М. Е. Комаровский геоморфология (курс лекций) для студентов специальности 1-51 01 01 «Геология и разведка месторождений полезных ископаемых» часть общие вопросы лекция



жүктеу 0.79 Mb.
бет1/5
Дата01.05.2016
өлшемі0.79 Mb.
түріЛекция
  1   2   3   4   5
: bitstream -> 123456789
123456789 -> Метанарративы национальной идентичности в современной массовой литературе россии
123456789 -> Учебно-методическое пособие для политологического отделения минск 2012 г
123456789 -> Лекция Научное познание как предмет методологического анализа 4 Методы научного познания 5
123456789 -> I. Пояснительная записка Основой целью изучения учебной дисциплины «Гидроэкология»
123456789 -> А. А. Шавель абсурд в драматургии а. Казанцева
123456789 -> Пространство, время, стиль (пространственно-временной концепт в архитектуре и искусстве, 1850 1900)
123456789 -> Костромичева Мария Васильевна
123456789 -> А. В. Данильченко Регистрационный № уд /р. История Словакии (специальный курс) Учебная программа
123456789 -> Лекция Понятие об авиамоделировании. Виды авиамоделей. Свободнолетающие авиамодели. Схематические модели планеров
123456789 -> Вопросы к экзамену по курсу «Ландшафтоведение» для студентов дневного отделения
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

М.Е. Комаровский



ГЕОМОРФОЛОГИЯ

(курс лекций)

для студентов специальности

1-51 01 01 «Геология и разведка месторождений полезных ископаемых»

ЧАСТЬ 1. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ
ЛЕКЦИЯ 1. ПРЕДМЕТ ГЕОМОРФОЛОГИИ, ИСТОРИЯ ЕЕ РАЗВИТИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Термин «геоморфология» произошел от греческого «гео» - Земля, «морфе» - форма, «логос» - наука. Геоморфология – наука о строении, происхождении, истории развития и современной динамике рельефа земной поверхности. Обьектом изучения геоморфологии является рельеф. Рельеф – это совокупность неровностей земной поверхности. Эти неровности имеют разную форму, размеры, происхождение, возраст и историю развития.

Специфика рельефа поверхности Земли.

1. Формы рельефа имеют определенное геологическое строение. Например, холмистый рельеф может состоять из холмов, внешне похожих друг на друга, но различных по строению, а значит и по формированию. Поэтому, изучение рельефа невозможно без четкого представления о геологическом строении слагающих его горных пород.

2. Рельеф земной поверхности не является чем-то неизменным, а находится в постоянном развитии. На него действуют одновременно глубинные (эндогенные ) процессы, протекающие в недрах Земли, и внешние (экзогенные) процессы, протекающие в атмосфере и гидросфере. Под действием эндогенных процессов рельеф испытывает разнообразные движения и изменения, а под действием экзогенных процессов происходит преобразование форм. Геоморфолог должен знать процессы, воздействующие на рельеф.

3.Рельеф является составной частью (компонентом) географического ландшафта. Он образует его фундамент, определяет специфику каждого ландшафта: микроклимат, почвы, растительный и животный мир, грунтовые и поверхностные воды.

На территории Беларуси, например, сильно пересеченный грядово-холмистый с обширными низинами рельеф Поозерья обусловливает размещение многочисленных озер и болот, влажный микроклимат, развитие почв, особый состав лесных и травянистых группировок, живописные ландшафты. Связь между рельефом и отдельными компонентами очень тесная. К примеру, по характеру растительности можно судить о происхождении отдельных форм рельефа. Рельеф находится в тесном взаимодействии с другими компонентами ландшафта. В формировании рельефа самым активным образом участвуют:1) животные организмы и мертвая органическая материя, которые создают биогенные формы рельефа; 2) литология горных пород и их сопротивляемость к выветриванию; 3) климат, определяющий специфику рельефа пустынь, тундры, полярной зоны и др.; 4) поверхностные воды. Поэтому изучение рельефа и законов его развития может быть только при исследовании его во взаимодействии и взаимообусловленности со всеми другими компонентами географической среды. Этим определяется особо тесная связь геоморфологии с физической географией и другими географическими науками.

Геоморфология, как и геология, наука историческая. Ее задачами являются не только изучить строение и происхождение рельефа земной поверхности, но также и установить последовательность происходивших на Земле событий, которые привели к формированию современного рельефа. Изучая протекающие сегодя процессы можно предсказать будущие изменения его форм. В познании рельефа геоморфология использует достижения астрономии, космогонии, геофизики, биологии и других наук.

