Элементы и формы рельефа
РЕЛЬЕФ ЗЕМЛИ
Земная поверхность – верхняя граница земной коры и литосферы, имеет сложный рельеф в виде различных неровностей: возвышений, равнин и углублений. Определенные сочетания форм земной поверхности, закономерно повторяющиеся на обширных пространствах, имеющие сходное происхождение, геологическое строение и однотипную историю развития называются рельефом. Наука, занимающаяся изучением рельефа, его происхождением и развитием, – геоморфологией.
В геоморфологии рассматривают элементы и формы рельефа, процессы их образования и закономерности размещения. Современный рельеф Земли является внешним выражением внутреннего строения того или иного участка земной коры, осложненного новейшими и современными тектоническими движениями (эндо- генными процессами), а также экзогенными процессами. Таким образом, рельеф является «функцией» трех составляющих: геологических структур, новейших и современных движений, а также экзогенных процессов, происходивших и протекающих на данном участке земной поверхности. Он находится в состоянии непрерывного изменения, скорость которых определяется, прежде всего, скоростью геологических процессов. Геоморфология представляет собой науку, находящуюся на стыке географии и геологии. Первая занимается более обстоятельно исследованием внешних форм рельефа, а вторая – внутренним строением определенных форм и объясняет их происхождение.
Рельеф имеет большое значение для понимания географических закономерностей, протекания экзогенных геологических процессов, а также прикладное значение для строительства.
Элементы и формы рельефа
К элементам рельефа относятся поверхности, линии и точки. Поверхности подразделяются на горизонтальные, наклонные, вогнутые, выпуклые и сложные и образуют форму рельефа. Пересечение поверхностей рельефа происходят по линиямили точкам. Различаются линииводораздельные, водо- сливные, подошвенныеибровки. Наибольшая высота участка в данной местности называется вершиной, самая низкая точка понижений рельефа – донной. Дно понижения гребней хребтов носит название перевальных точек. Из различных сочетаний элементов состоят формы рельефа.
В зависимости от расположения форм рельефа по отношения к плоскости горизонта различают положительные (выпуклые по отношению к плоскости горизонта) и отрицательные (вогнутые) формы рельефа.
К положительным формам рельефа относят:
–материки– крупные участки земной поверхности, выступающие над уровнем Мирового океан, в основе лежит континентальный тип земной коры;
–нагорье – обширная возвышенность, состоящая из системы горных хребтов и
вершин Памир);
–горныйхребет – вытянутая возвышенность с относительными превышениями более 200 м и с крутыми, нередко скалистыми склонами, например хр. Зюраткуль;
–горныйкряж – невысокий горный хребет с более пологими склонами и плоской вершиной, например Донецкий кряж;
–гора – изолированная возвышенность высотой более 200 м, с крутыми склонами и линией максимальных высот, называемой гребнем, например Голая Сопка (Шишка);
–плоскогорье – нагорная равнина, обширная по площади, с плоскими вершинными поверхностями, хорошо выраженными склонами, например Сибирское плоскогорье;
–плато – приподнятая равнина, ограниченная хорошо выраженными, нередко обрывистыми склонами;
–гряда – узкая вытянутая возвышенность с крутизной склонов более 20 градусов и плоскими вершинами, например гряда (кряж) Чернышова на Полярном Урале;
–увал – вытянутая возвышенность значительной длины с пологими склонами
и плоскими вершинными поверхностями;
–холм – обособленная куполообразная или коническая возвышенность с пологими склонами и относительными превышениями менее 200 м;
–курган – искусственный холм;
–бугор – изолированная куполообразная возвышенность с резко выраженной
подошвенной линией, крутизной склонов менее 25 градусов и относительно плоской вершиной;
–конусвыноса – невысокая возвышенность, располагающаяся в устье русла водостоков и имеющая вид усеченного конуса со слабо выпуклыми пологими склонами.
К отрицательным формам (вогнутым) рельефа относят:
–океаныиморя (океаническиевпадины) - крупные участки земной поверхности, расположенные ниже уровня Мирового океан, в основе которых лежат океанический, а по периферии океанов и морей континентальный типы земной коры;
–котловина – понижение значительной глубины с крутыми склонами;
–впадина - неглубокое понижение с пологими склонами;
–долина – вытянутое углубление, имеющее уклон в одном направлении, со
склонами различной крутизны и формы (террасы – рис. 41–43);
– балка – вытянутое углубление значительной длины, имеющее трех сторон
пологие задернованные (или покрытые растительностью) склоны, возникшие на месте состарившегося оврага;
–овраг – вытянутое углубление (глубина и длина оврагов различны) с относительно крутыми и местами отвесными обнаженными склонами;
–промоина – небольшое вытянутое мелкое углубление, имеющее с трех сторон крутые, незадернованные склоны;
–лощинаилиложбинастока – вытянутое углубление с пологими склонами, покрытыми растительностью, и глубиной не более 1…2 метров.
В зависимости от глубины и площади распространения (т.е. размера территории, которую они занимают) формы рельефа делятся на мельчайшие, очень мелкие, мелкие, средние, крупные, крупнейшие и величайшие.
Мельчайшиеформырельефа: борозды, рябь, и др., характеризуются соответствующими размерами – несколькими см по высоте или в глубину, не наносятся на карты и не имеет существенного влияния на строительство.
Оченьмелкиеформырельефа имеют высоту от нескольких дециметров до 2 м (кочки, рытвины, мелкие промоины), наносятся на крупномасштабные карты и учитываются при планировке территории.
Мелкиеформырельефа (микрорельеф)
занимают площади до сотен м2и имеют высоту несколько метров, наносятся на карту с масштабами 1:10 000, 1:5000 и крупнее. Микрорельеф должен учитываться при оценке инженерно-геологических условий строительной площадки.
