Геоморфология

Многие геологические процессы отражаются на поверхности планеты в виде ее очертаний, совокупности неровностей и т. д., называемых рельефом. Его изучением занимается геоморфология.

• История науки
• Современная наука
• Предмет, задачи и методы геоморфологии
• Работа и образование
• Заключение

История

Ее основателем считают Шэнь Ко, которые вел наблюдения за морскими отложениями, эрозией гор и т. д. Однако его достижения не использовались до XX в.

М.В. Ломоносов в работе 1763 г. выдвинул предположение о развитии рельефа в результате взаимодействия экзогенных и эндогенных процессов.

В развитии геоморфологии сыграла роль смена геологических концепций. Основы первых гипотез (плутонизма и нептунизма) были заложены в античные времена, но окончательно они сложились во второй половине XVIII в. В дальнейшем их сменили концепции, предполагающие непрерывное медленное эволюционное развитие.

В 1852 г. К Науманном было введено понятие «морфология земной поверхности».

Ко второй половине XIX в. сформировались многие науки о Зелме, и разрабатывались основы тектоники и структурной геологии. Тогда появилось множество работ геоморфологического содержания. Так, было описано строение океанов и материков, представляющих крупнейшие формы рельефа. Была сформулирована теория материкового оледенения (П.А. Кропоткин), рассмотрено формирование и развитие речных долин (Сюррель, Рютимейер, В.В. Докучаев, С.Н. Никитин), плоскостной смыв (Д. Пауэлл). К концу столетия появились обобщающие данные по строению поверхности планеты и происхождению рельефа в работах Ф. Рихтгофена, А.П. Павлова, А. Пенка, где приведены первые классификации форм рельефа.

Многие предпосылки к становлению геоморфологии создал Рихтгофен. Он отмечал взаимосвязь геологического строения и климата, органического мира, антропогенной деятельности и рассматривал рельеф как динамическую систему. В 1886 г. Он создал генетическую классификацию форм рельефа.

Формирование геоморфологии в качестве самостоятельной науки произошло к началу XX в. после становления геологической отрасли наук. Во многом этому способствовали У. Дейвис и В. Пенк.

Первым было создано учение о географических циклах, ставшее основой геоморфологии, и выдвинута формула развития рельефа. На основе ведущего процесса У. Дейвис разработал классификацию циклов развития. Он предполагал стадийное протекание ведущего процесса и зависимость его результатов от геологической структуры. Однако в любом случае в результате происходит выравнивание рельефа до пенеплена или равнины. Поднятие приводит к новому циклу. К тому же, по мнению У. Дейвиса, возможно нарушение последовательности развития рельефа на отдельных этапах ввиду тектонических и климатических изменений.

В. Пенк занимался морфологическим анализом с особым изучением взаимосвязи вертикальных движений коры и денудации. Он создал принцип исследования тектонических движений по формам рельефа на примере склонов. Так, по мнению В. Пенка, значительное и быстрое поднятие с интенсивной эрозией долин приводит к формированию склонов с выпуклым профилем. При медленном поднятии и определенном соответствии интенсивности денудации и эрозии получается прямой профиль. При отсутствии тектонических движений, предельном эрозионном врезании, денудации и отступлении склонов они приобретают вогнутый профиль. В случае быстрого поднятия после стационарного состояния образуется изогнутый склон. В. Пенк дал свое объяснение сути процесса пенепленизации. По его мнению, водораздельные плато разрушаются горизонтально с боков вследствие расширения долин. При этом в начале процесса их высота сокращается медленно. Ускорение происходит после пересечения отступающих склонов смежных долин. Кроме того, в отличие от У. Дейвиса, В. Пенк исследовал развитие рельефа при одновременном воздействии на поверхность планеты экзогенных и эндогенных процессов. Он ввел понятия «нисходящего» и «восходящего» развития рельефа. Наконец, он отнес к денудации сползание коры выветривания по склонам.

В 30-х гг. произошло очередное обобщение геоморфологических данных в работах А. Лобека, О. Энгельна, И.С. Щукина и др. Последний также ввел новые подходы в систематике и классификации.

К середине столетия К.К. Марков создал представление о геоморфологических уровнях, развил знания о методах изучения, возрасте рельефа, практическом применении геоморфологии.

Во второй половине века Л. Кинг объяснил планацию в большинстве случаев отступлением склонов. В результате формируются педименты (наклоненные выровненные поверхности) или педиплены.

Ю.А. Мещеряков и И.П. Герасимов развили представление о морфоструктурах и геотектурах и создали теорию о «геоморфологическом этапе» развития планеты.