Таким образом, геоморфология изучает строение, происхождение, историю развития и динамику рельефа земной поверхности. Цель того изучения – познание законов развития рельефа и использование выявленных закономерностей в практической деятельности человека.

История развития геоморфологии

Сведения о рельефе накапливались с самых ранних этапов возникновения и развития человеческого общества. Как научная дисциплина геоморфология начала оформляться в конце 18 – начале 19 в, вслед за геологией. М. В. Ломоносов в работе «О слоях земных» (1763) впервые выдвинул идею развития рельефа в результате взаимодействия эндогенных и экзогенных сил. Эта идея лежит в основе и современной геоморфологии. До этого времени значительное место в изучении рельефа занимало представление о потопе. Это представление опиралось на библейское утверждение о том, что Земля приобрела свою форму в результате божественного творения и всемирного потопа. На поверхности Земли обнаруживались многочисленные признаки подобной катастрофы. На большей части Северной европы распространены отложения, известные как дрифт. Местами они глинистые, местами состоят из грубого слоистого галечника, кое-где это крупные глыбы, расположенные в неправдоподобных местах на вершинах холмов. Появление валунов теория потопа обьясняла плавающими льдами во время обширного потопа. Следует отметить, что и сейчас еще не отказались от предположения о том, что некоторые части Европы подверглись затоплению в третичном и четвертичном периодах.

Кропотливое изучение рельефа и процессов не укладывалось в рамки теории потопа. В то время еще не было четкого деления горных пород на изверженные и осадочные; время существования Земли измерялось тысячами, а не миллиардами лет; не придавалось значения эродирующей способности ледников и морей; не понимали процессов образования речных долин. На средневековых картах реки часто показывались в неправдоподобных направлениях.

В конце 18 в возникли учения нептунизма и плутонизма . Концепция нептунизма (основатель немецкий ученый Г. А. Вернер) отводила Мировому океану ведущую роль в образовании горных пород и рельефа. Учение плутонизма разработана шотландским геологом Дж. Геттоном. Согласно этому учению, горные породы и рельеф образовались под действием подземного тепла. Дж. Геттон в своей книге «Теория Земли» (1788) ввел в науку понятие о геологическом цикле История Земли представляет собой ряд повторяющихся циклов с периодической сменой разрушения одних континентов и возникновения на их месте новых. Учение опиралось на идею развития по замкнутому кругу. Согласно ему, Земля существуе продолжительное время и рельеф изменяется в связи с геологическим развитием Земли.

Основоположник геологии Ч. Лайель в труде«Основы геологии» (1830) обосновал теорию актуализма. Основные положения этой теории заключались в следующем. Земная поверхность медленно и непрерывно изменяется под влиянием процессов, действующих и в настоящее время. Формы рельефа возникают в результате движения земной коры, а затем нивелируются и разрушаются под действием внешних сил. Разрушение гор происходит под действием внешних сил , которое получило название денудация.

Важными моментами в истории геоморфологии были открытие существования в прошлом ледников и доказательство их роли в переносе обломочного материала и эродирующего воздействия на горный ландшафт (швейцарец Л. Агассис, 1840 г); обоснование теории материкового оледенения (П. А. Кропоткин, 1876 г); работы В. В. Докучаева, Сюрреля по проблемам образования речных долин; признание способности моря эродировать края платформ ( А. Рамсей, Уэльс).



Выделение геоморфологии в самостоятельную науку связано с именами американского ученого В. Девиса (1899) и немецкого исследователя В. Пенка (1924). В. Девис разработал учение о географических (геоморфологических) циклах. В соответствии с учением о геоморфологических) циклах, рельеф развивается циклично.В. Девис выделил нормальный (водно-эрозионный), ледниковый, морской и аридный (эоловый) циклы развития рельефа. В каждом цикле рельеф проходит через стадии юности, зрелости и стадию старости. Стадия старости характеризуется образованием пенеплена (денудационной равнины). Развитие рельефа от ранней стадии к стадии дряхлости может нарушаться тектоническими и климатическими изменениями.