Средние формырельеф (мезорельеф) прослеживаются по протяжению на тысячи километров при глубине расчленения до 200 м. Такие рельефы изображают- ся на картах масштаба 1:50 000 и позволяют оценить инженерно-геологические условия поселков и микрорайонов. К положительным макрорельефам относятся холмы, бугры, гребни, гряды невысоких возвышенностей, уступы террас на реках, озерах и морях; к отрицательным макрорельефам – неглубокие овраги, балки, ложбины, карстовые воронки и др.
Мелкие и средние формы рельефа нередко имеют «местные названия», например уступы эрозионных террас на Южном Урале называются притесами на р. Ай (рис. 44) и гребнямина р. Юрюзань и др.
Крупныеформырельефа (макрорельеф)
занимают площади в сотни и тысячи км2, отличаются расчленением рельефа по глубине 200...2000 м, отображаются на картах с масштабом 1:100 000 и 1:1 000 000.К положительным макрорельефам относятся горные хребты, горы и горные массивы, например, Зюраткульский и Таганайский (рис. 45) хребты. К отрицательным макрорельефам – большие долины, впадины крупных водоемов, в частности озера Тургояк и Зюраткуль. Макро-рельефы учитываются при размещении крупных территорий строительства.
 |
Крупнейшиеформырельефа (мегарельеф) занимают гигантские площади в сотни тысяч км2с разницей отметок между положительными и отрицательными формами в 500...4000 м, изображаются на картах с масштабом 1:10 000 000. К ним относятся горы, например Уральские горы, Приволжская возвышенность, Прикаспийская низменность (котловина) и их части.
Величайшие (планетарные) формырельефа измеряются миллионами км2, разница в отметках достигает 2500…6500 м. К положительным макрорельефам относятся материки, к отрицательным – океанические впадины, которые имеют под собой различное строение земной коры.
Формы рельефа характеризуются многими показателями - происхождением, отношением к поверхности земли, замкнутостью и размерами.
Происхождение форм рельефа обусловливается в основном двумя факторами - природой и техногенной деятельностью человека. Таким образом все формы рельефа земли разделяются на природные и антропогенные.
Природные формы рельефа рождаются в результате трех процессов:
- 1) движения земной коры;
- 2) разрушающей эрозионной и абразивной деятельности гидросферы (а также и эоловых факторов);
- 3) накопления (аккумуляции) осадков на поверхности земли.
Эти процессы создают следующие формы рельефа:
- 1) тектонические - горные хребты, равнины, океанические впадины; эти формы достаточно стабильные и нарушаются они в основном тектоническими процессами и сейсмическими явлениями;
- 2) эрозионные - формируются в результате эрозионной деятельности поверхностных вод (овраги, речные долины); эти формы рельефа нестабильны и изменяются во времени;
- 3) аккумулятивные - создаются в результате накопления осадков; это формы, намытые водой (речные отложения, дельты рек, конусы выноса селей и т. д.) и навеянные ветром (барханы пустынь, дюны побережий морей и др.); формы весьма не стабильные, довольно быстро изменяющиеся во времени.
Антропогенные формы рельефа. На современном этапе истории Земли рельеф ее поверхности стал интенсивно изменяться за счет техногенной деятельности человека. Возникают формы рельефа, которые природа не создает. Антропогенные формы образуются в результате работы горно-промышленных предприятий, инженерно-строительной деятельности, военных действий, при освоении земель под сельское хозяйство.
К антропогенным формам рельефа относятся спланированная земля при сельскохозяйственных и строительных работах, терриконы из пустых пород при разработке шахт, отвалы земли при выработке карьеров, выемки и насыпи при дорожном строительстве и др.
Антропогенные формы бывают относительно стабильными, например дорожные насыпи и выемки, но в большинстве случаев являются временными. В качестве примера можно привести придорожные карьеры, предназначенные для отсыпки насыпей. По окончании строительных работ эти формы рельефа перестают существовать за счет планировки земли.
По отношению к поверхности земли формы рельефа разделяют на положительные, которые возвышаются над землей, и отрицательные, т. е. углубления.
К положительным формам рельефа относятся:
- 1. Нагорье - обширная возвышенность, состоящая из системы горных хребтов и вершин (например, Памир).
- 2. Горный кряж - невысокий горный хребет с пологими склонами и плоской вершиной (например, Донецкий кряж).
- 3. Горный хребет - вытянутая возвышенность с относительной высотой более 200 м и с крутыми склонами.
- 4. Гора - изолированная возвышенность с крутыми склонами, высотой более 200 м.
- 5. Плоскогорье - нагорная равнина, обширная по площади, с плоскими вершинами.
- 6. Плато - приподнятая равнина, ограниченная хорошо выраженными, нередко обрывистыми склонами.
- 7. Гряда - узкая вытянутая возвышенность с крутизной склонов более 20° и плоскими вершинами.
- 8. Увал - вытянутая возвышенность большой длины, с пологими склонами и плоскими вершинами.
- 9. Холм - обособленная куполообразная или коническая возвышенность с пологими склонами и высотой менее 200 м.
- 10. Курган - искусственно созданный холм.
- 11. Бугор - изолированная куполообразная возвышенность с резко выраженной подошвенной литией при крутизне склонов не более 25° и плоскими вершинами.
- 12. Конус выноса - невысокая возвышенность земли в устье водотоков, например рек, оврагов и т. д.
Отрицательными формами являются:
- 1. Котловина - понижение значительной глубины с крутыми склонами; неглубокое понижение с пологими склонами называют впадиной.
- 2. Долина - вытянутое углубление, имеющее уклон в одном направлении со склонами различной крутизны и формы.
- 3. Балка - вытянутое углубление значительной длины, с трех сторон имеющее задернованные пологие склоны.
- 4. Овраг - вытянутое углубление с крутыми и местами отвесными склонами.
- 5. Промоина - небольшое вытянутое мелкое углубление, имеющее с трех сторон крутые незадернованные склоны.
Формы рельефа по замкнутости в пространстве разделяют на открытые (овраг, выемка) и замкнутые (гора, насыпь).
