Геоморфологія, як наука

Як бачимо, поєднання різних природних факторів сучасного екзогенного рельєфоутворення із зростаючим впливом господарської діяльності у межах берегових зон викликає необхідність оцінювання цих категорій рельєфу як екосистем. Вони характеризуються значною динамічністю, тісною залежністю від найменших змін у впливові природних чи антропогенних чинників, деколи катастрофічним перебігом рельєфоутворюючих процесів, іншими негативними рисами функціонування і соціально резонансними наслідками (цунамі, забруднення нафтопродуктами, катастрофами суден при зіткненнях і т.п.).

Розділ 10. Рельєф дна світового океану

За сучасними даними в рельєфі дна Світового океану виділяється такі головні елементи (геотектурни): підводна окраїна материка, перехідна зона, ложе океану і серединно-океанічні хребти.

10.1 Особливості рельєфу підводних окраїн материків

Підводна окраїна материка займає площу, рівну 73,6 млн. кмІ, що складає близько 20% всієї площі дна Світового океану. Складена вона континентальною корою, але «гранітний» шар у порівнянні з платформами тут значно менший. В межах підводної окраїни материка виділяють такі мегаморсфоструктури, або морфоструктури І-го порядку: шельф, материковий схил і материкове підніжжя.

Шельф (англ.. - полиця) або материкова відмілина є продовженням платформених рівнин суходолу під рівнем океану. Це прибережна мілководна частина підводної окраїни материків, що має більш-менш вирівняну поверхню з середнім нахилом не більше 4-5? і займає близько 7,5% від площі дна океану. Затоплення її відбулося у зв'язку з підняттям рівня океану, викликаного таненням льодовиків або в зв'язку з опусканням суходолу в областях новітніх платформених прогинів (Північне море) і внутріматерикових синекліз (Балтійське і Біле море, Гудзонова затока).

Межею шельфу з боку океану є його бровка - перегин профілю дна, нижче якого різко збільшується нахил поверхні і глибина моря. Бровка шельфу, в залежності від геологічної будови та рельєфу, може розташовуватись на різних глибинах: від 50-100м до 1500-2000м (Південно-Курильська улоговина Охотського моря). За відсутності видимого перегину межа шельфу з боку океану проводиться за ізобатою 200м.Ширина шельфу може коливатися в значних межах. В окремих місцях його зовсім немає, а в деяких місцях ширина шельфу досягає 1400 км (північне узбережжя Північної Америки).

Рельєф шельфу характеризується рівнинністю. Тут переважають головним чином хвилясті та горбисті рівнини, ускладнені різноманітними затопленими формами рельєфу колишнього суходолу (руслами річок, моренними пасмами та пагорбами, троговими долинами тощо). У тропічних широтах значні площу шельфу зайняті кораловими рифами.

Рівнини, що утворилися внаслідок занурення під воду ділянок суходолу і зберігають характерні для суходолу форми рельєфу, називають реліктовими, субаеральними рівнинами. Поряд з субаеральними рівнинами на шельфі зустрічаються рівнини, які сформувалися внаслідок активної абразивної та акумулятивної діяльності моря - це абразивні та акумулятивні рівнини.

Абразивна рівнина шельфу (бенч) - це ділянка шельфу біля берегового абразивного уступу, яка утворена руйнівною діяльністю моря у береговій смузі. Вона має форму випуклої кривої та перекрита згори шаром уламків. Акумулятивна рівнина шельфу - це рівнина, яка знаходиться нижче абразійної рівнини і не зазнає руйнівної діяльності моря.

Материковий схил - частина підводної окраїни материка, яка розташована нижче бровки шельфу. Він виражений не скрізь і має різну будову. Типовою для материкового схилу є значна крутизна поверхні (15 - 20 і більше). Ця зона різкого збільшення крутизни дна простежується в межах глибин від 200 м до 2500 м. Іноді схили бувають східчастими, причому східці можуть бути такими широкими, що їх називають крайовими плато і розглядають як особливу форму підводного рельєфу. Типовим прикладом такого плато є підводне плато Блейк на східному материковому схилі півострова Флорида.

Характерною особливістю поверхні материкового схилу є його розчленованість підводними каньйонами. Це крутосхильні, лінійно витягнуті форми рельєфу з численними відгалуженнями. Їх протяжність становить сотні км, а глибина - (1-2 км). Починаються каньйони переважно на шельфі і закінчуються конусом виносу, який досягає 300-350 км біля основи материкового схилу або в межах материкового підніжжя на глибині 2000-4000 м. На окремих ділянках материкового схилу підводні каньйони розташовуються так щільно, що його поверхня нагадує характерний для суходолу бедленд (рис. 103). Іноді вони служать продовженням наземних річкових долин (Конго, Інд. Амазонка тощо).

Материкове підніжжя є нижньою частиною підводної окраїни материка, що розташовується між материковим схилом і ложем океану на глибині 2500-3000 м (інколи 3500-4500 м). Це акумулятивна, полого хвиляста, нахилена рівнина шириною декілька сотень метрів, яка морфологічно нагадує передгірну рівнину на суходолі. Вона утворена в результаті накопичення продуктів руйнування суходолу, шельфу і материкового схилу. Потужність осадової товщі в межах материкового підніжжя може становити 3-4.5 км.

У формуванні відкладів материкового підніжжя провідну роль відігравали каньйони материкового схилу. Саме їх конуси виносу значною мірою утворюють його поверхню. Під товщею осадів на материковому підніжжі все ще знаходиться континентальна земна кора, яка виклинюється в бік океану. Саме тому материкове підніжжя, разом з шельфом і материковим схилом, вважається одним з трьох основних елементів підводної окраїни материка.

У деяких районах світового океану підводна окраїна материків буває настільки роздроблена розривними тектонічними порушеннями, що в її межах практично неможливо виділити морфоструктури І-го порядку (шельф, материковий схил та материкове підніжжя). Такі ділянки підводної окраїни материків називають бордерлендами.