В. Пенк (1924) разработал принцип изучения тектонических движений путем анализа рельефа. Эту задачу он пытался решить на основании анализа форм склонов. Склоны имеют выпуклый профиль при быстром и значительном поднятии. Прямой профиль склона образуется при менее быстром поднятии. Вогнутый профиль возникает при стационарном состоянии земной коры, а S – образный профиль – при возобновлении быстрого поднятия. По В. Пенку процесс уничтожения водораздельных пространств развивается в горизонтальном направлении за счет роста долин в ширину и разрушения водораздельных плато с боков. В. Пенк рассматривал развитие рельефа в условиях одновременного воздействия на земную кору эндогенных и экзогенных процессов. Он предложил понятия «восходящее» и «нисходящее» развитие рельефа.

Начиная с 20-х годов в Европе усилились другие теоретические направления.

Направление, в котором ведущая роль приписывалась климату. Климат обусловливает различные процессы, которые создают разнообразие рельефа. Основоположниками этого течения являлись Ю. Бюдель в Германии и А. Кайе во Франции. Подчиненое значение имеют растительность, геологические структуры. На основе климатических различий выделялись различные морфогенетические области. Климатическое направление продолжает развиваться и в настоящее время.

Представление о геоморфологических уровнях (основатель - К. К. Марков). Оно обьясняет зональность протекания геоморфологических процессов и расположения различных форм рельефа. К. К.Марковым выделены четыре уровня: 1) абразионно-аккумулятивный, создаваемый деятельностью моря; 2) денудационный – работой поверхностных водотоков и общей денудацией; 3) уровень снеговой границы в горах и 4) верхний денудационный уровень – до самых высоких вершин в горах.

Концепция, отводящая определяющую роль в формировании рельефа геологии. Она успешно развивается в России( И. П. Герасимов, Ю. А. Мещеряков и др.). Приверженцы «геологического пути» обьясняют и классифицируют рельеф по структурному принципу. Они выделяют геотектуры, морфоструктуры, представляющие собой древние массивы, аккумулятивные впадины, молодые складчатые горы. Другое направление подчеркивает ведущую роль тектонических движений в формировании рельефа.

Системный подход разрабатывается американскими и английскими геоморфологами (А. Н. Стралер). Геоморфологический ландшафт рассматривается как набор элементов, обьединенных потоками энергии и вещества. Под таким углом зрения может быть проанализирована любая группа форм рельефа.Системный подход рассматривает динамическую связь между процессами и рельефом. Геология, климат и возраст являются переменными факторами, которые воздействуют на связь процесс – рельеф больше, чем все другие . Влияние этих непостояных факторов определяется масштабом исследований. Для системного подхода характерно повышенное внимание к сущности связи процесс – форма рельефа. Он лучше обьясняет механизм процесса, предусматривает необходимость изучения рыхлых отложений и возможность количественной оценки, дает возможность успешно прогнозировать и способствует развитию прикладной геоморфологии.
Методика геоморфологических исследований

Картографирование

рельефа


Измерение

форм



Изучение отложений. Лабораторные анализы

Обработка

результатов


Выводы



Планиро-вание ис-следований

Регистрация протекающих процессов

Новые направле-ния иссле-дований
Методика геоморфологических исследований включает следующую последовательность (Схема).

Изучение рельефа местности осуществляется путем картографирования, заложения морфологических профилей, определения крутизны склонов с помощью пантометра и аэрофотосьемки в труднодоступных районах.



Обследование горных пород проводится в природных обнажениях и карьерах, по аэрофотоснимкам. Осуществляется отбор образцов на лабораторный анализ. Обработка результатов сводится к составлению карт, обработке цифровой информации. Полученные данные систематизируются, а результаты наблюдений подвергаются анализу. Вырабатывается заключение, формируются новые идеи и планируются новые полевые исследования.

Методика геоморфологических исследований требует всестороннего и комплексного изучения рельефа.Она включает применение трех подходов: морфологических методов, морфометрических методов и анализа геологической и физико-географической обстановок рельефообразования.

Морфологические методы – это непосредственное наблюдение внешнего облика форм и их естественных сочетаний. Включают изучение плановых очертаний форм рельефа; выявление прямолинейных, кольцевых, дугообразных геоморфологических элементов, их картирование и генетическое истолкование.

Морфометрические методы основаны на применении количественных критериев к анализу форм рельефа. По количественным показателям делаются выводы о генезисе форм. При этом анализируются: гипсометрическое положение форм, изменчивость уклонов, плотность гидросети, ширина и длина форм и т.д. Исследование выполняется по топокартам, аэроснимкам иполевым измерениям. Морфометрические методы эффективны при поисках нефтегазоносных структур, при прогнозировании разломов, складок.

