Конспект лекций Геоморфология и геология.doc со... Конспект лекций для студентов специальности 156 02 01 Геодезия В. И. Михайлов Минск 2011 содержание
 Скачать 26.51 Mb.
|
|
5.3. Общая характеристика типов рельефа Строение земной поверхности отличается большим разнообразием. Однако всегда можно найти формы, сходные по внешнему облику и по происхождению, которые закономерно повторяются на определенной территории и являются для нее типичными. Подобные сочетания однородных по внешним признакам и происхождению форм земной поверхности называют типами рельефа. Главные внешние признаки рельефа: характер его форм, высота над уровнем моря и относительная высота или глубина расчленения. По этим показателям выделяется рельеф равнинный, холмистый и горный. Равнинами называют площади, на которых колебания высот и уклоны поверхности очень малы. Равнины бывают: наклонные – с незначительным наклоном в одну сторону; вогнутые – с наклоном со всех сторон к середине; и волнистые – с колебаниями наклона то в одну, то в другую сторону и чередованием плоских возвышенностей и повышений поверхности. По высоте над уровнем моря условно выделяют следующие равнины: – низменные – с абсолютной высотой до 200 м; – возвышенные (плато) – с высотами до 500 м; – нагорные – с высотами более 500 м. Холмистым называют рельеф с относительными высотами до 200 м. Холмы нередко имеют форму вытянутых гряд или увалов и соответственно образуют грядовый или холмистый рельеф. В зависимости от высоты холмов различают рельеф крупнохолмистый, среднехолмистый и мелкохолмистый. Горным называется рельеф, неровности которого превышают относительную высоту 200 м. По форме, абсолютной и относительной высоте горный рельеф подразделяют на следующие типы: высокогорный (альпийский) тип, среднегорный и низкогорный типы. Морфология равнинного, холмистого и горного рельефа далеко не исчерпывается приведенными характеристиками. Она во многом определяется особенностями геоморфологического строения территории и, прежде всего, условиями залегания горных пород. Наиболее характерны следующие четыре формы залегания слоев:
Характер залегания слоев находит яркое выражение в формах рельефа при их эрозионном расчленении и, особенно в тех случаях, когда имеется чередование слоев различной плотности и различной сопротивляемости размыву. Такие специфические формы рельефа, обусловленные залеганием слоев различной плотности, т.е. геологическим строением, называются структурными. В условиях ненарушенного горизонтального залегания слоев при эрозионном расчленении образуются водораздельные возвышенности (плато, плоскогорья). Склоны возвышенности нередко ступенчатые, каждая ступень соответствует выходу на поверхность твердого пласта. В условиях слабо нарушенных слоев при эрозионном расчленении, в местах выхода плотных слоев образуются характерные структурные формы рельефа, называемые куэстами. Они обычно разделены долинами, заложившимися в более мягких, легче размываемых породах. Куэсты обычно имеют несимметричное строение. В условиях складчатого залегания при чередовании правильных складок выпуклой (антиклинали) и вогнутой (синклинали) формы, при эрозионном расчленении чаще всего образуются антиклинальные хребты с широким округлым гребнем, моноклинальные хребты с острым гребнем и ассиметричным поперечным профилем; продольные синклинальные долины с симметричным поперечным профилем; ассиметричные моноклинальные долины. В условиях складчато-сбросового залегания слоев, кроме перечисленных форм рельефа, встречаются также формы, которые образовались в результате вертикальных смещений слоев (поднятий и опусканий) с разрывами между ними. Образуются горсты и грабены. Последние в горах обычно заняты реками и озерами, оконтуренными мелкими ступенями и склонами с уступами. Таким образом, геологическое строение местности определяет образование различных и широко распространенных структурных форм, характерных для различных типов рельефа. Из этого следует, что даже общее представление о геологическом строении района оказывает значительную помощь при оценке изображения рельефа на топографической карте. Рельеф земной поверхности определяется не только движением земной коры (тектоникой) и характером