В межах океанів зустрічаються також підводні або надводні височини, які складені земною корою материкового типу. Вони не мають зв'язку з материками і з усіх боків оточені значними просторами дна з океанічним типом земної кори. Такі утворення називають мікроконтинентами. Мікроконтинентами є Сейшельські та Маскаренські острови, острови Кергелен, а також підводні підняття Натураліста і Зеніт у Західно-Австралійській улоговині Індійського океану, Фолклендські острови, плато Рокол і Агульяс в Атлантичному океані, острови Нової Зеландії та деякі інші.

10.2 Рельєф перехідних зон дна Світового океану

Перехідна зона займає площу біля 32 млн. км2 (близько 9% всієї площі дна). Найбільш яскраво вона виражена на окраїнах Тихого океану. Дві перехідні зони є в західній крайовій частині Атлантичного океану - це зони Карибського моря та Південноантильської улоговини. Одна з перехідних зон (Індонезійська) розташована частково на окраїні Тихого океану, частково - на окраїні Індійського океану. У західній частині Альпійсько-Гімалайського поясу горотворення розташовується ще одна перехідна зона - Середземноморська. Вона є реліктовою, оскільки була закладена ще під час існування океану Тетіс

В одних випадках перехідна зона являє собою порівняно вузький і крутий материковий схил, який виположується в нижній частині за рахунок накопичення осадів; в інших випадках - це поєднання височин і плоскодонних западин типу горстів і грабенів (Каліфорнійське узбережжя). Типово ж перехідна зона являє собою поєднання трьох основних елементів: глибоких западин окраїнних морів, острівних дуг і глибоководних жолобів (Азіатське узбережжя Тихого океану, Карибський басейн).

Западини окраїнних морів розташовуються між материком і острівними дугами. Вони, як правило, глибокі з плоским або хвилястим дном на якому піднімається велика кількість гір, горбів та височин. Максимальні глибини окраїнних морів коливаються від 2-3 до 4-5 км. У будові земної кори окраїнних морів гранітний шар відсутній, а її потужність може досягати 20-25 км. Це значно більше за показник потужності типової океанічної кори, яка починається за зовнішньою острівною дугою, і пов'язане з великими об'ємами уламкового матеріалу, що надходить з материка. Гірські споруди, що піднімаються в деяких окраїнних морях, складені континентальною корою.

Острівні дуги виражені в рельєфі гористими архіпелагами. Вони мають в плані характерну форму гірлянд. Основою острівних дуг є підводні хребти шириною від 40-50 до 200-400 км, протяжністю до 1000 км і більше. Висоти гірських вершин деяких острівних дуг досягають 4.5 км.

Для острівних дуг характерний інтенсивний вулканізм та землетруси руйнівної сили (70% діючих вулканів планети зосереджено саме тут ). Дугоподібний вигин ланцюга островів пояснюється перетином нахиленої поверхні розломів зі сферичною поверхнею Землі.

Глибоководні жолоби розміщуються на межі перехідної зони і ложа океану та відокремлені від улоговин окраїнних морів острівними дугами. Вони являють собою сильно витягнуті (кілька тис км) заглиблення (5-11км) з вузьким (кілька десятків км) майже плоским дном. Поперечний профіль глибоководних жолобів близький до V - подібного, але схили, як правило, асиметричні, причому схил з боку континенту вищий і крутіший за протилежний. Та обставина, що схили глибоководних жолобів мають різну будову (на одному схилі кора материкова, а на іншому океанічна), дає підстави розглядати їх, як структурну межу між материком і океаном.

Глибоководні жолоби розташовуються з океанічного боку острівної дуги, повторюючи її дугоподібний вигин, або простираються вздовж підводного підніжжя гірських ланцюгів (західне узбережжя Південної та Центральної Америки) в тих океанах де острівні дуги відсутні. Жолоби виявлені і серед океанів, вони не пов'язані з острівними дугами, менш глибокі, прямолінійні, з симетричними схилами і широким плоским дном. Такі жолоби мають інше походження і являють собою розломи (Романш в Атлантиці).

Відомо близько 40 глибоководних жолобів різного походження. Глибина 5 з них перевищує 10 тис м: Маріанський (11022 м), Тонга (10882 м), Курило-Камчатський (10542 м), Філіппінський (10407 м), Кермадек (10047 м). Всі вони знаходяться в Тихому океані. Що стосується найглибшого з них - Маріанського, то вперше його глибину виміряли вчені з радянського науково-дослідницького судна “Вітязь” в 1957 р, щоправда в 1984 р японські вчені переміряли його глибину і за їхніми даними вона становить 1092410м. Жолоб Тонга є найглибшим у Південній півкулі.

10.3 Рельєф ложа Світового океану

Ложе океану займає величезний простір - понад 200 млн. км2 (50% площі дна). У кожному океані ложе знаходиться між серединними хребтами з одного боку та перехідною зоною материка з іншої. Земна кора тут типова океанічна тонка, рухома. На її базальтовому шарі лежить шар вулканічних порід з дуже нерівною поверхнею, покритий не зім'ятими в складки осадовими породами.

Рельєф ложа характеризується поєднанням окремих гігантських улуговин і піднять які їх розділяють. Океанічні улоговини мають власні назви. Так, у Тихому океані є Філіппінська, Тасманова, Чилійська, Перуанська улоговини тощо. Їх значна глибина вказує на переважання від'ємних вертикальних рухів на цих ділянках нашої планети.

Дно улоговин характеризується майже повсюдним поширенням невеликих підводних підвищень - абісальних горбів. Їх виникнення повязують з вулканічними процесами. Вважають, що це лаколіти або щитові вудкани під товщею донних відкладів. Поперечний переріз таких горбів може становити кілька десятків кілометрів, а висота - до 500 м. Як правило, абісальні горби утворюють скупчення, що займають великі площі. Такий тип підводного рельєфу отримав назву «рельєф абісальних горбів».

Там. де потужність осадів велика, горбистий рельєф змінюється хвилястими абісальними рівнинами, а там де осади повністю перекривають нерівності корінного ложа, утворюється плоскі абісальні рівнини.