Геологические методы дают представление о геологическом строении форм рельефа, о связи форм рельефа с тектоникой, литологией, для суждения о генезисе форм рельефа.



ЛЕКЦИЯ 2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РЕЛЬЕФЕ. КЛАССИФИКАЦИЯ РЕЛЬЕФА

Рельеф любого участка земной поверхности состоит из отдельных форм. Каждая форма (подобно геометрическим телам( имеет простые элементы.



Элементы рельефа

К элементам рельефа относятся характерные точки, линии и поверхности, на которые можно разложить любую форму. Характерные точки называются угловыми.


Рис. Угловые точки рельефа

Некоторые точки связаны с положительными формами, другие – с отрицательными. Каждая форма имеет грани и ребра Грани – это поверхности, например склоны, равнины. Ребра образуются на пересечении различно ориентированных граней. Система угловых точек и ребер определяет геометрический каркас рельефа. Выделяются еще гранные углы на пересечении трех и более граней.

По положению в рельефе ребра подразделяются на две группы: Первая группа включает ребра, образованные положительным сочленением поверхностей. Сюда относятся водораздельные линии, бровки террас. Такие ребра встречаются на положительных формах. Ко второй группе относятся ребра, созданные отрицательным сочленением поверхностей. Например, тыловые швы. Они развиты у отрицательных форм рельефа.

Многие характерные линии получили специальные названия. Бровки – линии сочленения поверхности террас с плоскостями уступов. Тыловые швы – линии, созданные сочленением поверхностей террас с поднимающимися выше их склонами и уступами. Линии подошвы или подножий возвышенностей находятся в месте сочленения склонов возвышенностей с примыкающей равниной. Линии водоразделов или гребни образуются в результате положительного сочленения противоположных склонов. Линии тальвегов совпадают с линиями наибольшего падения ложа русловых потоков.

В рельефе наиболее легко выделяются поверхности, которые ограничивают форму рельефа. По отношению к уровню моря или горизонтальной плоскости они имеют разный наклон. По величине наклона поверхности разделяются на субгоризонтальные с углом наклона до 2 градусов и склоны с углами наклона более 2 градусов. Поверхности могут быть ровными, вогнутыми и выпуклыми. Ребра и гранные углы не всегда четко выражены в рельефе. В большинстве случаев они теряют свою морфологическую выраженность, превращаются в округлые сглаженные поверхности. Следствием этого являются плавные переходы (перегибы склонов) как между гранями одной формы и соседними формами рельефа.

Формы рельефа

Формы рельефа делятся на положительные (холм, гряда, требет) и отрицательные (долина, воронка, западина). Среди тех и других различаются замкнутые и незамкнутые формы. По очертаниям в плане они могут быть удлиненными, округлыми, дугообразными, неправильных очертаний и др.Формы рельефа бывают простыми и сложными. Первые состоят из одной или нескольких граней ( терраса, уступ), последние – из сочетания многих граней или меньших по размеру форм рельефа. Все крупные формы сложные.

Среди экзогенных форм рельефа различаются аккумулятивные и денудационные . Аккумулятивные формы образовались в результате накопления материала. Примером могут служить моренные холмы, барханы. Денудадационные формы возникли за счет выноса материала (овраги, котловины выдувания). Сочетания форм рельефа, обладающих сходным обликом, строением и происхождением и закономерно повторяющихся на определенной территории, называются генетическим типом.

По размерам формы рельефа подразделяются на планетарные, мегаформы, макроформы, мезоформы, микроформы и наноформы.

Планетарные формы имеют площадь в сотни тысяч и миллионы квадратных километров. Это материки, ложе океана, геосинклинальные пояса, срединно-океанические хребты.

Материки являются крупнейшими положительными формами рельефа Земли. Большая их часть представляет собой сушу, значительная часть участвует в строении дна Мирового океана. Важнейшая особенность материков состоит в том, что они сложены земной корой материкового типа. Ложе океана – это часть дна Мирового океана, лежащая на глубинах более 3 км.Оно характеризуется распространением земной коры океанического типа. Современные геосинклинальные пояса располагаются на границе между материками и океанами. Эти планетарные формы отсутствуют на большей части окраин Атлантического, Индийского и Северного Ледовитого океанов. Значительная часть Альпийско-Гималайского геосинклинального пояса от Средиземного моря до Идокитая размещается в пределах суши.Срединно-океанические хребты являются являются крупнейшей горной системой, проходящей через все океаны.



