом гори поділяються на три типи: тектонічні, вулканічні та ерозійні.

Найпоширенішим генетичним типом гір є тектонічні - утворені внаслідок тектонічних рухів земної кори і тектонічних порушень, викликаних цими рухами. Вони ,в свою чергу, поділяються на три підтипи:

Складчасті гори являють собою підняття земної поверхні, що виникають в рухомих (геосинклінальних) зонах земної кори без розриву верств гірських порід. Товщі гірських порід тут зім'яті в антиклінальні та синклінальні складки. У чистому вигляді складчасті гори зустрічаються досить рідко. Утворилися такі гори переважно в альпійську епоху горотворення і є наймолодшими на планеті (Копетдаг, Кавказ, Гімалаї, Карпати, Альпи та ін.).

Брилові (скидові) гори утворились у давніх складчастих областях або на платформенних ділянках внаслідок розломів земної кори та окремі блоки (брили). Це, як правило, горсти, що розділяються грабенами (міжгірними улоговинами і тектонічними долинами). Для брилових гір характерні круті схили і плоскі вершини, тому їх іноді називають столовими горами (слід мати на увазі, що столовими називають і ерозійні гори які мають зовсім інші чинники утворення). Прикладами брилових гір є гори Забайкалля (Становий, Яблоновий хребти), Східний Саян, гори Центральної Європи (Гарц, Шварцвальд, Вогези та ін.), Східної Африки (Ефіопське нагір'я) та ін.

Складчасто-брилові гори являють собою підняття земної поверхні, утворені складчастими товщами гірських порід, які, втративши свою пластичність, були розбиті на брили більш молодими розломами і потім підняті на різну висоту. При цьому виникли грабени й горсти, що ускладнили рельєф таких гір. Складчасто-брилові гори мають значне поширення в межах молодих геосинклінальних зон і активізованих ділянок платформ. Такі гори називають ще «відродженими» (омолодженими). Прикладами складчасто-брилових гір є Тянь-Шань, Алтай, Каракорум, Алтинтаг, Наньшань, Скелясті, Балкани, Маккензі та ін.

Вулканічні гори утворюються в результаті виверження магми на поверхню із надр Землі або підйому її в середині земної кори. Найбільш характерні для вулканічних областей конусоподібні гори, які одиночно або групами (формуючи вулканічні хребти чи нагір'я) піднімаються над оточуючою територією. В усіх випадках вулканічні гори слід відносити до форм рельєфу, які накладені на тектонічний фундамент. За висотою вулканічні гори часто не поступаються тектонічним горам. Прикладами є вулкани Камчатки, Японії, Східної Африки, Гаваїв, Середземномор'я та ін.

Ерозійні (останцеві) гори формуються в результаті глибокого ерозійного розленування високого плато або плоскогір'я. Для ерозійних гір характерні плоскі, платоподібні вершини і стрімкі схили в типовому вигляді ерозійні гори представлені в Африці. Вони також ускладнюють поверхню плато Колорадо, Гвіанського нагір'я та ін.

За віком гори поділяють на давні, молоді та омолоджені. Давні гори виникли у байкальську, каледонську, герцинську і мезозойську ери горотворення. Для них характерна відносно незначна висота, порівняно незначне ерозійне розчленування, потужний чохол осадових відкладів, що нівелює поверхню, а також загальне послаблення активності ендогенних процесів. Прикладом давніх гір є Скандинавські гори, Урал тощо.

Молодими горами вважаються гори альпійської (кайнозойської) фази горотворення. Вони відзначаються значною висотою, глибоким вертикальним розчленуванням, крутими оголеними схилами та слабо розвиненим осадовим чохлом. Для молодих гір характерні активні сейсмічні та вулканічні процеси. Прикладом молодих гір є Альпи, Карпати, Піренеї, Гімалаї тощо

Омолодженими (відродженими) є гори, які утворилися внаслідок підняття на значну висоту пенепленізованих (зруйнованих і вирівняних) давніх гірських споруд під час інтенсивних неотектонічних та сучасних висхідних рухів земної кори. Омолоджені гори мають вирівняні, як у давніх гір, вершинні поверхні, але круті схили і значну висоту, як у молодих гір, і відрізняються тектонічною активністю. Прикладом омолоджених гір є Тянь-Шань, Куньлунь, Каракорум тощо.

Крім різних типів гір, в умовах гірського рельєфу формуються також міжгірні улоговини та передгірні рівнини.

Міжгірні улоговини - це зниження між окремими гірськими хребтами, які лежать на кілька сотень метрів нижче гребенів хребтів, що їх оточують, і заповнені пухкими відкладами пролювіального, алювіального, озерного або флювіогляціального походження. У тектонічному відношенні вони приурочені до синкліналей або синкліноріїв.

Передгірні рівнини - це нахилені рівнини, які утворились на передгірних прогинах внаслідок заповнення їх продуктами руйнування гір (пролювіальними відкладами) і діяльності річок (алювіальними відкладами). Прикладами передгірних рівнин є плато Камберленд і Аллеганське плато біля західного підніжжя Аппалачів.

Розділ 4. Рельєфоутворююча роль гіпергенезу та гравітації

4.1 Поняття про гіпергенез

Гіпергенезом (вивітрюванням) називають різноманітні процеси руйнування гірських порід на земній поверхні, які відбуваються внаслідок дії променевої енергії Сонця, коливань температури повітря, замерзаючої в тріщинах гірських порід води, кисню, вуглекислоти, росту кристалів, живих організмів тощо. Ці процеси є однією з важливих причин формування морфоскульптури.