Над дном улоговин височать підводні гори. Вони як і абісальні горби мають переважно вулканічне походження. Іноді їх вершини виступають над рівнем моря і утворюють вулканічні острови. Лінійно орієнтовані скупчення підводних гір прийнято називати океанічними хребтами (але не серединно-океанічними). Такими хребтами є Мальдівський, Маскаренський, Мадагаскарський, Східно-Індійський, Кергелен. Вони морфологічно поділяються на океанічні вали або склепінчасті хребти, скелінчасто-брилові і брилові хребти. У більшості випадків їх вершинні поверхні ускладнені вулканами (Гавайський хребет).

Крім хребтів, у межах ложа океану (особливо в Тихому океані) зустрічаються конусоподібні гори з широкими, плоскими вершинами - гайоти. Це згаслі вулкани зі зруйнованими абразією вершинами.

Ще однією характерною рисою рельєфу і тектонічної будови ложа океану є зони океанічних розломів. Вони виділяються лінійко орієнтованим рельєфом горстових (брилових) хребтів і западин-грабенів, що протягуються вузькою смугою на сотні і тисячі кілометрів (зони розломів в східній частині Тихого океану - Кларіон, Кліпертон тощо).

10.4 Серединно-океанічні хребти

Серединно-океанічні хребти утворюють грандіозну систему загальною протяжністю близько 80 тис. км, яка поширюється на всі океани. Це валоподібні здуття базальтового шару океанічної земної кори (рис. 104).

Вони мають земну кору рифтогенного типу, яка відрізняється підвищеною щільністю порівняно з океанічною. Кожен хребет складається з осьової частини і двох флангів (схилів). В осьовій частині розташована рифтова долина - западина (грабен) з крутими стінками приурочена до розломів розтягнення, яку обрамлюють рифтові хребти, поперечні розломи, а також вулканічні масиви. Фланги хребтів являють собою широкі складно-розчленовані плато з невеликим нахилом від осьової частини (рис. 105).

Щодо розмірів, то ширина хребтів набагато перевищує висоту. Так при висоті 2-4 км над рівнем океанічного ложа, серединно-океанічні хребти мають ширину 250-450 км, а іноді досягають 2400 (Атлантичний океан).

Вся система серединно-океанічних хребтів розбита численними поперечними, так званими, трансформними розломами на безліч «відрізків». Ці «відрізки» зміщуються один відносно одного вздовж розломів, надаючи обрисам хребтів вигляду ламаної лінії (рис. 106).

Серединно-океанічні хребти є зоною активної сейсмічності та вулканізму.

10.5 Рельєфоутворюючі процеси на дні світового океану

Рельєф дна океану формується так як і рельєф суходолу в результаті взаємодії ендогенних та екзогенних процесів, але останні поступаються за своєю інтенсивністю екзогенним процесам на суходолі, а отже морфоскульптура океанічного дна відіграє підпорядковану роль в його рельєфі.

Ендогенні процеси на дні Світового океану.

Ендогенні процеси проявляються на дні океану так як і на суходолі у вигляді утворення розломів, розколів, тріщин, але мережа їх тут значно густіша.

Вулканізм на дні океану поширений значно ширше ніж на суходоліі, але вилив магми відбувається не тільки по лініях розломів, а одразу на великій площі. Особливістю океанічного дна є, так зване розростання - постійне оновлення складу порід поверхні дна за рахунок вулканічного матеріалу, що піднімається по розломах рифтових долин на поверхню.

Рифт (англ. - тріщина, розлом) - велика лінійна тектонічна структура земної кори протяжністю від сотень до тисяч, шириною в десятки, іноді перші сотні кілометрів. Утворюються рифти при горизонтальному розтягуванні, яке відбувається переважно на фоні широеого склепінчатого підняття, а в їх ложах нерідко спостерігаються дрібніші гребени та горсти.

Землетруси приурочені до певних сейсмічних зон, які співпадають з рухомими тектонічними поясами. Вони супроваджуються зміщенням дна (підняттями та опусканнями деяких його ділянок) і викликають зсування схилів. У результаті тривалих однозначних вертикальних рухів океанічної кори утворюються порівняно просто побудовані форми структурного рельєфу - улоговини та вали.

Екзогенні процеси на дні Світового океану

Всі екзогенні процеси які відбуваються на дні океану, в залежності від діючих сил, можна розділити на чотири групи: гравітаційні, гідрогенні, біогенні а також процес акумуляції осадового матеріалу.

Гравітаційні підводні процеси діють, як правило, на шельфі і особливо на материковому схилі. Найбільш поширеними серед них є: кріп, підводні зсуви та мулисті (суспензійні) потоки.

Кріп (англ. - «повзти») - повільне сповзання та опливання товщ осадів на відносно пологих схилах. Одним із проявів кріпу є піщані потоки, а на різких перепадах профілю схилів навіть «піскопади».

Підводні зсуви можуть виникати після невеликих сейсмічних поштовхів або сильних штормів при нахилах поверхні вже 3-5. Підводні зсуви можуть бути структурними, коли сповзають цілі блоки порід без суттєвих порушень структури всередині блоку (прикладом найбільшого структурного зсуву є виступ Блейк-Спур на східній околиці підводного плато Блейк). Більш типовим є пластичний підводний зсув - преміщення блоку порід, яке поступово переходить в пластичну течію грунту з внутрішньою взаємодією частинок, подібно до лавин або селів на суходолі.

Мулисті (суспензійні) потоки - це швидка течія водогрязевих та грязекам'яних потоків, які починаються на пригирлових ділянках шельфу під час річкових паводків і, як правило, спрямовуються вниз по вузьким врізах - підводних каньйонах, що прорізають материковий схил. Суспензійні потоки еродують дно та борти каньйонів, а біля їх гирлових частин формують потужні конуси виносу. При достатній густоті підводних каньйонів, біля підніжжя материкового схилу формується хвиляста нахилена акумулятивна рівнина, утворена злиттям великої кількості конусів виносу - аналог пролювіальних рівнин в передгірних районах на суходолі. Осади, які переносяться суспензійними потоками і складають конуси виносу називаються «турбідіти» (лат. - «мутний».

Гідрогенні процеси - рух потужних потоків щільних холодних вод (донних водних мас) на абісальних глибинах (на дні океану). Головним місцем зародження цих вод є шельф Антарктиди. В північно-західній частині Атлантики основна роль у формуванні донних водних мас належить арктичним водам. Стікаючи по дну на південь, вони утворюють так звану Західну Приполярну донну течію. Ці течії є причиною утворення гігантських донних акумулятивних форм, які за своїми масштабами можна порівняти з великими підняттями дна ендогенного походження.