Современная наука

В настоящее время в сферу изучения геоморфологии входит внешний облик рельефа, его происхождение, история и современная направленность развития, особенности конкретных форм, закономерности их распространения и сочетания.

Рельеф в рамках геоморфологии рассматривается в качестве географического компонента с учетом взаимодействия с природной, в том числе геологической, средой и антропогенной деятельностью.

Геоморфология подразделена на общую, планетарную, палео-, региональную, прикладную, морскую и прочие частные геоморфологические дисциплины. В настоящее время среди них наиболее развиты структурная (исследует взаимосвязь рельефа и геологического строения), динамическая и климатическая (рассматривают рельефообразующие процессы) геоморфология. Также весьма развита морская геоморфология, подразделенная на геоморфологию берегов и геоморфологию дна.

Ввиду междисциплинарности геоморфология связана как с геологическими, так и с физико-географическими науками: тектоникой, инженерной геологией, петрологией, четвертичной геологией, литологией, гидрогеологией и др. и климатологией, океанологией и др., а также такими междисциплинарными науками, как почвоведение, геоботаника и др. Геологические данные в геоморфологии применяются для выяснения зависимости рельефа от геологического строения и развития, процессов его формирования, взаимодействия его с оболочками планеты.

Кроме того, посредством исследования генезиса, возраста и истории развития рельефа геоморфология очень тесно связана с палеогеографией. Данная дисциплина изучает историю географической оболочки и географию прошлого с использованием геохронологической шкалы. Взаимодействие геоморфологии и палеогеографии обусловлено двумя факторами. Во-первых, все образованные экзогенными процессами формы рельефа имеют в облике черты географических условий прошлого. Во-вторых, все слагающие их породы и отложения отражают геологическую историю, так как содержат остатки организмов и следы процессов. К тому же рельефообразующие процессы приводят к формированию как форм рельефа, так и отложений (морфолитогенез). Ввиду этого на основе исследования форм рельефа и слагающих их отложений возможно создание палеогеографических реконструкций.

Геоморфология имеет существенное прикладное значение: ее данные используются в сфере поисков и добычи полезных ископаемых, строительстве, сельском хозяйстве.

Предмет, задачи, методы

Предмет геоморфологии представлен рельефом Земли.
К задачам относится исследование его в целом, конкретных форм, морфологии, происхождения, истории развития, современной динамики.

Изучение морфологии рельефа осуществляется на основе двух подходов. Морфографический метод предполагает словесное описание облика рельефа с применением качественных параметров. Данный подход удобен и прост, так как не требует применения специального оборудования. Однако он подходит для описания лишь тех форм рельефа, которые могут быть охвачены взглядом. Морфометрический метод подразумевает описание на основе измерений различных параметров. С применением этих данных возможно восстановление облика рельефа с высокой точностью. Таким образом, морфометрический подход при большей сложности дает более детальные и точные результаты. К тому же он подходит для описания форм рельефа любого размера.

При исследовании генезиса помимо описаний внешнего облика рельефа используются геологические, климатические и др. данные.

Возраст рельефа, как и пород, подразделяют на абсолютный и относительный. Первый выражается в числовых единицах и показывает время формирования данной формы рельефа. Относительный возраст служит для взаимного сравнения возраста форм рельефа. Он не выражает конкретных данных и лишь позволяет установить последовательность их формирования.

На основе морфологии, генезиса, возраста возможно воссоздание истории развития рельефа. Под ней понимают последовательность временных промежутков, в каждом из которых преобразование рельефа происходило под преимущественным воздействием какого-либо рельефообразующего процесса или их группы. Со сменой этапов ввиду изменения условий среды менялись ведущие рельефообразующие процессы.

Современную динамику рельефа, под которой понимают направление и скорость его изменения, изучают на основе наблюдения за рельефообразующими процессами. Основной индикатор последних – морфология рельефа.

Названные задачи геоморфологии решаются с применением морфологического, морфофациального, морфоструктурного, морфонеотектонического, морфогеографического, морфодинамического, палеогеоморфологического, картографического, генетического, структурно-геоморфологического методов.

Образование и работа

Геоморфологии обучают на факультетах, связанных с науками о Земле. В рамках данной специальности изучают в основном геологические и географические науки. Такие специалисты востребованы в основном в научной и образовательной сферах: в научно-исследовательских институтах, проектных и изыскательских организациях, научных заведениях и т. д.

Заключение

Являясь междисциплинарной наукой на стыке геологических и географических дисциплин, геоморфология исследует очертания поверхности планеты и законы ее изменения. Эти данные очень важны для жизнедеятельности человечества: они используются в строительной, сельскохозяйственной, инженерно-строительной сферах.