Термін гіпергенез (гр. «hyper» - над, згори) був запропонований для використання академіком О.Є. Ферсманом, оскільки термін «вивітрювання» не точно відображає сутність процесів, що відбуваються у верхній частині земної кори. На користь використання терміну «гіпергенез» служить також і той факт, що, як показує досвід, студенти часто плутають вивітрювання з геологічною діяльністю вітру.

Розрізняють фізичний (механічний), хімічний та органічний (біологічний) гіпергенез. У природі всі вказані типи проявляються одночасно.

Під фізичним (механічним) гіпергенезом, який проходить під впливом коливань температури (добових, сезонних), дії замерзаючої води, утворення кристалів тощо, розуміють різноманітні процеси руйнування або подріблення гірських порід без хімічної зміни їх складу.

При хімічному гіпергенезі відбувається не тільки механічне подрібнення, а й хімічне перетворення, якщо не всіх, то хоч деяких складових частин гірських порід. У цьому процесі велика роль належить воді з розчиненими солями, газам, кислотам та органічним сполукам. Вода вже сама по собі здатна розчинити деякі мінерали, але ще більше вода діє, коли в ній є розчини кислот або газів. Хімічний гіпергенез певною мірою, залежить від кліматичних умов. Так, у районах з вологим кліматом він відбувається легше і в більших масштабах, ніж у районах з сухим кліматом.

Можна сказати що хімічний та фізичний гіпергенез є процесами суперечливими: там, де інтенсивно відбувається хімічний гіпергенез, зменшуються масштаби фізичного, і навпаки - в аридних районах, де переважає фізичне руйнування порід - мало проявляється хімічний гіпергенез.

Під органічним (біологічним) гіпергенезом розуміють такі процеси руйнування, які відбуваються завдяки діяльності бактерій, грибів, водоростей, мохів, лишайників, вищих рослин і фауни (червів, каменоточців, мурашок, термітів, кротів, бобрів, кіз, корів тощо).

По суті, органічний гіпергенез складається з вищезгаданих форм гіпергенезу з однією відмінністю - основною причиною механічного руйнування або хімічної зміни гірських порід є живі організми.

Слід пам'ятати, що гіпергенез не можна повністю відносити до рельєфоутворюючих процесів (він сам по собі не утворює специфічних і виразних геометричних форм земної поверхні), але його роль у функціонуванні інших рельєфоутворюючих процесів колосальна. Без дезінтеграції масивної гірської породи не відбудеться її перенесення по земній поверхні, тобто, не відбудеться міграції речовини та енергії, що є суттю морфогенезу. Жоден із екзогенних процесів не обходиться без того, щоб використати різною мірою факт порушення цілісності породи і її здатності бути транспортованою різними агентами до місця майбутньої акумуляції. Часто руйнівна частина кожного рельєфоутворюючого процесу (флювіального, гляціального, еолового тощо) суттєво доповнюється руйнівною здатністю процесу гіпергенезу.

Узвязку з цим, розглядаючи роль різних видів гіпергенезу в процесі формування рельєфу земної поверхні, доцільно буде привести тлумачення ще одного загальновживаного в геології та геоморфології терміну - «денудація». Денудація - це сукупність процесів руйнування і переміщення продуктів гіпергенезу гірських порід з місць їхнього утворення до місць акумуляції під дією різноманітних екзогенних процесів.

4.2 Морфоскульптура процесів гіпергенезу

Завдяки процесам гіпергенезу виникають наступні форми рельєфу: чарунки гіпергенезу, карри, тори, кам'янисті моря та кам'янисті глетчери, ерозійні платформи гравіювання (етчплени).

Чарунки гіпергенезу являють собою незначні заглиблення у поверхні кристалічних порід. Вони зустрічаються в різних природних зонах (від арктичних пустель до тропіків) і особливо рельєфно виглядають на гранітах та інших кислих вивержених породах. За діаметру близько 1м чарунки досягають глибини від 0,1 до 0, 75 м. Чарункові поверхні часто виявляються при знесенні грунтового покриву, але можуть утворюватися і в чисто субаеральних умовах. У неглибоких початкових зниженнях зазвичай утворюється постійна зона зволоження, в якій відбуваються гідратація та гідроліз із подальшим винесенням продуктів розчинення. Крім того, для усіх чарунок гіпергенезу характерні періоди осушення, протягом яких вітер видаляє з них нерозчинний осад.

Карри утворюються внаслідок вилуговування на скельних поверхнях виходів вапняку, що інколи мають незначні заглиблення, схожі на чарунки гіпергенезу. Вони є яскравим прикладом того, наскільки важко на практиці розрізнити рельєфоутворюючий вплив окремих екзогенних процесів (зокрема, гіпергенезу та карсту). Цим терміном описують низку форм - від канавок глибиною кілька міліметрів до помітних розколин, що в деяких місцях досягають глибини кілька метрів. Усі вони зумовлені хімічним гіпергенезом, як на поверхні, так і під малопотужним покривом грунту або поверхневих відкладів. Найчастіше розрізняють чотири різновиди каррів: жолобкові, канавкоподібні, округлі та тріщинні.

...