Мегаформы занимают площадь в несколько сотен или десятков тысяч квадратных километров. К ним относятся горные пояса и равнины в пределах материков, крупные впадины и поднятия на территории ложа океана, а также разломы планетарного масштаба. Например, Альпы, Кавказ, Восточно-Европейская равнина, впадина Черного моря.

Макроформы имеют площадь в сотни – тысячи квадратных километров. Макроформами являются отдельные хребты и впадины в пределах какой либо горной страны, Минская возвышенность на Восточно-Европейской равнине.Мезоформы имеют размеры в несколько км2, например овраги, балки, моренные гряды. Микроформы осложняют более крупные формы (карстовые воронки, береговые валы). Наноформы представляют собой очень мелкие неровности типа луговых кочек, кротовин, знаков ряби в речных руслах.

Таблица 1. Основные гипсометрические уровни

Гипсометрические уровни

Абсолютные отметки, м

Площадь,%

Материковый

2000 – минус 200

30

Океанический

-3000 – минус 6000

50

Остальные (горы,

желоба


выше 2000

ниже 6000



20

Выясняя роль эндогенных и экзогенных процессов в образовании этих разных по масштабу форм рельефа можно отметить, что планетарные формы, мега- и макроформы сформированы эндогенными процессами, а мезо-, микро- и наноформы – экзогенными факторами.

Формы рельефа отличаются также асолютными высотами или глубинами. На Земле выделяются следующие основные гипсометрические уровни (Таблица). Средняя высота суши над уровнем моря составляет 875 м. Средняя глубина океана равна – 3730 м. Средняя высота поверхности Земли – минус 2440 м. Наивысшей точкой Земли является г. Джомолунгма (Эверест) в Гималаях – 8848 м. Самая большая глубина расположена в Марианком глубоководном желобе в Тихом океане – минус 11034 м. Размах высот поверхности Земли достигает почти 20 км.

По высоте над уровнем моря выделяют низменный (от 0 до 200 м) и возвышенный (выше 200 м ) типы рельефа.Возвышенный рельеф включает возвышенности и возвышенные равнины, плато и плоскогорья, нагорья и горы.

Возвышенности и возвышенные равнины – это приподнятые участки земной поверхности с абсолютными высотами от 200 до 500 м. По морфологии они могут быть плоские, холмистые, волнистые, грядовые. По генезису выделяются аккумулятивные и денудационные макроформы.

Плато представляет собой повышенную равнину, сложенную горизонтальными или слабо нарушенными пластами пород. Плато имеют ровную или волнистую поверхность и отчетливые уступы, отделяющие от соседних пониженных пространств. По происхождению различают структурные , вулканические и денудационные плато.

Плоскогорья – это плосковершинные возвышенности, сложенные горизонтально лежащими или слабо нарушенными породами. Абсолютные высоты плоскогорий достигают 1 км и более. Они характеризуются более глубокой расчлененностью. Плато и плоскогорья, имеющие бронирующий верхний пласт, называются столовыми странами. Склоны этих форм четкие крутые или ступенчатые.

Нагорья имеют высоко приподнятый массивный цоколь, на котором находятся горные хребты и массивы, плато, плоскогорья и котловины.

Горы являются территориями со складчтой или складчато-глыбовой структурой земной кор, приподнятые на большую высоту. Горы отличаются резкими колебаниями высот, прямолинейной или дугообразной формой в плане, протяженностью в десятки и тысячи километров, ярусностью рельефа. По гипсометрии горы подразделяются на низкие (до 1 км), средние (1 – 3 км) и высокие (более 3 км). Низкие горы выделяются мягкими округлыми формами, отсутствием вертикальной дифференциации (кроме высоких широт). Такие горы встречаются в областях слабого горообразования и по периферии высоких и средних гор. Средневысотные горы имеют четкую поясность, несут следы ледникового рельефа. Для высоких гор свойственен альпийский тип горного рельефа.

В подводном рельефе океанов и морей выделяются: неритовая зона (глубина 0 – 200 м), батиальная зона (200 – 3000 м), абиссаль (3000 – 6000м) и гипабиссаль (глубже 6000 м).




  1   2   3   4   5


©netref.ru 2017
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет