Возраст рельефа

Выделяют возраст абсолютный и относительный.

Абсолютный возраст определяется:

- по ленточным глинам;

- по радиоактивному распаду: С (радиоуглеродный), K-Ar, Pb-U и т.д.

- по археологическим находкам, так как рельеф является операционный базис, вмещающим в себя и отражающим проявления материальной культуры общества.

Относительный возраст определяется следующими методами: 1) По коррелятным отложениям, т.е. отложениям, сопряженным с какими-либо скульптурными формами, за счет разрушения которых он образовался. 2) Метод возрастных рубежей. Его суть заключается в определении возраста отложений, фиксирующих нижний и верхний рубежи образования данной выработанной формы рельефа. 3) С помощью времени фиксированного рельефа.

Кора выветривания предохраняет рельеф от дальнейшего разрушения. Возраст коры соответствует времени образования и стабилизации рельефа.

Рельеф представляет собой некую поверхность, подверженную эволюции во времени. Поэтому в геоморфологии указание на возраст имеет еще и другой смысл, подразумевая не просто время и длительность процесса рельефообразования, а его энергию и темп. Особенно это хорошо выражено в эрозионных формах, где традиционно выделяют несколько стадий их развития: юную, зрелую, старческую. Таким образом, в развитии рельефа отмечается определенная цикличность, связанная то с усилением, то с ослаблением процессов расчленения рельефа (омоложением или старением рельефа).

Геоморфология является комплексной наукой, включающей в себя следующие основные направления:

- общую геоморфологию, изучающую общие законы происхождения и развития рельефа;

- региональную геоморфологию, объектом которой является рельеф крупных стран (геоморфология Казахстана, России и т.д.);

- палеогеоморфология (изучает древний рельеф и историю его развития);

- прикладная геоморфология, исследующая рельеф в связи с его практическим использованием;

- планетарная геоморфология (изучает мегарельеф);

- структурная геоморфология отслеживает взаимосвязь геологических структур и рельефа местности;

- динамическая геоморфология рассматривает рельеф как постоянно изменяющуюся поверхность Земли;

- климатическая геоморфология изучает влияние климата на течение процессов рельефообразования.

Тема 2-ой лекции: Методы геоморфологических исследований и геоморфологичес­кая графика.

Содержание: Морфологические, морфометрические, геологические, минералого-петрографические, географические, историко-геоморфологические, геофизические, топогеоде­зические, дистанционные, историко-археологические, экспериментальные и др. методы. Методы определения возраста рельефа и глубины эрозионного сре­за. Структурно-тектонический анализ рельефа. Типы геоморфологических карт. Основные принципы их составления. Геоморфологические профили, способы их составления и анализа.

Метод (гр. methodos)– это способ познания объекта исследования, т.е. процесс сбора информации (фактического материала) об объекте, его осмысление, синтез и анализ.

Метод определяет способ исследования и осуществляется совокупностью приемов, т.е. методикой. В геоморфологических исследованиях используют следующие основные методы исследований рельефа: морфологический, морфофациальный, морфоструктурный, морфонеотектонический, морфогеографический, морфодинамический, палеогео-морфологический (завершающий, устанавливающий этапность развития рельефа, его направленность и т.д.).

Эти методы исследования обычно применяются одновременно и тесно переплетаются.

Квинтэссенция геоморфологии – геоморфологические карты.Их научное значение и качество определяется уровнем геоморфологических знаний. Геоморфологические карты разнообразны как по маштабам, так и по содержанию. Они составляются во всех существующих масштабах по определенным районам и по заданным параметрам, которые формирует заказчик. Их несовершенство отражает существующие теоретические проблемы геоморфологии. Но необходимо помнить, что самое хорошее описание не может заменить карту.

Геоморфологическое картирование– важнейшая часть геоморфологии, имеющая большое значение для теории и практики.