По размерам формы рельефа принято делить на семь видов: мельчайшие, очень мелкие, мелкие, средние, крупные, крупнейшие и величайшие.
Мельчайшие формы - размер в сантиметрах (песчаная рябь, борозды на полях ит. п.). На топографические карты эти формы не наносят.
Очень мелкие формы - размер от десятков сантиметров до 1-2 м (кочки, рытвины, мелкие промоины). На картах крупных масштабов их обозначают условными знаками.
Мелкие формы иногда называют микрорельефом. Эти формы занимают небольшие участки (несколько квадратных метров и иногда больше) при высоте в несколько метров. Эти формы находят отражение на картах масштабов 1:10 000, 1:5000 и крупнее.
Средние формы (мезорельеф) разделяют на положительные и отрицательные. К положительным формам относятся холмы, бугры, курганы, гребни, уступы, террасы долин рек, берегов морей и озер. В плане они занимают сотни, тысячи и больше квадратных метров. Многие из них имеют большую протяженность. Отрицательные формы - овраги, балки, карстовые воронки, ложбины.
Мезорельеф четко изображается на топографических (геоморфологических) картах масштаба 1:50 000 и играет важную роль при проектировании дорог и аэродромов.
Крупные формы (макрорельеф) - в плане занимают десятки, сотни и реже больше квадратных километров с расчленением по глубине на 200-2000 м. Такой рельеф отражается на картах 1:100 000 и 1:1 000 000. Положительные формы - горные хребты, отдельные горы, горные массивы; отрицательные - большие долины, озерные впадины типа Ладожского и Онежского озер. Рельеф такого вида позволяет оценивать целые территории при планировании размещения строительных объектов.
Крупнейшие формы рельефа (мегарельеф) занимают десятки и сотни квадратных километров. Это крупные возвышенности, котловины. Разница в отметках может достигать 500-4000 м. В связи с крупностью такие формы можно отображать на картах масштаба не менее 1:10 000 000.
Величайшие (планетарные) формы - по площади это миллионы квадратных километров, разница в отметках составляет 2500-6500 м, максимальная - 20 000 м. Положительные формы - материки, а отрицательные - океанические впадины.
Масштабы топографических карт весьма различны и в строительстве используются в зависимости от этапов проектирования объектов. В одних случаях бывают нужны карты мелкого масштаба, а в других - крупного. Это могут быть карты от 1:2000 до 1:1 000 000, крупные формы рельефа отображаются горизонталями, а мелкие - условными (типовыми) знаками.
11 12 ..7. Отбор форм рельефа и обобщение горизонталей
Наибольшее количество профилей рекомендуется делать при составлении.карт горных районов.
Всякие уклонения земной поверхности от уровенной называются
неровностями. Отдельные неровности земной поверхности, имеющие
определенный внешний вид, называются формами рельефа. Всякая форма
рельефа ограничена поверхностями, линиями и точками, которые называются
элементами рельефа. Примерами элементов рельефа могут служить склоны,
тальвеги, вершины и т. д.
По внешним признакам формы рельефа могут быть классифицированы по отношению к плоскости горизонта или по размерам форм. По отношению к плоскости горизонта различают положительные и отрицательные формы рельефа. Первые имеют выпуклую поверхность, выступая нал окружающей местностью, а вторые - вогнутую, образуя понижения в окружающей местности.
По размерам различают крупные (макро), средние (мезо) и мелкие (микро) формы рельефа. Точных критериев для отнесения тех или иных форм к крупным, средним или мелким еще не выработано. Обычно к крупным формам относят горные хребты, отдельные горы, крупные долины и т. д.; к средним - отроги горных хребтов, отдельные холмы, небольшие долины и т. д.; к мелким - бугры, западины и т. д., т. е. такие формы, которые измеряются единицами и долями метров.
Деление форм по размерам имеет важное значение для картографии. На картах мелких масштабов (1: 500000-I: I 000000) изображаются в основном только крупные формы рельефа. На картах средних масштабов (1: 100 000-1:200 000) изображаются как крупные, так и средние формы рельефа. На картах крупных масштабов горизонталями могут изображаться и мелкие формы.
Положительные формы рельефа
К положительным формам рельефа относятся: гора, горный хребет, холм, увал.
Гора - возвышенность относительной высоты более 200 м, с ясно выраженными склонами и подножьем (подошвой), изолированно возвышающаяся над окружающей местностью (рис. 14а). Самая возвышенная часть горы называется вершиной. Вершины бывают плоские (рис. 146), пирамидальные (рис. 14в), пикообразные (рис. 14 г), конусообразные (рис. 14д) и куполообразные (рис. 14е).
Совокупность близко расположенных гор называется горной группой.
Горный хребет - линейно вытянутая возвышенность относительной высоты более 200 м, с ясно выраженными склонами и подножьем. Самая возвышенная часть хребта называется гребнем. Пониженные части гребня называются седловинами. Седловины, используемые как пути сообщения между противоположными склонами хребта, называются перевалами.
По крутизне противолежащих склонов, различают симметричные и асимметричные хребты. У первых склоны примерно одинаковой крутизны, у вторых один склон круче другого.
Небольшой по протяжению и высоте хребет часто называют горной грядой или кряжем. Линейно вытянутую систему гор или хребтов называют горной цепью.
Нередко от основных хребтов отходят под разными углами боковые хребты, называемые отрогами. В некоторых случаях два или несколько хребтов сходятся. Место соединения хребтов называется горным узлом.
Холм - округлая в плане возвышенность относительной высоты менее 200 м и
большей частью с пологими склонами средней крутизны и неясно выраженным
подножьем (рис. 15). В гористых районах встречаются холмы с острыми
вершинами и крутыми, даже скалистыми склонами.
Увал - линейно вытянутая возвышенность относительной высоты менее 200 м,
с пологими склонами средней крутизны и неясно выраженным подножьем.
Узкий увал с ясно выраженным подножьем часто называют холмистой грядой.
Рис. 15. Холмистый рельеф
Отрицательные формы рельефа
К отрицательным формам рельефа относятся долины (и их разновидности - овраги и балки) и котловины.
