Процессы и формы рельефа, связанные с работой ветра, названы эоловыми в честь древнегреческого бога Эола, повелителя ветров. Эти процессы включают:
вынос ветром результатов выветривания;
обтачивание, выдалбливание поверхности горных пород твердыми частицами, приносимыми ветром;
перенос эолового материала и его аккумуляция.
Процессы эти происходят везде, где есть незакрепленные рыхлые отложения, например, на песчаных берегах рек, но ярче всего работа ветра видна в пустынях -- районах, отличающихся сухостью воздуха и отсутствием растительности. Горные породы там быстро разрушаются из-за сильных колебаний температуры (физическое выветривание). Ветер действует совместно с выветриванием, выносит его продукты и очищает поверхность для дальнейшего разрушения. В некоторых местах поверхность пустыни покрыта слоем крупных обломков, оставшихся на месте после выдувания мелких частиц. Этот слой предохраняет породы от дальнейшего разрушения.
Случается так, что в безмолвной пустыне путник вдруг слышит странные звуки. В древности эти места называли «поющими песками», их боялись, считая, что это духи завлекают путников туда, откуда им не выбраться. Позднее обнаружилось, что звуки издаются песчинками, сползающими по поверхности влажных песков. Чем тоньше сползающий песок, тем тоньше звук. Причина появления этих звуков -- электрические явления, возникающие в песке при сползании. «Поющие пески» есть не только в пустынях, они встречаются по берегам рек и морей.
В пустынях ветер создает такие формы рельефа, как барханы. Это песчаные холмы, имеющие форму полумесяца. Высота их от 5 до 200 метров. Один склон у бархана пологий и длинный. Он всегда обращен в ту сторону, откуда дует ветер. Другой склон -- крутой, с острым гребнем, изогнутый в виде дуги, и обращен он в ту сторону, куда дует ветер. Барханы под влиянием ветра могут передвигаться. Этим они и опасны, так как могут засыпать дома. Это происходит потому, что ветер сдувает песок с пологого склона, который скатывается вниз по крутому склону, и бархан передвигается со скоростью до сотен метров в год. Борьба с барханами заключается в закреплении песков деревьями или кустарниками. По мере роста отдельных барханов они соединяются в барханные цепи. Много барханов в пустынях Средней Азии и в Сахаре.
В местах, где свободного песка мало для образования барханов и достаточно растительности, возникают бугристые или кучевые пески: неподвижные, закрепленные растительностью бугры высотой от 2 до 8 метров.
На песчаных берегах морей, реже рек и озер, образуются дюны. В отличие от бархана, у дюны выпуклую форму имеет не пологий, а крутой склон. Наветренный склон пологий, подветренный -- более крутой. Высота дюн может достигать 30 м и больше. На побережье Балтийского моря есть дюны высотой 60 м, а во Франции высота дюн достигает и 100 м. Перемещаются они со скоростью до 20 метров в год, обычно образуют цепь песчаных холмов параллельно береговой линии на некотором расстоянии от воды. Чтобы остановить движение песка, которое наносит непоправимый вред, засыпая пашни, леса, селения, сажают кусты на пляже, откуда ветер черпает материал для сооружения дюн. Дюны также закрепляют посадками сосны.
Рельефообразующая деятельность ветра заметна не только в песчаных пустынях, но и в каменистых. Здесь выступы твердых пород, отдельные скалы, обрывы под влиянием ветра и при участии выветривания образуют причудливые формы: карнизы, колонны, столбы.
Кроме барханов, дюн, бугристых песков к эоловым отложениям относится и эоловый лесс.
ЛЕДНИКОВЫЙ РЕЛЬЕФ - формы земной поверхности, происхождение которых связано с деятельностью ледников или их талых вод. Различаются два вида ледникового рельефа - экзарационный и аккумулятивный. К экзарационным формам относятся кары, ригели (поперечный скалистый уступ в ледниковой долине), троги, бараньи лбы, курчавые скалы. К аккумулятивным - моренные холмы и гряды, камы, азы, друмлины, эрратические валуны, зандры. По формам ледникового рельефа судят о площадях распространения древних ледников. На этом основании были определены границы древних оледенений. В Европе граница доходила до предельного распространения эрратических валунов в долинах Днепра и Дона.