Изучить рельеф во всех его природных взаимосвязях, значит:

- выявить облик рельефа территории, его форм и их частей как положительных, так и отрицательных, их размеры, распределение в пространстве; особенности вертикального и горизонтального расчленения (т.е. дать морфологические и морфометрические характеристики);

- изучить отложения – продукты разрушения рельефа, образующиеся в процессе его формирования (коррелятивные отложения), установить их генетические типы, фации и связи с ними элементов рельефа;

- изучить соотношения форм рельефа с геологическим строенитем, глубинными разломами и разрывными нарушениями, структурными формами, современными и древними, составом горных пород;

- выявить новейшие тектонические движения, их типы, интенсивность, направленность и связь с ними элементов рельефа;

- изучить географическую обстановку, в которой проявляется деятельность рельефообразующих экзогенных факторов, и определить их значение в рельефообразовании;

- исследовать динамику современных (особенно катастрофических) эндогенных и экзогенных процессов и те изменения, которые они производят в рельефе;

- выяснить последовательность развития рельефа и коррелятных отложений во времени.

После выяснения этих вопросов составляется геоморфологическая графика в виде: карт, разрезов, профилей и т.д.

Геоморфологическая карта составляется на топографической основе с помощью условных знаков. Составление же легенды к карте опирается на классификацию. И, конечно создание классификации изучаемых явлений – это центральная теоретическая проблема любой науки, в т.ч. и геоморфологии.

В настоящее время в геоморфологии получили наиболее широкое распространение следующие 2 классификации:

Первая классификация рельефа предложена академиком И.П. Герасимовым в 1946 г. и оперирующая такими понятиями как:

Геотектура- это самые крупные единицы рельефа Земли (І порядка ), обусловленные силами общепланетарного масштабаи сформировавшиеся вPZ-MZэтап развития (материковые выступы, океанические впадины, крупные горные системы).

Морфоструктура – преимущественно крупные формы рельефа, возникающие в результате взаимодействия экзогенных и эндогенных факторов при ведущей роли эндогенных и сформировавшиеся вN-Q этап (отдельные хребты, кряжи, массивы, плато).

Морфоскульптура -формы рельефаІІІ порядка, своим происхождениемобязаны экзогенным факторам и образовавшиеся за Q период (моренные гряды, овраги, барханы и др.).

На основе анализа геоморфологических особенностей земного шара и отдельных материков в свете понятий о морфоструктуре и геотектуре получило развитие представление о геоморфологическом этапе в истории развития Земли. Основные черты современного рельефа Земли сложились в конце PZ – начале MZ.

Эту классификацию используют при составлении легенд обзорных и мелкомасштабных геоморфологических карт.

Вторая классификация используется для легенд геоморфологических карт съемочных масштабов. Она включает в себя такие таксономические единицы (категории):

Под типом рельефа понимают некую совокупность неровностей земной поверхности, характеризуемую общностью морфографии, морфометрии и морфогении.

Условные обозначения такого типа общих геоморфологических карт включают следующие показатели характеристик рельефа:

Морфография– отражается штриховыми условными знаками:

Горы | | | D - сплошные линии

Холмы / / /

Равнины А – пунктир

Морфогения– отражается цветом: денудационные формы (D) - коричневым; аккумулятивные (А) закрашиваются под цвет генетических типов четвертичных отложений:

делювий – d – оранжевый; коллювий – с – красный; солифлюкционные – s- розовый;

аллювий – a – светло-зеленый; пролювий – p- оливковый; озерные – l – голубой;

морские – m – синий; ледниковые - - коричневый; флювиоглянциальные – f – тускло-зеленый;

эоловые – v – желтый;

хемогенные – ch- серый;

вулканогенные – β – темно-зеленый.

Морфометрия - показывается оттенком цвета.

Возраст– индексами в соответствии с геохронологической шкалой.

Прочие условные обозначения приведены в Приложении.

Тема 3-й лекции: Основные закономерности развития рельефа и формирования континентальных отложений.

Содержание: Рельефообразующие процессы и другие факторы рельефообразования. Современные представления о рельефе Земли, как результате взаимодейс­твия эндогенных и экзогенных процессов. Генетическая классификация рельефа. Связь между развитием рельефа и формированием континентальных от­ложений. Понятие о генетических типах четвертичных отложений, их зна­чение для гидрогеологии, инженерной геологии, экологии, геоморфологии, исторической геологии, поисково-разведочного дела и других ветвей геологического знания.

Как было сказано выше, рельеф в настоящее время рассматривается как результат взаимодействия многих (min 4-х) переменных: условий (структур), факторов процессов и времени.

Процессы подразделяются на эндогенные (Т- тектоника, В – вулканизм) и

экзогенные (D,А), из которых главными являются денудация и аккумуляция.