Долина - линейно вытянутое понижение местности с уклоном в одном направлении. Размеры и очертания долин могут быть самые различные.
Долины различаются по форме поперечного профиля, глубине, по положению в
рельефе (продольные, поперечные) и по характеру верховьев (замкнутые,
полуоткрытые и открытые). Поперечный профиль типичной речной долины
показан на рис. 16. Самая низкая относительно ровная часть долины
называется ее дном или ложем (В, Д"). По дну большинства долин протекают
реки. Часть дна долины, занятая рекой, называется руслом (3), а
заливаемая речными водами при половодьях, поймой
Рис. 16. Поперечный профиль речной долины
(Ж, Ж")- Дно долины ограничено с боков склонами (БВ, Б"Д"). Часто склоны
бывают ступенчатые и состоят из чередующихся ровных площадок и уступов.
Более или менее ровные площадки (ВГ, ДЕ, Д" Е"), вытянутые вдоль долины
и отделенные друг от друга уступами (ГД, ЕЖ, Е"Ж"). называются
террасами.
За ширину долины принимается ширина ее дна. Глубиной долины называют
высоту верхнего перегиба склона над нижней частью дна.
Овраг - короткое, но сравнительно глубокое и узкое эрозионное понижение, в поперечном профиле напоминающее латинскую букву V, с крутыми или обрывистыми склонами.
Овраги образуются на крутых и высоких склонах долин в результате
размывающей деятельности периодических водных потоков. Средняя глубина
оврагов 10-20 м, ширина 20- 40 м и больше. В степной и лесостепной
полосе они образуют густую
сеть, достигая местами 50 м глубины и нескольких километров длины.
Различают овраги донные, врезающиеся в днище балок (рис. 17), и боковые,
прорезающие склоны балок и речных долин (рис. 18), а также висячие,
устье которых расположено выше дна долины, в которую они впадают (рис.
19).
Балки в отличие от оврагов более крупные по своим размерам эрозионные
понижения (рис. 20). Глубина их врезания может измеряться несколькими
десятками метров. Дно довольно широкое, ровное, с неглубоким руслом без
постоянного водотока; склоны длинные, пологие, становятся крутыми только
там, где подмываются периодически появляющимся водотоком; сверху обычно
ограничены бровкой.
Котловина - замкнутое понижение местности самых различных размеров. В
котловине различают дно - самая низкая, более или менее розная часть, и
склоны - боковые покатости, сходящиеся ко дну со всех сторон. Глубокие и
обширные котловины, дно которых опуокается ниже уровня моря, называются
депрессиями.
Из других отрицательных форм следует отметить в равнинных странах
небольшие плоские и мелкие углубления округлой формы, которые называются
западинами или блюдцами. Образуются они, как правило, в результате
оседания почвы; глубина их редко превышает 1 м, диаметр колеблется в
пределах 50-100 м.
В горных странах встречаются понижения сферической формы, имеющие выход
в одну сторону, называемые карами (цирками). Образованы они
деятельностью ледников. Глубина их равна десяткам и сотням метров.
Рельеф - совокупность неровностей земной поверхности.
Рельеф слагается из положительных (выпуклых) и отрицательных (вогнутых) форм. Крупнейшие отрицательные формы рельефа на Земле - впадины океанов, положительные - материки. Это формы рельефа первого порядка. Формы рельефа второго порядка - горы и равнины (как на суше, так и на дне океанов). Поверхность гор и равнин имеет сложный рельеф, состоящий из более мелких форм.
Морфоструктуры - крупные элементы рельефа суши, дна океанов и морей, ведущая роль в образовании которых принадлежит эндогенным процессам . Крупнейшие неровности поверхности Земли образуют выступы материков и впадины океанов. Наиболее крупные элементы рельефа суши - равнинно-платформенные и горные области.
Равнинно-платформенные области включают равнинные части древних и молодых платформ и занимают около 64 % площади суши. Среди равнинно-платформенных областей имеются низкие , с абсолютными высотами 100-300 м (Восточно-Европейская, Западно-Сибирская, Туранская, Северо-Американская равнины), и высокие , поднятые новейшими движениями коры на высоту 400-1000 м (Среднесибирское плоскогорье, Африкано-Аравийская, Индостанская, значительные части Австралийской и Южно-Американской равнинных областей).
Горные области занимают около 36 % площади суши.
Подводная окраина материка (около 14 % поверхности Земли) включает мелководную равнинную в целом полосу материковой отмели (шельф), материковый склон и расположенное на глубинах от 2500 до 6000 м материковое подножие. Материковый склон и материковое подножие отделяют выступы материков, образованные совокупностью суши и шельфа, от основной части океанического дна, называемой ложем океана.
Зона островных дуг - переходная зона ложа океана. Собственно ложе океана (около 40 % поверхности Земли) большей частью занято глубоководными (средняя глубина 3-4 тыс. м) равнинами, которые соответствуют океаническим платформам.
Морфоскульптуры - элементы рельефа земной поверхности, в образовании которых ведущая роль принадлежит экзогенным процессам . Наибольшую роль в формировании морфоскульптур играет работа рек и временных потоков. Они создают широко распространенные флювиальные (эрозионные и аккумулятивные) формы (речные долины, балки, овраги и др.). Большое распространение имеют ледниковые формы, обусловленные деятельностью современных и древних ледников, особенно покровного типа (северная часть Евразии и Северной Америки). Они представлены долинамитрогами, «бараньими лбами» и «курчавыми» скалами, моренными грядами, озами и др. На огромных территориях Азии и Северной Америки, где распространены многолетнемерзлые толщи пород, развиты разнообразные формы мерзлотного (криогенного) рельефа.
Важнейшие формы рельефа.
Наиболее крупные формы рельефа - выступы материков и впадины океанов. Их распространение зависит от наличия гранитного слоя в земной коре.
Главными формами рельефа суши являются горы и равнины . Примерно 60 % суши занимают равнины - обширные участки земной поверхности со сравнительно малыми (до 200 м) колебаниями высот. По абсолютной высоте равнины делят на низменности (высота 0-200 м), возвышенности (200-500 м) и плоскогорья (выше 500 м). По характеру поверхности - на плоские, холмистые, ступенчатые.
Таблица «Рельеф и формы рельефа. Равнины».
Горы - возвышения земной поверхности (более 200 м) с четко выраженными склонами, подошвой, вершиной. По внешнему виду горы подразделяются на горные хребты, цепи, кряжи и горные страны. Отдельно стоящие горы встречаются редко, представляя собой либо вулканы, либо остатки древних разрушенных гор. Морфологическими элементами гор являются: основание (подошва); склоны; вершина или гребень (у хребтов).
Подошва горы - это граница между ее склонами и окружающей местностью, причем выражена она довольно отчетливо. При постепенном переходе от равнины к горам выделяется полоса, которая называется предгорье.
Склоны занимают большую часть поверхности гор и чрезвычайно разнообразны по внешнему виду и крутизне.
Вершина - высшая точка горы (горных хребтов), остроконечная вершина горы - пик.
Горные страны (горные системы) - крупные горные сооружения, которые состоят из горных хребтов - линейно вытянутых горных поднятий, пересекающихся склонами. Точки соединения и пересечения горных хребтов образуют горные узлы. Это обычно наиболее высокие части горных стран. Понижение между двумя горными хребтами называют горной долиной.
Нагорья - участки горных стран, состоящие из сильно разрушенных хребтов и высоких равнин, покрытых продуктами разрушения.
Таблица «Рельеф и формы рельефа. Горы»
По высоте горы делят на низкие (до 1000 м), средневысокие (1000-2000 м), высокие (более 2000 м). По строению различают складчатые, складчато-глыбовые и глыбовые горы. По геоморфологическому возрасту различают молодые, омоложенные и возрожденные горы. На суше преобладают горы тектонического происхождения, в океанах - вулканического.
Вулкан (от лат. vulcanus - огонь, пламя) - геологическое образование, возникающее над каналами и трещинами в земной коре, по которым на земную поверхность извергаются лава, пепел, горючие газы, водные пары и обломки горных пород. Выделяют действующие, уснувшие и потухшие вулканы. Вулкан состоит из четырех основных частей : магматический очаг, жерло, конус и кратер. Во всем мире насчитывается около 600 вулканов. Большая часть из них находится вдоль границ плит, где раскаленная докрасна магма поднимается из недр Земли и вырывается на поверхность.
ФОРМЫ РЕЛЬЕФА И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ
Под рельефом , как объектом изучения геоморфологии, понимается совокупность всех форм поверхности литосферы (выпуклостей, вогнутостей и равнин) различного геологического строения и происхождения, находящихся на разных стадиях развития, в сложных сочетаниях друг с другом и в сложных взаимодействиях с окружающей средой.
Теперь необходимо установить, что называется его формами и элементами, как формы можно классифицировать и как они образуются.
РАЗЛИЧНЫЕ ПРИНЦИПЫ КЛАССИФИКАЦИИ РЕЛЬЕФА
Формы рельефа можно подраздел и ть :
1) по внешним признакам;
2) по сложности;
3) по размерам;
4) по происхождению (генезису).
Первые три имеют вспомогательное значение, последняя является основной, используемой в ходе геоморфологических исследований.
1. Классификация форм рельефа по внешним признакам
положительные
отрицательные
переходные, например плоские (горизонтальные).
В каждой группе выделяются замкнутые инезамкнутые формы
положительная форма представляет собой выпуклость; отрицательная форма – вогнутость.
Замкнутыми формами рельефа считают те, которые ограничены со всех сторон склонами или линиями (подошвенной, бровок, водораздельной).
Примеры. Гора, имеющая ограничивающие ее склоны и отчетливо выраженную подошвенную пинию.
Карстовая воронка, часто отчетливо ограниченная замкнутой линией бровки.
Незамкнутые формы рельефа обычно лишены склонов с одной или даже двух сторон.
Пример. Овраг, ограниченный с трех сторон склонами, имеющими отчетливо выраженные линии бровок.
Линии, ограничивающие формы рельефа , не всегда отчетливо выявляются на местности.
Пример . Речные долины, имеющие пологие склоны коренных берегов, постепенно переходящие в междуречные пространства.
Сами склоны являются в этом случае элементами речной долины. Не имея отчетливо выраженных бровок, они могут быть отделены от водораздельных пространств путем тщательных геоморфологичecкиx исследований.
2. Классификация форм рельефа по сложности
Простые формы отличаются небольшими размерами, не включают других форм. Примеры : курганы, промоины и т. д.
Сложные формы рельефа могут быть различных размеров и состоять из разнообразных сочетаний простых форм, часто различного происхождения.
Пример . Долины больших рек. Отрицательная, незамкнутая, сложная форма рельефа. Включает разнообразные простые формы и их комплексы. Такими формами являются прирусловые валы, речные террасы (коренные и аллювиальные), промоины и овраги на склонах и т. д.
Важно установить единые понятия и терминологию, необходимые при изучении и описании рельефа.
Ниже приводится краткая характеристика некоторых положительных и отрицательных форм рельефа, наиболее часто встречаемых в природе*.
Положительные формы рельефа
Курган - изолированная возвышенность с резко выраженной подошвенной линией и относительной высотой до 50 м. Курганы - замкнутые формы рельефа, насыпанные человеком.
Холм - изолированная куполообразная, реже коническая возвышенность с пологими склонами и слабо выраженной подошвенной линией. Вершины холмов бывают острые, округлые и плоские. Относительная высота холмов до 200 м.
Бугор - изолированная куполообразная возвышенность с резко выраженной подошвенной линией и относительной высотой до 100 м. В некоторых случаях форма бугров может быть конической. Склоны бугров имеют крутизну до 25°, вершины обычно плоские или слабо выпуклые.