У східній екваторіальній частині Тихого океану була виявлена гігантська акумулятивна форма, яка утворена діяльністю поверхневої Екваторіальної течії. Зона цієї течії виділяється дуже високою біологічною продуктивністю. Рознесення течією залишків відмираючого планктону призвело, в кінцевому рахунку, до утворення величезної за протяжністю (понад 2 тис. км), шириною (до 400 км) і висотою (до 1,5 км) акумулятивної форми.

Генетичні форми і типи рельєфу, створені течіями, є, мабуть, найбільш поширеними геоморфологічними утвореннями на Землі, вони отримали назву торентогенних форм і типів рельєфу (лат. - «потік», «течія»).

Серед біогенних процесів важливе рельєфоутворююче значення мають різноманітні рифоутворюючі організми, в першу чергу корали. Вони будують потужні споруди коралових островів та рифів. Серед останніх розрізняють окаймовуючі, бар'єрні та лагунові рифи.

Окаймовуючі рифи утворюються при наявності крутого і глибокого підводного схилу, коли корали можуть розвиватися лише при самому березі. У такому випадку риф ніби нарощує береговий схил, прилягаючи до корінного берега впритул і утворюючи своїм зовнішнім краєм берегову лінію. Інколи окаймовуючий риф не щільно прилягає до корінного берега, а віддаляється від нього неглибоким (до 1.5м) каналом із вкритим піском та гравієм днищем.

Бар'єрні рифи являють собою вали, які піднімаються з дна моря і простягаються паралельно до берега, відокремлюючись від нього більш-менш широким каналом чи лагуною. У Великого Бар'єрного рифа, який простягається майже на 2000 км уздовж східного узбережжя Австралії ширина лагун складає, в середньому, 30-50 км. Інколи вона зменшується до 7 км, а інколи розширюється до 100 і навіть 180 км. Глибина рифтового каналу зазвичай не перевищує 50 м. Такі рифи не тягнуться безперервно. Вони складаються з величезної кількості рифових масивів, які розташовуються ланцюгом на межі з відкритим океаном. Деякі з таких споруд являють собою підводні скелі, поверхня яких залягає на глибинах у 10-15 м.

Лагунові рифи формуються у мілководних лагунах на деяких підвищеннях поверхні дна, які вкриті суцільними колоніями коралів. Лагунові рифи є типовими для епіконтинентальних морів Індонезії, Південно-Китайського моря, Антильських островів та деяких частин Червоного моря.

Якщо риф формується, навколо невеликого острова, що занурюється або на вершині підводного вулкану, то утворюється кільцеподібний риф або атол (рис. 107). Його кільце зазвичай замкнуте або має неширокий вхід до середини, де знаходиться атолова лагуна.

Атоли мають різні розміри і форми. Їх діаметр може коливатися від 2-3 до кількох десятків кілометрів. У найменших атолів лагуна інколи відсутня (її заміняє суха блюдцеподібна западина). Якщо ж лагуна велика, то її глибина завжди незначна - не більше 70-80 м, а у невеликих атолів - декілька метрів.

Акумуляція осадового матеріалу є важливим рельєфоутворюючим процесом на дні Світового океану. За сучасними підрахунками, щорічно в океан річками виноситься 18,35 млрд. т. твердої і біля 3,2 млрд. т. розчиненої речовини, льодовиками - 1,5 млрд. т., еоловими процесами - 1,6 млрд. т, абразією берегів - 0,5 млрд. т. матеріалу.

Весь матеріал, який утворюється в результаті руйнування гірських порід, головним чином суходолу, називаються теригенними (лат.- «земля» і грец. - «народжений»). Крім цієї маси теригенного матеріалу, на дні океану накопичується 1,8 млрд.т. біогенного матеріалу щорічно.

Надходження уламкового матеріалу за рахунок вулканізму оцінюється в 3 млрд. т. за рік. Весь цей матеріал поступово осідає на дно, формуючи підводні акумулятивні рівнини. Осідання відбувається нерівномірно: найменше виражене воно на материковому схилі (у зв'язку з великою рухливістю придонних вод). Найбільш інтенсивно накопичення осадів відбувається на материковому підніжжі і в улоговинах окраїнах морів. Тут до загального поступового випадання осадів із завислих речовин додається акумуляція за рахунок гравітаційного зповзання пухких товщ з материкового схилу і суспензійнох потоків. На глибоководному ложі активна максимальна інтенсивність осадконакопичення спостерігається в його окраїнних частинах, де формуються плоскі абісальні рівнини.

Розділ 11. Антропогенна морфоскульптура

11.1 Поняття про антропогенний рельєф та антропогенне рельєфоутворення

Людина в процесі своєї різноманітної господарської діяльності, використовуючи природні ресурси, не тільки знаходиться в прямій залежності від цих ресурсів, але і активно взаємодіє з ними. Однією з найважливіших умов життя та праці людини і одним з найважливіших ресурсів є рельєф земної поверхні. Люди в процесі своєї діяльності активно видозмінюють його. Ці зміни можуть бути як спрямованими (прямими, свідомими), так і непрямими (опосередкованими).

Всі види перетворень рельєфу та рельєфоутворюючих процесів викликаних діяльністю людини прийнято називати антропогенним рельєфом і антропогенним рельєфоутворенням або антропогенезом.

Слід сказати, що при будь-якому прояві антропогенезу людина здійснює руйнування, транспортування речовини та її акумуляцію. В цьому розумінні рельєфоутворююча діяльність людини аналогічна до природного рельєфоутворенню і принципово від нього не відрізняється. Відмінності полягають лише в інтенсивності процесів та в їх механізмах, тобто в способах переміщення речовини і зміни рельєфу.

Не дивлячись на відсутність принципових відмінностей з природними геоморфологічними процесами, людина, особливо з початком епохи НТР, стала, за виразом В.І. Вернадського, потужною геологічною, а отже і геоморфологічною силою. Академік О.Є. Ферсман писав: «Роль людини в перетворенні рельєфу настільки значніша за деякі природні явища (наприклад, за діяльність річок, морів або льодовиків), що за своїм масштабом вона відповідає в геологічній історії революційним періодам посилення процесів».