1 Эндогенные факторы (Т- тектоника) делятся на:

- пассивные (структуры земной коры, геологического тела);

- активные (тектоника, вулканизм).

2 Экзогенные (D,А) из которых главными являются денудация и аккумуляция.

Денудация– это разрушение судалением продуктов выветривания. Может проводиться разными способами, например:

- дефляцией (выдуванием, развеиванием горных пород ветром);

- корразией (обтачиванием, сверлением, царапанием, истиранием горных пород).;

- эрозией (размыванием горных поролд линейно перемещающейся водой);

- экзарацией (ледниковым выпахиванием);

- абразией (сбриванием берега морем);

- карстовым процессом (выщелачиванием, растворением горных пород подземными водами);

- суффозией, под которой подразумевают вынос мелкого обломочного материала подземными водами.

Аккумуляция(накопление) также может протекать разными путями. Выделяют:

- эоловую (ветровую),

- речную (аллювиальную),

- временных потоков (пролювиальную),

- озерную (лимническую),

- дельтовая,

- морскую,

- ледниковая (гляциальную),

- органогенную,

- вулканическую и др. аккумуляцию.

Соотношения между Т, D и А определяют направленность развития рельефа, так например:

+Т > D – орогенез

+Т = D - платогенез

+Т < D - пенепленогения

-Т = А - пленогения

-Т > А – дипленогения

В зависимости от факторов рельефообразования выделяют формы рельефа, обусловленные преимущественно эндогенные и экзогенные. Часто выделяют промежуточный – структурно-денудационный, рельеф (рис.1).

Рис.1. Структурно-денудационный рельеф Мангышлака

В ХХ веке человек проявил себя как один из факторов рельефообразования, существенно изменяющий лик Земли. Так, например, выглядит террасированный склон в Мавритании (рис.2).

Развитие рельефа и образование континентальных отложений тесно связаны между собой, что определяет необходимость одновременного рассмотрения генезиса как форм рельефа, так и отвечающих им генетическим типам отложений.

Под генетическим типом отложений понимаются отложения, вознивающие в результате действия какого-либо внешнего физико-геологического процесса. Это закономерно построенный комплекс генетически сопряженных осадков, образующийся как результат единого процесса аккумуляции. Важнейшим признаком каждого генетического типа является его качественно особая роль в строении и истории формирования осадочного покрова и его место в рельефе и эволюции последнего.

Генетические типы отложений различаются между собой не столько по литологическому составу, который внутри каждого типа сильно варьирует, сколько по положению в рельефе, по формам поверхности и формам залегания. Исходя из этого положения, определение генезиса отложений по некоторым признакам дает нам возможность прогнозировать скрытые формы залегания и соотношения с другими генетическими типами.

Разнообразие природных условий и факторов приводит к выделению различных подтипов и фаций, отличающихся по составу, структурно-текстурным особенностям и условиям залегания.

Классификация генетических типов континентальных отложений основывается на принципах, заложенных А.П. Павловым и развитых Н.И. Николаевым, Е.В. Шанцером, С.А. Яковлевым и другими.

Группой сотрудников ВСЕГЕИ разработан вариант классификации, учитывающий все имеющиеся классификации [13]. На ее основе составлена классификация четвертичных полезных ископаемых. Наиболее важны седиментогенные полезные ископаемые (особенно нерудные). В настоящее время в связи с внедрением новых технологий (кучное и подземное выщелачивание) пользуются спросом гипергенные и хемогенные полезные ископаемые. Особняком стоят четвертичные россыпи. Они формируются в ходе общего процесса осадконакопления. В них концентрируются главным образом минералы, характеризующиеся повышенной механической прочностью и химической стойкостью, такие как: золото, платина, алмазы, касситерит, вольфрамит, шеелит, ильменит, рутил, циркон, монацит, киноварь и др. Основы геологии и поисков россыпей разработаны Ю.А. Билибиным на материалах Сибири. Сегодня широко изучаются прибрежно-морские россыпи, часто отличающиеся исключительно высоким (до 60-80%) содержанием полезных компонентов.

При поисках россыпей используют те же методы изучения четвертичных отложений, что и при геологической съемке, однако особую важность приобретает группа геоморфологических методов. В предполевой камеральный период предварительные сведения о возможных участках локализации россыпей дает анализ топокарт среднего и крупного масштабов и дешифрирование аэрофотоснимков.