Кочки - мелкие положительные формы рельефа, сходные с буграми, но имеющие высоту не более 1,0-1,5 м.
Увал - вытянутая возвышенность значительной длины (до 10-15 км) с пологими склонами, ровными или выпуклыми, и со слабо выраженной подошвенной линией. Вершинные поверхности увалов плоские или слегка выпуклые. Увалы являются замкнутыми формами рельефа, простыми или сложными, и имеют относительную высоту до 200 м.
Гряда - часто узкая, вытянутая возвышенность с крутизной склонов 20° и больше. Гряды имеют плоские или округлые вершинные поверхности и резко выраженные подошвенные линии. Относительная высота гряд не более 200 м. Гряды - замкнутые формы рельефа, простые и сложные.
Плато - возвышенная равнина, ограниченная хорошо выраженными склонами, нередко обрывистыми или сложной формы; оно представляет сложную, замкнутую форму рельефа. Обычно плато бывает сложено горизонтальными слоями. Поверхность плато бывает ровной, волнистой, холмистой и часто значительно расчленена отрицательными формами рельефа.
Гора - изолированная положительная форма рельефа с относительной высотой более 200 м, большей частью с крутыми склонами различной формы и резко выраженной подошвенной линией.
Вершинные поверхности гор могут быть
куполообразные,
пирамидальные,
конические и т. д.
Гора, являющаяся замкнутой формой рельефа, может быть
простой и
чаще сложной.
От гор следует отличать «вершины» и «пики», представляющие собой наиболее возвышенные точки в горных хребтах и нагорьях.
Горный хребет - вытянутая, значительная по длине возвышенность, имеющая относительную высоту более 200 м и крутые склоны. Резко выраженная вершинная (поверхность) называется гребнем. Являясь сложной формой рельефа, горный хребет часто осложнен скалистыми выходами на гребне и склонах.
Горный кряж - невысокий горный хребет с пологими склонами и плоской или слабовыпуклой вершинной поверхностью. Кряжи часто состоят из нескольких хребтов, выделенных денудацией (Тиманский кряж, Донецкий кряж).
Нагорье - очень сложная форма рельефа, сильно возвышенная над уровнем моря и прилежащими пространствами, включает сложные системы горных хребтов, вершин и т. п. форм горного рельефа (Армянское, Филиппинское нагорья).
Отрицательные формы рельефа
Лощина или ложбина стока - вытянутое углубление, имеющее с трех сторон пологие, обычно покрытые растительностью склоны, открытое в сторону общего наклона местности. Бровки лощин обычно выражены неясно. Лощина является простой незамкнутой формой рельефа и имеет небольшую глубину (до нескольких метров) и незначительную протяженность (до 200-500 м).
Промоина - вытянутое углубление, имеющее небольшую глубину (от 0,1 до 1-2 м) и ширину (от 0,3 до 4-5 м) и открытое в сторону общего уклона местности. Длина промоины незначительна (от 2-4 до 10-20 м); в верхнем конце промоина замыкается. Склоны промоины крутые, обнаженные и имеют резко выраженную бровку. Промоина относится к простым формам рельефа.
Овраг - вытянутое углубление, открытое, постепенно расширяющееся и имеющее уклон в сторону общего уклона местности. Склоны оврагов крутые, местами отвесные, лишены растительности и имеют отчетливо выраженную бровку. Глубина оврагов до 50 м, длина может достигать нескольких километров.
Балка - вытянутое углубление, имеющее пологие, покрытые растительностью склоны, открытое в сторону общего уклона местности. Дно балки имеет пологий уклон, пологовогнутый поперечный профиль и закреплено растительностью. Бровка склонов выражена отчетливо. Длина балок может достигать нескольких километров. Глубина и ширина различны. Большие балки представляют собой сложные формы рельефа.
Долина - вытянутая, незамкнутая (кроме отдельных случаев), имеющая уклон в одну сторону - сложная форма рельефа. Склоны долин имеют различную крутизну и часто осложнены террасами, оврагами, оползнями и промоинами. Дно долин может иметь различную ширину и часто осложнено валами, грядами и т. п. Длина долин может достигать сотен и тысяч километров. При встрече долины не пересекаются, а сливаются в одну общую. Долины, по которым протекают реки, называются речными, а лишенные рек - сухими.
Котловина или впадина - понижение, замкнутое со всех сторон и имеющее склоны разной крутизны и формы. Форма и размеры котловин могут быть различны; на дне и склонах нередко образуются положительные и отрицательные формы рельефа. Небольшие котловины, имеющие незначительную глубину, пологие склоны и плоское или очень слабовогнутое дно называются блюдцами, или западинами.
Впадины и котловины могут достигать огромных размеров. Выше неоднократно употребляли термин - впадина Атлантического (или Тихого, Индийского) океана. В этом случае котловина будет представлять часть впадины, обособленную подводными поднятиями или группами островов (Северо-Тихоокеанская котловина, Сомалийская котловина).
Желоба (глубоководные желоба) - узкие, сильно вытянутые в длину и глубокие понижения дна морей и океанов, являющиеся обычно местами наибольших глубин (Марианский, Филиппинский, Яванский и др. желоба).
Приведенная классификация форм рельефа носит название морфографической. Она имеет в своей основе характеристику внешних особенностей форм рельефа, которые изучаются и описываются с возможной полнотой. Однако из приведенного описания ряда форм можно видеть, что часто одно и то же название применяется к формам различных размеров и происхождения. Особенно отчетливо это видно на примере котловин и впадин, но может быть распространено и на другие формы (например, долины и гряды). Таким образом, необходимо более отчетливое деление форм рельефа по размерам. Изучение форм рельефа с точки зрения их размеров называется морфометрией.
В приведенной выше морфографической классификации частично встречаются морфометрические данные (для отдельных форм рельефа указаны приблизительно их размеры), но они носят случайный характер и не имеют единой системы. Учитывая необходимость морфометрической классификации, в качестве возможного варианта приводится подразделение форм рельефа по размерам (с попыткой увязать это деление с относительно сложившейся терминологией).