Эоловые формы рельефа - формы рельефа, созданные работой ветра, преимущественно в районах с аридным климатом, а также по берегам морей, озер и рек. Эоловые формы рельефа есть результат действия ветровой денудации и ветровой аккумуляции.
Флювиальными называют формы рельефа, созданные постоянными и временными поверхностными водными потоками. Их сущность - размыв водными потоками земной поверхности в одних местах и одновременный перенос и отложение продуктов размыва в другом. Эрозионные и аккумулятивные процессы противоположны по роли, но едины по существу, совершаются одновременно одним потоком и не способны существовать и развиваться обособленно друг от друга.
Карстовые формы рельефа.
Карст - процесс выщелачивания горных пород, главным образом подземными, отчасти поверхностными и морскими водами, и совокупность возникающих в результате специфических денудационных (коррозионных) форм рельефа. Вода при этом оказывает механическое воздействие на породы, но главное все-таки - вынос веществ из породы в растворенном состоянии. Название "карст" происходит от собственного названия плато Карст в Динарских горах. Сейчас оно носит словенское название - Крас. Карстовые процессы и формы рельефа широко распространены н земном шаре. Причем во внетропических широтах развит провальный карст, в экваториально-тропических преобладает останцовый карст.
Развитию карста способствует ряд условий. Необходимо наличие легкорастворимых пород: либо карбонатных (известняков, доломитов, мела и др.), либо некарбонатных (солей, гипса). Наибольшая растворимость у гипса, но известняки шире распространены, поэтому карст ассоциируется, прежде всего, с известняками. По вещественному составу выделяют карбонатный (обычно известняковый и меловой), гипсовый и соляной карст. Важна и химическая чистота породы: чем меньше содержится в ней нерастворимого остатка, тем значительнее выщелачивание. Карсту благоприятствует трещиноватость пород, облегчающая условия для проникновения в них вод. Трещиноватость пород больше в горах, чем на равнинах, из-за значительных тектонических разрывных нарушений. Важна и мощность карстующихся толщ - пещеры образуются только в мощных породах. Большое значение имеет содержание в воде растворенного углекислого газа, вследствие чего она становится химически агрессивной и увеличивает растворимость пород в десятки раз. Предпочтительны небольшие уклоны поверхности, при которых вода меньше стекает, больше просачивается в грунт. Необходимо достаточное, но не избыточное количество осадков, т.к. низкое положение уровня грунтовых вод обеспечивает вертикальную циркуляцию просачивающихся в грунты поверхностных вод.
В зависимости от глубины залегания грунтовых вод, которая для карста является базисом денудации, выделяют мелкий и глубокий карст. Для мелкого карста характерны быстрые темпы развития, но меньшая пересеченность местности. Глубокий карст развивается дольше, при этом образуются глубокие понижения на поверхности, многочисленные пещеры.
По месту расположения карстовых форм различают поверхностный и глубинный (подземный) карст. В свою очередь, поверхностный карст в зависимости от обнаженности на поверхности карстующихся пород подразделяется на два типа: открытый, когда карстующиеся породы залегают непосредственно на поверхности; он присущ горным территориям, где лучше обнаженность коренных пород, и покрытый, когда карстующиеся породы залегаю на некоторой глубине под рыхлыми некарстующимися отложениями.
К поверхностным формам карста относят карры, воронки, котловины, полья.
Карры - комплекс узких глубоких борозд, отделенных друг от друга острыми гребнями с относительными повышениями 1-2 м. они образуются за счет растворения и механического разрушения поверхностными водами трещин пород. Местность, покрытую каррами, называют карровым полем. Карровые поля в конечном счете превращаются в волнистые равнины с хаотическими скоплениями глыб известняка.