Тема 4-ой лекции:Рельеф, созданный преимущественно эндогенными процессами.

Содержание:Планетарные и тектонические формы рельефа. Геотектура и морфоструктура. Вулканические формы релье­фа.

Эндогенные процессы обусловливают важнейшие черты рельефа Земли. Эндогенные формы рельефа подразделяются на планетарные, тектонические и вулканические. Все они тесно связаны между собой. Планетарные и тектонические формы рельефа своим возникновением и развитием обязаны процессам формирования земной коры и тектоническим движениям.

Наиболее крупными величайшими формами рельефа планеты являются материковые выступы и океанические впадины. Они возникают в результате глобальных процессов тектогенеза и отражают коренные различия в строении литосферы. Под континентами толщина литосферы вдвое больше, чем под океанами, меняется и ее состав. Астеносфера, наоборот, под океанами оказывается более мощной – до 300 км, а под материками сокращается до 130-150 км. Именно эти особенности – большая мощность и меньшая обеспечиваютих более высокое положение над ложем океанов плотность литосферы в пределах материков обеспечивают их более высокое положение над ложем океанов вследствие изостатического «всплывания» материков.

Крупнейшими (мега) формами рельефа, осложняющими строение материковых выступов и океанических впадин, являются равнины, крупные горные системы, океанические впадины, срединно-океанические хребты.

Поверхность мегарельефа осложняется разнообразными формами II порядка, относимыми к категории морфоструктуры и обязанными в своем происхождении взаимодействию эпдогенных и экзогенных сил при ведущей роли эндогенных факторов, преимущественно тектоники. К наиболее крупным из морфоструктур относят денудационные равнины на щитах и аккумулятивные равнины на плитах, ситемы крупных хребтов и впадин, межгорные равнины на срединных массивах, глыбовые поднятия и впадины, другие проявления тектонических структур в рельефе.

К вулканическим формам рельефа относятся формы, возникшие в результате современных вулканических процессов и угасших извержений недавнего прошлого. Это стратовулканы, щитовые вулканы, экструзивные купола, вулканические плато (рис.3)..

Рис. 3. Рельеф, созданный вулканами

С вулканическими формами тесно связаны вулкано-тектонические формы. Среди них преобладают различного рода котловины оседания, кальдеры (рис. 4).

Рис. 4. Кальдера одного из вулканов на о. Гавайи

Закономерности распространения вулканических форм рельефа на поверхности Земли достаточно сложны. В целом вулканы приурочены к областям высокойттектонической активности, к ослабленным, сильно проницаемым зонам земной коры. На суше большинство вулканов сосредоточено в Тихоокеанском и Средиземноморском подвижных поясах. Крупные одиночные вулканические горы известны в Африке (Килиманжаро, Кения и др.). Группы потухших вулканов имеются в Западной Европе.

Отнесение к этой категории форм, образующихся вследствие препарировки денудационными процессами отдельных глубинных магматических тел, выведенных на земную поверхность, неправомерно. Это структурные или денудационные, но структурно обусловленные формы.

Псевдовулканические формы рельефа включают образования, связанные с деятельностью грязевого вулканизма. Грязевые вулканы образуются в нефтегазоносных областях и структурах, являясь ярким поисковым признаком. В рельефе грязевые вулканы выражены конусовидными, пологими холмами с несколькими кратерами.

Тема 5-ой лекции: Рис. 16. Дентритовый тип речной сети на АФС

2) Перистый – притоки причленяются под острым углом на жесткомсубстрате при консеквентном заложении

3) Прямоугольный – развивается на интрузивном субстрате, контролируется трещинами отдельности (в гранитах).

4) Решетчатый – развивается на глубоко денудированном субстрате

5) Центробежный (радиальный) барранкосы развиваются на склонах молодых вулканов, которые сложены рыхлыми туфовыми образованиями.

6) Центростремительный – реки стремятся к центру замкнутой котловины

7) Параллельный (рис. 17) – встречается, главным образом, на древних щитах с резко выраженными параллельными трещинными зонами

8) Коллинеарный – параллельно расположенные долинки с пересыхающими руслами, несплошные.

10) Кольцевидный (рис. 18) - развивается на складчатых структурах, сложенных прочными породами в местах их замыкания

Рис. 17. Параллельный тип речной сети на АФС

Рис.18. Кольцевидный тип речной сети на АФС