3. Классификация форм рельефа по размерам
Она основана на морфометрическом принципе.
п ланетарные формы рельефа .
Горизонтальные размеры определяются миллионами квадратных километров.
По вертикали средняя разница в отметках между положительными и отрицательными формами рельефа достигает 2500 - 6500 м, а максимальная - почти 20000 м.
Положительные формы рельефа - материки, отрицательные - впадины океанов.
Целесообразно выделить переходные формы, которые должны включить материковую отмель, шельф и материковый склон.
2. Мегаформы рельефа .
Горизонтальные размеры определяются десятками и сотнями тысяч квадратных километров.
По вертикали разница в отметках между положительными и отрицательными формами рельефа достигает 500-4000 м, максимальная не выходит за пределы 11 000 м.
Положительные формы рельефа - нагорья, горные страны, подводные «валы» (Срединный Атлантический пал, Гавайский подводный хребет), обширные возвышенности (Приволжская) и т. д.
Отрицательные: формы рельефа - обширные впадины (Бразильская, Аргентинская) и котловины на дне океанов, Прикаспийская низменность и др.
Целесообразно выделить переходные формы - участки материковой отмели (например, у северных берегов Азии и Северной Америки).
Эти формы рельефа отчетливо передаются на мелкомасштабных картах.
3. м акроформы рельефа .
Горизонтальные размеры определяются десятками, сотнями и тысячами квадратных километров.
По вертикали разница в отметках между положительными и отрицательными формами рельефа может достигать 200-2000 м.
Положительные формы рельефа - горные хребты (Триалетский, Чаткальский), горные узлы, вершины, отдельные горы и т. д.
Отрицательные - большие долины, впадины типа впадины оз. Байкал, некоторые подводные желоба и т. д.
4. м езоформы рельефа .
Горизонтальные размеры определяются сотнями и тысячами (реже сотнями тысяч) квадратных метров.
Относительная разница высот - до 200-300 м, но обычно измеряется метрами и десятками метров.
Положительные формы рельефа - холмы, террасы в долинах крупных рек и нагорные и т. д.
Отрицательные формы рельефа - полья и большие карстовые воронки, овраги, балки, котловины небольших озер и т. д.
Эти формы рельефа удовлетворительно передаются на картах масштаба 1: 50 000; детали могут быть переданы только на картах более крупного масштаба.
5. Микроформы рельефа .
Горизонтальные размеры этих форм рельефа определяются квадратными метрами и сотнями квадратных метров.
Относительная разница высот измеряется метрами и реже десятками метров.
Положительные формы рельефа - небольшие бугры, прирусловые валы, курганы, дорожные насыпи, конусы выноса и т. д.
Отрицательные формы - промоины, мелкие овраги, карстовые воронки малых размеров, дорожные выемки и пр.
Для точной передачи на картах необходим масштаб 1:10 000 и даже 1:5000.
6. Наноформы рельефа .
Горизонтальные размеры определяются квадратными дециметрами и метрами.
Относительная высота определяется дециметрами, но может достигать 1-2 м.
На картах крупных масштабов передаются условными знаками и только в особых случаях могут быть переданы (отдельные формы) горизонталями дополнительного сечения (1-0,5-0,25 м).
К этим формам рельефа относятся кочки, прикустовые косички, рытвины, мелкие промоины и т. п.
7. Мельчайшие формы рельефа (топографическая шероховатость ) .
Горизонтальные размеры определяются квадратными сантиметрами и дециметрами, у сильно удлиненных форм могут достигнуть квадратных метров.
Относительное превышение измеряется сантиметрами и иногда дециметрами.
На картах не изображаются, но ощутимы при точных геодезических работах. Примером таких форм рельефа может служить песчаная рябь, борозды на полях и т. п.
В случае необходимости дальнейшего более дробного подразделения приведенную классификацию из семи групп можно подразделить на более дробные части (например, средние формы рельефа первого, второго, третьего и т. д. порядка).
Приведенные выше классификации форм рельефа наглядно показывают, что морфография и морфометрия не могут дать полной характеристики форм рельефа, которая необходима геоморфологу.
Пример . Впадины, имеющие одинаковые элементы (глубинную точку и грани - вогнутые в профиле и плане) и размеры, могут представлять собой и карстовую воронку, и кратер небольшого вулкана.
При характеристике впадин только с точки зрения формы можно применить одну и ту же терминологию, а при изображении на карте - одни и те же способы изображения.
Совершенно ясно, что такой подход к изображению карстовой воронки и кратера вулкана совершенно неправильный, так как дает возможность передать только форму, но не отражает происхождения, взаимоотношений с окружающими формами, геологического строения, развивающих на данной территории геологических процессов, и возможного дальнейшего развития изображенных форм рельефа. Если сравнить геологическое строение граней и дна карстовой воронки с гранями и дном кратера, обнаружим в них коренные различия.
Карстовая воронка образуется в толще растворимых пород известняках, гипсах и т. п.).
В строении кратера, наоборот, наблюдаются породы магматического происхождения, выброшенные во время вулканического извержения.
Происхождение карстовой воронки и вулканического кратера также совершенно различно.
Карстовая воронка образовалась в результате химического действия воды на растворимые породы,
А вулканический кратер - в результате бурного проявления внутренней энергии земного шара - взрыва паров и газов, имевших высокую температуру и находившихся под огромным давлением и т. д.
С точки зрения соотношения с другими формами между карстовой воронкой и кратером намечаются также определенные различия.
Карстовые воронки располагаются обычно группами, совместно с другими карстовыми формами рельефа (польями, понорами, пещерами и т. д.),
А вулканические кратеры встречаются совместно с вулканическими формами рельефа (например, лавовыми потоками) и различными проявлениями внутренней энергии Земли (горячие источники, гейзеры и т. д.).
Полезные ископаемые :
Встретив карстовую воронку, можно сделать предположение, что на данной местности развиты породы, которые можно использовать в качестве строительных материалов (гипс, известняк), но указаний на возможное нахождение других полезных ископаемых не получаем.
В районе кратера вулкана можно рассчитывать на находки месторождений вулканических туфов, каменных материалов, пригодных для дорожного строительства, и некоторых сравнительно ценных материалов (агата, серы, сернистых соединений различных металлов и т. д.).
Почвы и растительность , развитые на известняках и на вулканических породах, тоже будут различны.
Таким образом, внешне одинаковые формы рельефа, но имеющие разный генезис будут свидетельствовать о больших различиях природной обстановки на окружающей их местности. Такие сравнения можно привести для многих форм рельефа, сходных по очертанию, но разных по генезису и внутреннему строению.
Две террасы в долине реки могут иметь очень сходные внешние очертания, но одна из них может быть структурной, а другая - аллювиальной. Первая сложенная коренными породами, развитыми на данной местности, может служить местом добычи каменных строительных материалов, а вторая - иметь большие запасы песков и галечников.
Столь же велики различия могут быть между холмами останцовыми и аккумулятивными и т. д.
Приведенные сравнения наглядно показывают, что внешняя форма далеко не определяет всех особенностей рельефа .
При изображении рельефа на карте и дешифрировании его на аэрофотоснимках важно хорошо выявить форму, чтобы можно было определить генезис рельефа для установления его основных особенностей и практического использования.
Таким образом, для полной характеристики рельефа и правильного изображения его форм на карте нужно хорошо знать процессы его образования и развития .
Следовательно, дополнительно к уже приведенным выше примерам классификации форм рельефа по внешним признакам (по форме и размерам) необходимо разобратьклассификацию форм рельефа по генезису (происхождению) , что имеет наиболее важное практическое и научное значение.
4. Генетическая классификация рельефа
Самой общей генетической классификацией является деление форм земной поверхности на три категории (И.П. Герасимов).
При более подробном изучении рельефа на первый план выступает генетическая классификация , которая дополняется морфографическими признаками рельефа и возрастом его форм. По происхождению формы рельефа подразделяются на две большие группы:
1) обусловленные деятельностью внутренних (эндогенных) сил;
2) обусловленные деятельностью внешних (экзогенных) сил.
Первые, в свою очередь, могут быть подразделены на:
а) формы рельефа, обусловленные движениями земной коры (горообразующими, колебательными);
б) формы рельефа, обусловленные процессами магматическими (вулканическими).
Вторые можно подразделить на формы рельефа, обусловленные:
а) процессами выветривания;
б) деятельностью текучих вод;
в) деятельностью подземных вод;
г) деятельностью моря;
д) деятельностью снега и льда;
е) деятельностью ветра;
ж) развитием вечной мерзлоты;
з) деятельностью организмов;
и) деятельностью человека.
В общей схеме в такой классификации выделяются:
В каждой из этих групп выделяются формы рельефа, создаваемые определенными экзогенными процессами:
эрозионные,
ледниковые,
гравитационные,
аллювиальные,
пролювиальные.
При совокупном воздействии ряда процессов среди денудационного рельефа выделяют формы рельефа комплексной денудации .
В анализе рельефа особое значение имеет разделение на группы денудационных и аккумулятивных форм.
Денудационные поверхности в рельефе Земли - это участки преобладания сноса, денудации. Их господство характерно для районов поднятия земной коры.
Аккумулятивные поверхности типичны для областей прогибания или нейтральных.
Поверхности выравнивания образуются при срезании денудацией возвышенностей и заполнении впадин продуктами разрушения. Типичны на площадях стабильных, в условиях очень слабых медленных поднятий.
Денудационно-аккумулятивные формы образуются при вторичном возникновении денудации на площадях аккумулятивного рельефа (например, сильно расчлененных эрозией конусов выноса).
Большинству агентов рельефообразования свойственны разрушительная, транспортирующая (переносящая) и аккумулятивная деятельность.
Следовательно, под действием одного и того же геологического агента могут возникать формы рельефа, обусловленные разрушением и уносом горных пород, и формы рельефа, обусловленные накоплением принесенного вещества .
Разрушение и перенос вещества, слагающего поверхность литосферы, осуществляемые всей совокупностью внешних геологических агентов, обозначают общим термином - денудация, а обусловленные этим процессом формы рельефа называют денудационными .
Эти формы рельефа в дальнейшем подразделяют на формы, обусловленные разрушительной деятельностью водных потоков (рек), и называют эрозионными.
формы, обусловленные разрушительной деятельностью моря, - абразионные и т.д.
Формы рельефа, возникшие в результате накопления вещества, называют аккумулятивными и подразделяют на ледниковые, эоловые и т.д.
Генетическая, морфографическая и морфометрическая классификации могут быть отчасти взаимно связаны.
Определение типа рельефа
Тип рельефа - определенные сочетания форм рельефа, закономерно повторяющихся на обширных пространствах поверхности литосферы и имеющих сходное происхождение, геологическое строение и историю развития.
При этом определении типа рельефа возникает необходимость объединить типы в более крупные единицы , например в группы типов рельефа (группа типов горного рельефа, равнинного рельефа). Такое объединение можно производить по разным признакам (например, группа типов ледникового рельефа).
Группы типов рельефа можно объединять в единицы более крупного порядка (комплекс материкового рельефа и комплекс рельефа дна океанов и т. п.).
При выделении и изучении крупных комплексов рельефа следует учитывать, что придется оперировать двумя неодинаковыми величинами. Объясняется это тем, что рельеф суши изучен несравненно лучше, чем рельеф дна Мирового океана.
При выделении в особые комплексы рельеф материков и рельеф дна океанов следует выделить и равнозначный комплекс переходного рельефа , так как рельеф материков и дна океана связан рядом переходов, представленных рельефом берегов, островов, полуостровов, дна морей, расположенных на материковой отмели, рельефом шельфа, материкового склона, средиземных морей и т. д.