Воронки - это круглые обычно конусообразные понижения разного размера (до десятков - реже сотен метров в диаметре) и разной глубины (от первых метров до десятков метров). Они широко распространены в условиях и голого, и покрытого карста, как и на междуречьях, так и по днищам балок. По происхождению воронки бывают: поверхностного выщелачивания (в условиях голого карста), провальные - в результате обрушения кровли над подземными пустотами (в условиях и голого и покрытого карста) и просасывания (в условиях покрытого карста), когда в вертикальные каналы на дне, так называемые поноры (от слова "нора"), вместе с водой вовлекается нерастворимая порода. В случае заиливания понора или повышения уровня грунтовых вод воронки могут превратиться в постоянные или временные озера, которым присущи сезонные колебания уровня воды.
Котловины - крупные замкнутые понижения, которые образуются при соединении множества воронок за счет разрушения перемычек между ними. У них обычно крутые фестончатые склоны, неровное дно, большие размеры: в длину километры, в ширину сотни метров, в глубину первые десятки метров.
Полья - обширные продолговатые замкнутые понижения, площадью более 200-300 км², глубиной сотни меторв, с крутыми склонами, с холмами-останцами на днище, с ручьями и даже деревнями. Самое крупное полье - Ливанское в Боснии (379 км²). По-видимому, они образуются при слиянии котловин вдоль линий тектонических разломов, т.е. предопределены тектоникой. Полья напоминают грабены в миниатюре.
Подземные формы карста - колодцы, шахты, пропасти, пещеры.
Колодцы имеют цилиндрическую форму и размеры до 10 м. в поперечнике и до 50-60 м. в глубину. Они образуются в результате обрушения кровли над подземными пропастями.
Шахты - узкие глубокие (сотни метров) трубы. Стволы их могут быть прямолинейные, ломаные, изогнутые. Образуются в результате расширения каналов-трещин, причем нередко закладываются на пересечении нескольких систем трещиноватости.
Комбинации вертикальных шахт с горизонтальными наклонными проходами обычно называют карстовыми пропастями. Глубочайшая карстовая пропасть мира - Жан-Бернар в Савойских Альпах Франции (1535м.)
Пещеры - полости разнообразной формы и величины внутри горных пород, открывающиеся на земную поверхность одним или несколькими отверстиями. Образование пещер связано с интенсивной растворяющей способностью воды в трещинах породы. Расширяя их, вода создает сложную систему каналов. Там, где вода циркулирует в горизонтальном направлении, её растворяющий эффект наибольший, - образуется магистральный канал. В него из соседних каналов-трещин стягивается вода и постепенно образуется подземная река в тоннеле. При понижении базиса денудации поверхностных и подземных рек, последние могут проложить себе новое русло, на более низком уровне, при этом прежние галереи становятся сухими, а пещеры - многоэтажными.
В зависимости от количества и расположения входных отверстий пещеры делятся на проходные и слепые. Проходные имеют отверстия с двух концов (вход-выход), хорошо вентилируются и температура в них близка к температуре наружного воздуха. Слепые пещеры имеют одно входное отверстие и по температурным условиям делятся на теплые и холодные в зависимости от расположения входного отверстия относительно полости пещеры. В теплых пещерах вход расположен в нижней части пещеры, так что холодный воздух, заполняющий пещеру зимой, летом стекает из нее, уступая место теплому воздуху. В теплых пещерах археологи нередко находят наскальные рисунки, утварь и даже останки древних людей. Холодные пещеры имеют вход в верхней части. Зимой в них попадает холодный воздух и, будучи тяжелым, остается там и летом, не успевая прогреться, а попавшая зимой влага может превращаться в лед. Ледяные пещеры с температурой ниже 0°С распространены лишь в районах с морозными зимами. Например, в пермской области Кунгурская ледяная пещера в гипсах длиной 4,6 км.
Для пещер характерны натечные кальцитовые образования: сталактиты - сосульки, трубки, бахрома, свешивающиеся с потолка, и сталагмиты - столбы, поднимающиеся вверх со дна пещеры навстречу свисающим сталактитам. Соединяясь, они образуют сталагнаты - натечные колонны. Все эти живописные формы при подсветке превращают пещеры в сказочные дворцы.