Сукупність процесів по руйнуванню гірських порід та їх переміщенню людиною створює антропогенну денудацію. На її частку припадає 40% від загальнопланетарної денудації. Важливим (хоч і негативним) результатом господарської діяльності людини є утворення «антропогенного бедленду» - порушеної поверхні літосфери, в межах якої різко посилюється негативні (небажані) процеси.

Як правило, розрізняють дві групи антропогенних процесів, а саме: прямого і непрямого (опосердкованого) впливу на формування рельєфу.

Прямий вплив виробничої діяльності людини на літосферу та існуючий рельєф виражається в створенні нових специфічних форм рельєфу і в знищенні або зміні природних форм та ландшафтів. Він являє собою сукупність механічних, геохімічних та геофізичних процесів За пропозицією О.Є. Ферсмана прямий вплив людської діяльності на рельєф називають техногенезом (гр. “techne” - мистецтво, ремесло і “genesis” - народження, походження).

Прямий техногенний вплив здійснюється господарськими об'єктами і системами при безпосередньому контакті з природою в процесі природокористування або скидання в неї відходів. Він починається, протікає і припиняється одночасно з відповідними стадіями роботи господарських систем, що його викликають. Територіально зони прямого техногенного впливу практично збігаються з зонами дії відповідних господарських систем. Рельєф, створений в результаті техногенезу, називають техногенним.

Техногенні форми рельєфу (як і весь рельєф в цілому) класифікують за генетичним принципом з виділенням комплексів антропогенних форм рельєфу (в залежності від виду господарської діяльності): гірничопромисловий, інженерно-будівельний, агрогенний, мілітарний, рекреаційний тощо.

Непрямий (опосередкований) вплив людини на рельєф поягає у впливі на природні геоморфологічні процеси, шляхом їх прискорення або гальмування. Так, сільськогосподарська діяльність людини часто стає причиною появи або прискорення водної та вітрової ерозії, вторинного засолення, заболочування, посилення термокарстових процесів у місьцях поширення багаторічно мерзлих порід, суфозії тощо. Вирубування лісів і неправильне розорювання схилів створює умови для формування тимчасових водотоків різного розміру. Зведення будинків та інженерних споруд посилює навантаження на схили і сприяє виникненню зсувів.

Особливо значні міни в протіканні рельєфоутворюючих процесів відбуваються внаслідок водогосподарської діяльності людини. При спорудженні крупних водосховищ на річках створюються сприятливі умови для цілої серії негативних явищ (абразія, зсуви, карст, просідання поверхні, затоплення, підтоплення тощо), які впливають на весь комплекс рельєфоутворення.

11.2 Гірничопромисловий комплекс антропогенних форм рельєфу

Під впливом гірничих розробок природні ландшафти зазнають істотних змін. Зокрема, виникають від?ємні та додатні форми рельєфу великого розміру, порожнини, лабіринти тощо, а також формуються тріщини в масивах гірских порід і має місце просідання, провалювання і обвалювання порід, дренаж водоносних горизонтів та їх осушення.

Найбільші порушення поверхні пов'язані з розробками родовищ корисних копалин відкритим способом. При цьому поступово формуються гірничі підприємства, що поєднують у собі кар'єри (фр. «carriиre» - розріз), та відвали. Перші є від'ємною формою рельєфу і служать місцем виїмки розкривої породи та видобутку корисного компоненту, а другі - є додатніми формами рельєфу (насипами), що призначені для тимчасового або постійного розміщення розкривних порід чи некондиційної мінеральної сировини, яка залагає над продуктивною товщею.

Кар'єри найчастіше створюються для видобутку таких корисних копалин, як залізна руда, пісок, глина, граніт, вугілля, крейда, торф, алмази тощо (рис. 108). Їх внутрішня частина майже завжди являє собою концентричні східчасті схили, на яких по поверхні терас відбувається рух транспортних засобів, що вивозять гірничу масу.

Створення глибоких (до 800 м) і великих за площею кар'єрів суттєво впливає на навколишнє середовище. Так, за даними американських дослідників, кожна ділянка землі, порушена при відкритій розробці рудовищ шкідливо впливає приблизно на таку ж площу прилеглої території.

Правда слід відзначити, що іноді проблема розміщення рокривної породи вирішується позитивно. Це стосується тих випадків, коли нею засипають яри, балки, провалля, заболочені території. Але подібні роботи економічно доцільно здійснювати лише у тому випадку, коли зазначені відємні форми рельєфу і місця прояву несприятливих явищ знаходяться на порівняно невеликих відстанях від місця розробки родовища.

Найчастіше ж розкривну породу складають у вигляді відвалів на продуктивних у сільськогосподарському відношенні землях. Через це райони відкритих розробок характеризуються сильно пересіченим рельєфом, лінійно орієнтованими або хаотично розкиданими пасмами і конусоподібними пагорбами, які розділені міжпасмовими зниженнями. Відносна висота пагорбів і пасм змінюється від 3 до 20 м, а в потужних відвальних коплексах безперервної дії висота може досягати 100-120 м.

Через те, що відвали складені пухкими породами і майже завжди позбавлені рослинності, на їх поверхні часто формується досить густа мережа тимчасових водотоків (рис. 109).

Після завершення видобутку запасів корисних копалин кар'єри повинні бути закриті і піддані рекультивації (лат. «re» - префікс, що означає відновлення або повторну дію і «cultivo» - обробляю). Під рекультивацією розуміється система таких гірничотехнічних і агротехнічних заходів, які дозволяють відновити продуктивність земель, порушених розробкою кар'єрів, або використовувати ці землі для різних народногосподарських цілей, зберігаючи при цьому природний ландшафт.

Підземна розробка родовищ корисних копалин (вугілля, солей, руд) призводить до утворення порожнин, які за об'ємом перевищують форми рельєфу утворені внаслідок карстових процесів і явищ. Особливо великі порожнини виникають при шахтному (нім. «Schacht» - підприємство, що здійснює видобуток корисних копалин за допомогою системи підземних гірничих виробок) видобутку вугілля (рис. 110, 111).

При підземному видобутку корисних копалин утворюються великі об'єми шахтних відкладів, які значною мірою змінюють характер поверхні та мають негативний вплив на довкілля. У багатьох регіонах, особливо на вугільних шахтах, такі пусті породи складаються у вигляді териконів (фр. «Terri» - відвал і «Conique» - конічний), які являють собою горби конусоподібної або витягнутої форми, висота яких може досягати 200 м (рис. 112). Як і на відвалах, на териконах активно розвивається водна ерозія, результатом діяльності якої є навність густої мережі ерозійних борзен та вимоїн.

Результатом видобутку таких будівельних матеріалів, як черепашник, мармур тощо, стало створення у багатьох регіонах планети, містах та поблизу них (Одеса, Аджимушкай тощо) катакомб (грец. «кбфщ» - знизу і «кпмвпт» - сплетіння) - підземних ходів, лабіринтів, приміщень під землею (рис. 113).

Необхідно відзначити, що суттєвим наслідком підземного видобутку корисних копалин є деформація земної поверхні над виробками (провали, улоговини просідання та тріщини) (рис. 114). Інколи внаслідок катастрофічних осідань або провалів руйнуються будівлі, змінюються умови залягання підземних вод. Щоб уникнути деформації, необхідно засипати відпрацьовані простори порожнин та залишати охоронні циліки (незаймані території, де є корисні копалини).

Впливає на зміну земної поверхні і відкачка з надр підземних вод, нафти та газу. Для цього пробурюють свердловини - гірничі виробки циліндричної форми великої довжини і малого (порівняно з довжиною) діаметра (рис. 115).

Природно, що внаслідок відкачки створюються порожнини в земній корі, породи втрачають щільність, порушується їх текстура, що викликає опускання земної поверхні. При інтенсивному добуванні води, нафти або газу опускання можуть бути досить значними. Так в районах Токіо, окремі ділянки опускаються до 0.2 м за рік, а в Мехіко навіть до 0.3 м. За підрахунками фахівців, після розробки родовищ нафти у Західному Сибіру, можна очікувати просідання поверхні від 0.6 до 1.4 м.

Крім того, у змінах рельєфу території нафтових родовищ важливу роль відіграє закачування у товщу земної кори прісних вод для підтримання пластового тиску у продуктивних шарах. За наявності відповідних гірських порід це призводить до активізації суфозії та карстових процесів.

Наведені вище приклади показують, що антропогенні опускання не тільки можуть дорівнювати за шкідливістю вертикальним тектонічним рухам, а й значно перевищувати їх.

Слід також відзначити, що інколи причиною змін підземного рельєфу та геологічного середовища стають антропогенні сейсмічні явища - струси надр вибуховим способом з метою активізації притоку нафти до забою нафтових свердловин та підземні ядерні вибухи малої потужності, які здійснюються для створення підземних сховищ нафти і газу.

Не можна залишити поза увагою і вплив на рельєф земної поверхні такого виду господарської діяльності, як видобування корисних копалин (головним чином пісків та галечників) із дна річок та морів. Подібного роду роботи призводять до формування постійних або тимчасових підводних улоговин, намивання берегів, поглиблення фарватерів та переформатування напрямків водних потоків.

11.3 Інженерно-будівельний комплекс антропогенних форм рельєфу

Інженерно-технічна діяльність людини спрямована на будівництво населених пунктів, заводів, гідротехнічних споруд, транспортних комунікацій тощо. Особливо чітко цей вид господарської діяльності людини проявляється на території великих міст, які можуть займати площу у кілька тисяч км2, а також в районах розміщення великих промислових підприємств. Тут створюється специфічний ландшафт, що суттєво змінює природний рельєф місцевості, на фоні якого особливо проявляються насипи утворені відходами виробництва та побуту.

При формуванні селитебного рельєфу (рельєфу населених пунктів) виникають два типи його форм - додатні та від?ємні. До перших належать житлові квартали; окремі будинки; споруди промислових підприємств; будівлі закладів освіти, культури та спорту; культові (рис. 116) та поминальні об'єкти тощо, а до других - підземні порожнини (багатокілометрові лінії метро (рис. 117); тунелі та підземні переходи; лінії каналізації; погреби; підземні гаражі, сховища та заводи).

Спорудження гребель, заводів, міських та інших інженерних об'єктів створює під ними зони стискання та зсуву. Глибина зон впливу коливається від 2 до 50 м. Під об'єктами формуються просадочні лійки, а величина осідання може досягати 6 м і більше.

Під промисловими об'єктами, шоссе, міськими дорогами, залізницями, злітно-посадковими смугами аеродромів тощо ущільнення порід значною мірою викликається вібрацією - штучними землетрусами некатастрофічного характеру. Вібрація міського транспорту може проникати на глибину до 70 м. У ряді великих міст відмічена поява нахилу будинків у бік шосе та нерівномірне осідання споруд, як результат вібрації, викликаної рухом транспорту. Крім того над підземними міськими комунікаціями, особливо у місцях прориву водопроводів та каналізації інколи трапляються провали та формуються досить глибокі улоговини.

Частим явищем стало засипання грунтом великих ярів, озер, боліт, прибережних частин моря та спорудження штучних островів. Наприклад, спортивний комплекс «Лужники» в Москві розташований у болотистій заплаві Москва-ріки. Тут за короткий термін був штучно намитий шар грунту товщиною 4-5 м. Досить розчленованим рельєфом характеризується Київ. Різниця висот досягає тут 107 м. При будівництві міста з метою нівелювання рельєфу широко практикувалось зрізання височин та засипання понижених частин. На місці сучасної головної вулиці міста - Хрещатика - існував яр довжиною більше 2 км і глибиною до 45 м, який був повністю засипаний. Слід відзначити також, що й старий корпус Ніжинського держаного університету імені Миколи Гоголя був споруджений на засипаній ділянці болотистої заплави річки Остер (рис. 118).

Досить багато об'єктів селитебного рельєфу споруджується на штучних островах. Причому така практика існувала досить давно. Так, у Чорногорії православний храм Божа Матір на Скелі споруджено ще в 1452 році на насипаному двома братами-рибалками острові посеред озера, де вони нібито знайшли ікону. Нині ж активно будують та «нарощують» острови в Об'єднаних Арабських Еміратах («Пальмовий Острів»), Китаї (аеропорт Чхеклапкок (Гонконг)), Японії, на Мальдівах та в інших регіонах планети.

Слід відзначити, що в умовах селитебного рельєфу (особливо в містах), активно відбувається антропогенна акумуляція. Ще в давньому Римі сміттям та відходами укріпляли береги р. Тібр. З часом на березі річки з'явився горб Колліна-ді-Теста («Горб глиняних горшків»). Він заріс деревами та чагарниками, став місцем відпочинку. Антропогенні накопичення в міських районах старої забудови залягають суцільним покривом від 1 до 10 м, а іноді і більше. В Ташкенті вони досягають 18 м, Парижі - 20, Москві - 22, Сан-Франціско - 23, Лондоні - 25, а в Києві аж 36 м. Вхід в знаменитий Домський собор в Ризі в минулому вів сходами наверх, а тепер - вниз. Це сталося через появу в старому місті товщі антропогенних відкладів, яких раніше не існувало.

Справжнім бичем населених пунктів (особливо великих міст) стала утилізація сміття. Поблизу кожного великого міста значні території відведені під сміттєзвалища (наприклад, сміттєзвалище під Лос-Анджелесом щодня приймає 130 тис тонн сміття). Більшість смуттєзвалищ за зовнішнім виглядом являє собою улоговини овальної форми або територію на поверхні якої хаотично розкидані горби та пасма, складені промисловими та побутовими відходами. При правильній організації процесу утилізації відходів, сміттєзвалища мають вигляд терасованих пагорбів (рис. 120).

До класичного прикладу відвоювання людиною суходолу від моря відноситься створення в Нідерландах польдерів (нід. «polder») - осушених і оброблюваних низовинних ділянок узбережжя, відгороджених від моря дамбами (рис. 121). В наш час загальна протяжність дамб (нід. «dam»- гідротехнічна споруда у вигляді ґрунтового насипу, що регулює водні потоки і використовуються для доріг та інших комунікацій) тут перевищує 3 тис. км, а їх висота в окремих місцях може досягати 25 м. Польдери займають 40% площі Нідерландів.

Значна геоморфологічна робота здійснюється людиною при будівництві доріг, яке супроводжується створенням насипів, дамб, водозбірних каналів, тунелів, траншей, котлованів для видобутку дорожно-будівельних матеріалів. При цьому підрізаються або навантажуються схили, зростає інтенсивність осипів, зсувів, гіпергенезу та ерозії, відбувається прогинання, а інколи й перезволоження мас грунту.

Великого розмаху набуло будівництво різноманітних підземних споруд. У наш час під землею споруджується об'єкти промислового, громадсько-побутового, гідротехнічного, транспортного, військового призначення. Ці споруди бувають багатоярусними і простираються на глибину десятки і сотні метрів та мають довжину від кількох до кількох десятків метрів. Наприклад, загальна дожина Євротунелю становить близько 51 км, а його підземна частина (під протокою Ла-Манш) має довжину 39 км. Найдовший у світі Сен-Готардський залізничний тунель (Швейцарія) простягається на 56,97 км, а найдовший автомобільний тунель у світі (Лердальський, Норвегія) - на 24.5 км.

Дуже суттєві зміни рельєфу земної поверхні виникають при створенні різноманітних гідротехнічних об'єктів (дамб, насипів, ліній підземного дренажу), які споруджуються з метою отримання дешевої електроенергії, для потреб меліорації, регулювання стоку річкових вод, боротьби з селями тощо.

Велика геоморфологічна робота здійснюється при будівництві каналів, які з'єднують окремі річкові басейни, проводять воду для сільськогосподарських та інших потреб на відстань у сотні кілометрів або сполучають морські акваторії й океани (рис. 124). На каналах для регулювання рівня води, споруджується значна кількість шлюзів.

З метою зменшення довжини річок (в інтересах річкового транспорту) та уникнення підмивання берегів люди спрямляють («обрізають») річкові меандри. Так, наприклад, довжина р. Тиса до регулювання становила 1429 км. На ній було випрямлено 112 великих меандр, при цьому річка зкоротилась до 977 км. Нахил річкового дна збільшився на 37%. Це, в свою чергу, привело до зростання об'ємів твердого транзитного стоку. Випрямлення русла здійснювалось і на р. Десна, зокрема поблизу с. Воловиця Борзнянського району

Значних розмірів набуло створення людиною водосховищ, які за своїми розмірами можна співставити з природними водоймами. При існуючих темпах створення штучних водоймищ у світі вже через кілька десятиріч їх площа може перевищити площу природних прісних водойм.

11.4 Агрогенні, мілітарні та рекреаційні антропогенні форми рельєфу

Крім двох вище зазначених комплексів антропогенних форм рельєфу, які є найбільшими за масштабами і найбільш яскраво проявляються, можна виділити ще й агрогенний, мілітарний (військовий), та рекреаційний комплекси.

Агрогенний комплекс антропогенного рельєфу, який формується внаслідок сільськогосподарської діяльності людини, відзначається значною кількістю та різноманітністю його окремих форм. Так, на Британських островах зустрічаються лінчети (англ. «lynchet») - земляні насипи, які утворились на схилах полів, що тривалий час переорювалися. Під дією сили тяжіння ослаблений оранкою грунт сповзає по схилу, утворюючи позитивний лінчет. З іншого ж боку, грунт, рівень якого знижується, формує негативний лінчет. Слово лінчет є зменшувальною формою від слова «lynch», яке означає сільськогосподарську терасу. Лінчети характерні для архаїчних польових систем, зокрема, так званих кельтських полів (рис. 125).

У багатьох країнах (найчастіше у Східній та Південно-Східній Азії) через дефіцит орних земель, для вирощування рису змушені розчищати ліси та створювати штучні тераси на схилах гір (рис. 126).

Штучні тераси на схилах гір створюються також для закладання виноградників (рис. 127).