Самая большая карстовая пещерная система мира - Флинт-Ридж-Мамонтова, длиной около 500 км., в западных предгорьях Аппалачей, в известняках, открыта в 1809 г. пещеры широко распространены в Альпах, Динарских горах, Апеннинах, в Крыму, на Кавказе, на юге Китая, в Аппалачах, Тянь-Шане и других горных местах.
Пещеры - интересные природные объекты с особым климатом, гидрографией, органическим миром. С пещерами связан международный туризм, в мире более 150 крупных пещерно-туристских комплексов (Югославия, Чехия, Словакия, США). В теплых пещерах нередки археологические находки. В пещерах устраивают подземные газохранилища, в соляных пещерах лечат бронхиальную астму, выращивают шампиньоны. Изучением пещер в разных аспектах - их морфологией, гидрологией, климатом, происхождением, туристическим и хозяйственным использованием занимается наука - спелеология.
Карстовым ландшафтам присущи специфические черты природы. Прежде всего - это господство вогнутых замкнутых форм рельефа на поверхности и наличие пустот в толщах пород, достигающих размеров крупных пещер. Своеобразны гидрогеологические условия - слабое развитие поверхностных вод: рек и озер мало, территории почти безводные даже во влажном климате. Небольшие реки могут уходить в поноры, а затем ниже по течению появляться вновь на поверхности. Так что формируется система прерывистых речных долин, элементами которой являются слепые долины, не имеющие устья, и мешкообразные долины с замкнутыми верховьями. Подземные воды отличаются сильным колебанием уровня воды. В долинах рек наблюдаются мощные "воклюзские" источники (названы по имени источника Воклюз в южной Франции) с большим, но изменчивым дебитом воды, достигающим до 30-50 м³/с. своеобразен и почвенно-растительный их покров. Перегнойно-карбонатные щебенчатые почвы на элювии известняков обладают нейтральной или щелочной реакцией почвенного раствора, высоким процентом гумуса. Среди растений много засухоустойчивых, типичны кальцефиты.
В карстовых районах затруднены гидротехническое строительство, прокладка железных и шоссейных дорог, строительство гражданских и промышленных объектов, особенно АЭС, по причине возможной деформации зданий.
, археологией , почвоведением , планетологией , а также со строительством.
Формы рельефа выделяют согласно их генезису и размеру. Рельеф формируется под влиянием эндогенных (тектонических движений , вулканизма и кристаллохимического разуплотнения вещества недр), экзогенных (Денудация) и космогенных процессов.
Практическое применение геоморфологии состоит в инженерной оценке рельефа при строительстве, измерении влияния изменения климата , прогнозе и смягчении последствий катастрофических явлений (оползней , обвалов и др.), контроль за водообеспеченностью территорий, береговая защита.
Палеогеоморфология - раздел геоморфологии, изучающий облик поверхности Земли в определённые периоды истории.
История [ | код ]
Основателем геоморфологии был китайский учёный и государственный деятель Шэнь Ко (1031-1095), наблюдавший за раковинами морских животных, находящихся в геологическом слое горы, расположенной за сотни миль от Тихого океана . Заметив слой раковин двухстворчатых моллюсков, движущийся в горизонтальной протяжённости вдоль сечения обрыва, он высказал предположение, что этот обрыв ранее являлся морским побережьем, которое по прошествию веков сместилось на сотни километров. Он сделал вывод, что форма земли изменилась и сформировалась вследствие почвенной эрозии и отложении наносов, наблюдая за эрозией гор вблизи Вэньчжоу . К тому же он выдвинул теорию о постепенном изменении климата с течением веков, так как древние останки бамбука были найдены в сухой северной климатической зоне Янчжоу , ныне провинция Шэньси . Однако пионерные работы Шэнь Ко не оказали влияния на развитие геоморфололии как научной дисциплины в других странах, так как об этих взглядах китайского учёного до XX века ничего не было известно.
Основоположником современной геоморфологии в БСЭ назван немецкий геолог Фердинанд фон Рихтгофен . На основе материалов собственных многолетних экспедиционных исследований он «собрал огромный материал, позволивший ему установить глубокую внутреннюю связь геологического строения с рельефом, климатом, растительностью, животным миром и хозяйственной деятельностью человека».
Рихтгофен определил географию, как науку о компонентах земной поверхности в их взаимодействии, что позволило взглянуть на развитие рельефа, как на динамическую систему, изменяющуюся во времени и пространстве.
Рихтгофен впервые предложил классификацию географических наук, разделив их на физическую географию, биогеографию и антропогеографию. В составе физической географии он выделил новую научную дисциплину, которую определил как геоморфологию*
В 1886 году Рихтгофен предложил классификацию форм рельефа на основе его генезиса, что предопределило будущие работы Уильяма Мориса Дейвиса и Вальтера Пенка .
Геоморфологическая модель, предложенная Уильямом Морисом Дейвисом , между 1884 и 1899 годом, носила название географический цикл или цикл эрозии . Этот цикл был привязан к принципу актуализма , который был сформулирован Джеймсом Хаттоном . Относительно впадин, этот цикл опирался на последовательность, с которой реки могут вырезать впадины все более и более глубокие, но затем береговая эрозия в конечном счёте снова выравнивает территорию, теперь уже понижая её. Цикл может снова начать поднимать территорию. Эта модель сегодня рассматривается со значительными упрощениями для более удобного использования на практике.
Возраст океанского дна. Красный цвет - наиболее молодой
Процессы [ | код ]
Современная геоморфология сосредотачивается на количественном анализе взаимосвязанных процессов, таких как роль солнечной энергии , скорость круговорота воды и скорость движения плит для вычисления возраста и ожидаемого будущего отдельных форм рельефа. Использование точной вычислительной техники даёт возможность непосредственно наблюдать такие процессы, как эрозия, в то время как ранее можно было основываться на предположениях и догадках. Компьютерное моделирование также очень ценно для тестирования определённой модели территории со свойствами, которые схожи с реальной территорией.
Рельеф формируется в результате взаимодействия эндогенных и экзогенных процессов.
Эндогенные процессы [ | код ]
Тектонические движения [ | код ]
Тектонические (вертикальные и горизонтальные) движения создают наиболее крупные формы рельефа (мегарельеф). Например, большие равнинные территории и горные страны.
Магматизм [ | код ]
Если реки текут по равнине, то они обычно увеличиваются в размерах, объединяясь с другими реками. Сеть рек таким образом образует речную систему , часто реки являются дендрирующими (ветвящимися), но могут приобретать и другие формы, которые зависят от конкретной поверхности и геологического строения.
Ледниковая геоморфология [ | код ]
Ледники являются важной силой, преобразующей рельеф. Постепенное движение льда вниз является причиной корразии подстилающих горных пород. Корразия производит тонкий налёт, называемый ледяным порошком. Обломки пород, переносимые внутри ледникового покрова и в его основании, называются основной мореной .
Эоловые процессы [ | код ]
Получили своё название от греческого бога ветра Эола. Это процессы формирования рельефа под действием ветра. Формируются аккумулятивные формы (например, барханы) и денудационные формы (например, рвы выдувания вдоль дорог в пустыне). Основной действующий фактор - ветропесчаный поток (частицы захватываются с поверхности при скорости ветра свыше 4 м/c).
Береговые процессы [ | код ]
Это формирование рельефа в прибрежной зоне морей, озёр и т. д. Формируются аккумулятивные и денудационные формы. Пример аккумулятивных - пляжи, а денудационных - клиф .
Биогенные процессы [ | код ]
Это формирование рельефа под воздействием живых организмов. Примеры: тропинки в лесах, искори , термитники, плотины, в тропических морях- коралловые рифы (окаймляющие, барьерные и атоллы).
Антропогенные процессы [ | код ]
Изменение рельефа человеком. Данный процесс наблюдается при открытой добыче полезных ископаемых в карьерах, дорожном и гидротехническом строительстве, эксплуатации городов и промышленных центров, сельскохозяйственных работах.
Космогенные процессы [ | код ]
Характерны для планет Земной группы, но не являются основными факторами рельефообразования. Пример формы рельефа: ударный кратер (первым к таковым отнесён