На сільськогосподарсикх угіддях внаслідок оранки, культивування, дискування висівання та внесення добрив тимчасово формується мікрогорбкуватий та дрібнозападинний рельф. При копанні коренеплодів (головним чином буряків та картоплі) виникають неглибокі тимчасові улоговини та мікропасма. Під час розчищення цілинних земель та покинутих полів під городи утворюються видовжені зниження переважно прямокутної форми (рис. 128). Крім того, на полях, у лісах та луках досить густу мережу створюють улоговини ґрунтових доріг, які можуть мати довжину кілька кілометрів і, навіть, більше.

Варто відзначити також, що розвиток тваринництва передбачає наявність у межах сільськогосподарських підприємств таких об'єктів, як силосні траншеї, ями та башти, а також гноєсховища. За часів колишнього СРСР такі об'єкти (і не по одному) були практично в кожному колгоспі і радгоспі.

До агрогенного комплексу антропогенного рельєфу належить і такий вид сільськогосподарської діяльності, як облаштування грядок на городах та дачних ділянках, а також формування видовжених мікропасм (широких меж та вузьких обніжків) між окремими городами.

Слід також пам'ятати, що сільськогосподарська діяльність значною мірою впливає на рельєф опосередковано, посилюючи інтенсивність природних геоморфологічних процесів.

Значно змінює існуючий рельєф земної поверхні спорудження об'єктів військового призначення. До них належать оборонні лінії велетенських розмірів, давні фортеці, аеродроми, прикордонні смуги та полігони, на яких проводяться або проводились випробування ядерної зброї, танків, артилерії, бомбометання.

Оборонні лінії великої довжини створювались людьми з давніх давен. Найвідомішими з них є Великий Китайський мур; лінії Мажино, Зігфрида, Маннергейма, Гінденбурга, Сталіна, Молотова, Салпа та Атлантичний вал.

Великий Китайський мур являє собою низку кам'яних та земляних укріплень у північній частині Китаю, збудованих для захисту країни від набігів кочівників. Перші секції цього укріплення було споруджено у ІІІ ст. до н. е., а останні - у ХVІ ст. н. е. Довжина муру з відгалуженнями становить 8851, 9 км. Його розміри на різних ділянках суттєво відрізнялися, а середні параметри мали наступні показники: висота - 7,5 м; висота з зубцями - 9 м, ширина по гребеню - 5,5 м, ширина основи - 6,5 м (рис. 132).

Лінія Мажино (названа іменем військового міністра Andre Maginot) - це система французьких укріплень на кордоні з Німеччиною, що будувалась у 1929-1934 роках та удосконалювалась до 1940 р. Її загальна довжина становила близько 400, а ширина - (90-100) км. На будівництво було використано понад 1 млн. тонн бетону і 160 тис. тонн металу. До складу Лінії Мажино входили 39 дотів, 70 бункерів, 500 артилерійських і піхотних блоків, 500 казематів, а також бліндажі та пункти спостереження (рис. 133).

Систему укріплень збудованих у 1936-1940 роках на заході Німеччини називають лінією Зігфріда (Siegfriedstellung, Westwall - Західний вал). Вона має довжину близько 630 км і ширину 35-100 км. У складі лінії Зігфрида налічувалось 16 тисяч фортифікаційних споруд (фортів, бліндажів, дотів, дзотів, окопів, траншей тощо).

Лінія Маннергейма - це комплекс оборонних споруд між Фінською затокою та Ладозьким озером, створений у 1920-1930-ті роки ХХ ст. на фінській частині Карельського перешийку для стримування наступу з боку колишнього СРСР. Вона включала три смуги оборони довжиною 132-135 км і шириною до 90 км. Для будівництва цієї оборонної лінії використали 14 520 мі бетону. Тут було багато протитанкових надовбів («зубів дракона») - вкопаних у землю рядами у певному порядку гранітних та бетонних брил (рис. 135, 136).

Оборонну лінію Гінденбурга було збудовано німцями на північному сході Франції взимку 1916-1917 років. Вона складалася з п'яти частин і простягалась на 160 км від м. Ланс до міста Суассон. Тут було багато траншей, окопів та бліндажів.

Лінія Сталіна - це система укріплень на «старому» (до 1939 року) кордоні колишнього СРСР. Простягалась вона від Карельського перешийку до Чорного моря на заході країни та від Благовіщенська до Владивостока на сході. Складалась з укріпрайонів, що включали велику кількість дотів, дзотів та інших оборонних споруд.

Лінія Молотова являла собою систему укріплень, збудованих колишнім СРСР у 1940-1941 роках на західному кордоні, після приєднання країн Балтії, Західної України і Білорусі та Бесарабії. Вона складалися з 13 укріпрайонів і налічувала близько 2500 залізобетонних споруд (рис. 138).

Лінія Салпа (фін. «salpa» - затвор або засов) - це система фортифікаційних споруд довжиною 1200 км (від Фінської затоки до міста Петсамо). Вона збудована Фінляндією після «зимової війни» протягом періоду осені 1940 - 1941року та в 1944 році. Тут налічується 728 бетонних споруд, 225 км протитанкових надовбів («зубів дракона»), 130 км протитанкових ровів, 350 км різноманітних траншей, 3000 дзотів, 254 кулеподібних бункерів тощо.

Систему німецьких укріплень під назвою Атлантичний вал загальною довжиною понад 5000 км планувалось збудувати Німеччиною після розгрому Франції у 1940 році. Вона мала пройти вздовж європейського узбережжя Атлантики від півночі Норвегії до франко-іспанського кордону (рис. 140).

Будівництво було розраховано на 8 років. Активні будівельні роботи розпочались лише в 1942 році. Станом на 1943 рік було виконано лише 20% робіт. Тут було споруджено залізобетонні укріплення (форти, доти, дзоти) для розміщення кулеметів та гармат, викопано сотні кілометрів траншей. На самих узбережжях проводилось мінування та встановлювались бетонні надовби, а у воді - підводні загородження та міни.З метою захисту від можливої агресії у 2014 році було анонсовано будівництво оборонних споруд вздовж кордону між Україною та Росією, які отримали в народі назву лінія Коломойського-Порошенка-Яценюка (рис. 141).

...