залегания пластов, но и деятельностью второй группы факторов – внешних (экзогенных). Последние значительно преобразовывают первичные (тектонические) формы и сильно усложняют их строение. К этим факторам относится деятельность водных потоков (временных и постоянных) морей, озер, ледников, талых ледниковых вод, подземных вод, ветра и других. Деятельность этих факторов проявляется в том, что в одних местах горные породы, залегающие на поверхности Земли, разрушаются, размываются и выносятся из данного района в другой, где они отлагаются и, накапливаясь, часто достигают большой мощности, проходя , таким образом, стадии гипергенеза, седиментогенеза и диагенеза. Процессы разрушения носят название эрозии (или в более широком смысле – денудации), а накопления – аккумуляции. В процессе эрозии или денудации рельеф расчленяется, возвышения все больше и больше разрушаются и с течением времени выравниваются (процесс пенепленизации). Такой рельеф называется эрозионным или денудационным. В процессе аккумуляции происходит заполнение понижений рыхлыми породами, переносимыми со стороны, и образование преимущественно равнинного рельефа, называемого аккумулятивным. В соответствии с тем, какой фактор (агент) производит эрозию или аккумуляцию, различают формы водно-эрозионные или водно-аккумулятивные, ледниково-эрозионные и ледниково-аккумулятивные и т.д. Там, где деятельность поверхностных и подземных вод происходит в растворимых породах (известняках, доломитах и др.), образуются своеобразные пустоты (карстовые формы рельефа). Описанные выше равнинный, холмистый и горный рельефы могут быть различного происхождения, а следовательно, и иметь разные формы. Равнины по своему происхождению бывают: – морские аккумулятивные – образуются в результате трансгрессии дна океана; – речные аккумулятивные – образуются в результате тектонических поднятий и опусканий; – водно-ледниковые аккумулятивные – образуются в результате таяния ледников; – озерно-аккумулятивные – участки плоских днищ бывших озер; – нагорные аккумулятивные – образуются в результате разрушения и накопления материалов; – вулканические – результат деятельности и разрушения вулканов; – остаточные – результат денудации земной поверхности; – абразионные – результат воздействия морских волн. Холмистый рельеф по происхождению бывает: водно-эрозионный; ледниково-эрозионный; ветровой и вулканический. Горный рельеф по происхождению бывает: эрозионно-тектонический, эрозионный (эрозионно-складчатый и эрозионно-глыбовый) и вулканический. 5.4. Типы рельефа Кратко охарактеризуем некоторые типы рельефа, приведенные в разделе 6.3. 5.4.1. Холмисто-моренный рельеф Холмисто-моренный рельеф образовался в результате аккумулятивной деятельности древнего ледника, отложившего много рыхлого материала, главным образом, неслоистого суглинка с валунами. Этот тип рельефа характеризуется обилием холмов и понижений, разнообразных по величине и очертаниям, причем понижения большей частью заболочены. Моренный рельеф отличается разнообразием своих форм и отсутствием ясно выраженной закономерностью в их распределении. Типичными формами моренного рельефа являются холмы и западины. Располагаются они беспорядочно и изображение их достаточно трудно. Различают несколько типов холмов, в зависимости от их формы, размеров и внутреннего строения. Моренные холмы имеют плоскую или выпуклую вершину, от которой во все стороны падают склоны, имеющие только в верхней части выпуклую форму, а на остальном протяжении прямую или слабо вогнутую с небольшими перегибами. Средняя крутизна склонов – 2-3, в отдельных местах до 8-10. В плане моренные холмы чаще всего имеют округлые очертания. Относительная высота моренных холмов изменяется от 5 до 30 и более метров. Озы – узкие вытянутые гряды, сложенные слоистым песчано-валунным материалом. По виду озы напоминают железнодорожные насыпи, имеют узкий гребень и крутые склоны (до 30-40). Их относительная высота в среднем – 10-25 м, ширина основания – от 40 до 100 м, длина достигает нескольких километров (до 40 км). Хорошо сохранившиеся озы легко определяются на местности (рис. 16).  Рис. 16. Озы Камы - крупные холмы неправильной, большей частью округлой формы, сложенные слоистым материалом (глиной, песком с включением валунов). Склоны их довольно крутые - 15 - 20 и более, относительная высота их – от 10 – 15 до 40 м. Друмлины – продолговато-овальные, невысокие холмы. Длинная ось холмов вытянута в направлении бывшего движения ледника. Форма куполовидная, асимметричная, с вершиной, смещенной к одному концу друмлина. Длина основания 0,5-2 км, ширина обыкновенно в 3-5 раз меньше длины. Высота холмов колеблется от нескольких метров до 20-40 м (рис. 17).  Рис. 17. Друмлины Наряду с холмами в моренном рельефе широко распространены западины и ложбины. Небольшие западины обычно представляют собой плоские замкнутые или открытые понижения от нескольких десятков до сотни и более метров в диаметре. Открытые западины обычно служат вершинами ложбин или долин водотоков. Днище западин, как правило, заболочены или заняты луговой растительностью. Ложбины достигают нескольких километров в поперечнике и имеют самые разнообразные очертания. Многие из них нередко полностью или частично заняты озерами, окруженными болотами. Длинные, вытянутые ложбины часто имеют вид широких долин, по дну которых нередко протекают реки. От настоящих речных долин такие ложбины отличаются тем, что ширина их по сравнению с величиной речек несоизмерима велика. Речки врезаны в дно ложбины незначительно, имеют очень слабое течение. Дно ложбин обычно заболочено. Очень часто ложбины сужаясь и расширяясь вниз по течению рек, образуют «озеровидные» расширения, свидетельствующие о том, что там, где теперь озер нет, раньше, возможно, были водоемы, позднее заросшие или спущенные реками. Среди внешнего беспорядка в моренном рельефе выделяются цепи более высоких холмов и гряд, вытянутые на территории Беларуси чаще всего в направлении с севера-запада на юго-восток с отклонениями до широтного и меридионального. Эти холмы и гряды образовались у края огромного и мощного древнего ледника во время остановок, при его отступлении на север и северо-запад, вызванном общим таянием ледника вследствие потепления климата. Называются они конечно-моренными грядами. Они протягиваются с перерывами часто на большие расстояния и выделяются над окружающей местностью своей высотой, достигая иногда 40-60 м, и более резкими очертаниями. В полосе конечно-моренных гряд часты крупные холмы с куполовидными вершинами и склонами крутизной до 10-15°. Непосредственно к северу и северо-западу от конечно-моренных гряд располагается более низкий и сглаженный холмисто-моренный рельеф, часто представляющий моренную равнину. Местами здесь встречаются участки друмлинного рельефа. Непосредственно к югу и юго-западу от тех же гряд расстилаются плоские наклонные равнины (зандровые поля), сложенные песками. Существенными особенностями холмисто-моренного рельефа, которые должен учитывать геодезист, выполняющий топографическую съемку, следует считать: – отсутствие согласованности между речной сетью и формами рельефа, реки и ручьи обтекают холмы и гряды, не врезаясь в них; – беспорядочность в расположении отдельных холмов и западин между ними; – обособленность холмов; – наличие общей ориентировки (вытянутости) холмов и межхолмовых понижений в определенном направлении, обусловленной движением ледника. Основными каркасными линиями в моренном рельефе следует считать линии подошв и бровок. При изображении холмисто-моренного рельефа не следует стремиться к искусственному согласованию горизонталей. Существенное значение для лучшей характеристики моренного рельефа имеет также правильный показ понижений между холмами, занятых болотами и мелкими озерами, необходимо возможно отчетливее вырисовывать узкие межгрядовые понижения. 5.4.2. Долинно-балочный рельеф Долинно-балочный рельеф является характерной разновидностью эрозионного рельефа, формы которого созданы, главным образом, действием постоянных или временных водотоков – рек, ручьев, хотя тектоника также играет роль, но выражается она в общем поднятии участков земной коры без ясно заметных деформаций пластов горных пород. Основу этого типа рельефа составляет сеть долин и балок вместе с сетью оврагов (рис.18).  Рис. 18. Долинно-балочный рельеф В зависимости от характера размещения положительных и отрицательных форм рельефа эрозионная сеть может иметь в плане различный рисунок. Чтобы правильно передать эту сеть, надо первоначально определить, какого она типа по характеру ветвления. Для долинно-балочного рельефа наиболее характерен древовидный тип ветвления, при котором эрозионная сеть образует рисунок (в плане), сходный с ветвлением дерева. Хотя могут встретиться перистый (боковые долины впадают в главную под острым углом, часто по очереди, то с одной, то с другой стороны; в местах впадения главная долина изгибается в сторону, противоположную боковой) и стволовый (главная долина спрямлена; с обеих концов в нее, почти под прямым углом, впадают боковые долины). Степень пересеченности рельефа определяется глубиной и густотой эрозионной сети. При долинно-балочном рельефе глубина (вертикальное расчленение) уменьшается по долинам и балкам от устьев к верховьям. По форме и степени расчленения наиболее типичными водоразделами долинно-балочного рельефа будут: 1. Водоразделы слабо расчлененные, широкие, плоские, овраги и балки развиты лишь на склонах водоразделов. Долинно-балочные понижения глубиной до 25 м с пологими склонами образуют слабо разветвленную сеть. Межбалочные пространства – плоские, общий характер местности – равнинный. 2. Водоразделы расчлененные, местами сохраняющие плоские, неразмытые поверхности, овраги и балки врезаются далеко вглубь поверхностей водоразделов. Глубина расчленения – от 25 до 100 м, овражно-балочные системы расположены редко: обширные водораздельные пространства не расчленены и обычно представляют собой плоские равнины. 3. Водоразделы, сильно расчлененные на отдельные холмы или имеющие форму длинных, извилистых гряд, плоские поверхности почти отсутствуют. Овраги и балки часто прорезают водоразделы и во многих местах смыкаются своими вершинами. Глубина расчленения до 200 м. Овражно-балочные системы расположены редко. Большая часть водоразделов расчленена многочисленным ответвлением балок, которые с противоположных сторон подходят друг к другу. Плоские водораздельные участки встречаются в виде отдельных небольших площадей. В районах густого эрозионного расчленения при наличии пластов горных пород, примерно однородных в отношении сопротивляемости размыву водораздельные пространства имеют обыкновенно характер увалов или холмов. Там, где наблюдается чередование пластов горных пород с разной сопротивляемостью размыву, рельеф приобретает ступенчатый характер – каждая ступень различной ширины отделяется от выше или ниже лежащей более или менее крутым уступом. В процессе съемки долинно-балочного рельефа геодезисту необходимо установить: – типы долинно-балочной сети; – густоту и глубину расчленения рельефа; – характер и направление водоразделов; – расчлененность склонов долин и водоразделов оврагами и промоинами; – тип и строение долин, балок и оврагов. Правильное изображение эрозионного рельефа зависит, прежде всего, от того, насколько правдоподобно показаны долины, балки и междуречные пространства. Поэтому изображение долинно-балочного рельефа следует начинать с горизонталей, вырисовывающих каркасные линии этих форм: тальвеги, водоразделы и бровки. 5.4.3 Горный рельеф Горный рельеф отличается сложным и резким расчленением, преобладанием крутых склонов и больших относительных высот, превышающих 200 м. Горный рельеф обычно занимает большую площадь, в пределах которой протягиваются горные хребты, возвышаются горные массивы и узлы. Они располагаются в определенном порядке и в совокупности составляют горную систему. Основой этого порядка является закономерность залегания пластов горных пород, разбитых сбросами или смятых в складки, которые обычно простираются в каком-нибудь одном общем направлении. Система расположения хребтов связана с характером расчленения горного рельефа. Различают три типа расчленения: радиальный, перистый и решетчатый. При радиальном расчленении хребты располагаются в различных направлениях от одного или нескольких крупных горных узлов. Последние занимают центральное положение и выделяются своей большой высотой. Этот тип расчленения особенно характерен для вулканических областей. При перистом расчленении от главной горной цепи в обе стороны под острым углом отходят горные отроги первого порядка, от которых, в свою очередь, могут отходить отроги второго порядка и т.д. Центральная ось системы чаще всего прямолинейна, но может быть и изогнута. При решетчатом расчленении горные хребты протягиваются параллельно друг другу в несколько рядов. В горных странах долины и межгорные котловины в отношении к направлению горных хребтов могут быть параллельные и поперечные. Продольные долины ориентированы вдоль хребтов, в противоположность поперечным они более широкие, угол падения их меньше, склоны более положе. Поперечные долины обычно узкие, крутосклонные, имеют значительное падение. Развитие горного рельефа идет в направлении разрушения. Очертания форм, при этом, менее резкие, вершины округлые, склоны более пологие, а долины более широкие. Это обуславливает различные переходы от одного типа горного рельефа к другому. Горы альпийского типа (рис.19) возникли вследствие большого поднятия земной коры, в результате которого произошло глубокое и сильное расчленение рельефа. Абсолютные высоты гор этого типа обычно более 2500-3000 м, а относительное превышение 1000 м. Большинство гор поднимается выше снеговой границы, а следовательно, в формировании их поверхности чрезвычайно важную роль играют снеговой покров и ледники. Они создают острые зубчатые гребни хребтов, резкие формы вершин, пиков, пирамид, кары (цирки), на склонах хребтов и ледниковые долины (троги).  Рис. 19. Альпийский рельеф Наиболее характерными формами рельефа альпийского типа являются кары или цирки и троги. Эти горно-ледниковые формы распространены в вершинной части гор альпийского типа. Склоны высокогорных равнин и хребтов сложены пластами пород разной твердости, которые в неодинаковой степени подвергаются разрушению. Выходы твердых пород образуют выступы – различного рода ступени, гривы, карнизы, скалы, которые очень осложняют картину рельефа. При изображении гор альпийского типа особое внимание должно быть уделено формам, обязанным своим возникновением деятельности ледников (троговые долины, кары, острые зубчатые гребни, иглы, ниши, пирамидальные вершины). Особенности этих форм правильно передаются горизонталями угловатого рисунка с резкими перегибами. При изображении высокогорного рельефа большое значение имеет также правильный показ горизонталями формы склонов, особенно их резких перегибов, ступеней, уступов и террас. Средневысокие горы имеют абсолютные высоты 500-2000 м и относительные в среднем не более 1000 м. Для внешнего облика этих гор характерна округлость форм, особенно в вершинных частях. Склоны их, часто крутые внизу и в среднем поясе, в привершинных частях становятся пологими и, постепенно закругляясь, переходят в вершину. Таким образом, гребневые части хребтов средневысоких гор имеют вид округлых или плоских сводов, распадающихся по оси на ряд округлых, плоских или куполовидных вершин. Ледниковые формы рельефа, как свидетели прежних оледенений, если и наблюдаются, то редко на больших расстояниях друг от друга, не внося существенных изменений в общий облик гор. Средневысокие горы обычно одеты сплошною корою выветривания с хорошо развитым растительным покровом. Коренные породы в виде скал редко выходят здесь на поверхность, особенно в вершинных частях. Скалы чаще встречаются в нижних частях гор, где проявляется деятельность речной эрозии, часто обуславливающей подмыв склонов долин. Долины в средневысоких горах шире, чем в высокогорных районах. Склоны их положе, нередко переходят в дно долин, имеют вогнутый профиль. Рельеф средневысоких гор местами имеет скалистый характер, склоны отличаются крутизной. Это связано обычно с выходами на поверхность твердых пород или с недавними поднятиями земной коры, вызвавшими повторное более резкое расчленение поверхности уже сложившихся средневысоких гор. В соответствии с характером средневысоких гор их изображение должно передаваться плавными, округлыми горизонталями. Эта особенность изображения средневысоких гор наиболее ярко выступает при рисовке горизонталей плоских и округлых гребней. Для изображения первых характерны разреженные горизонтали, резкость их изгибов в местах перехода со склона на гребень и сравнительная прямолинейность при пересечении линий гребня; для вторых – увеличение заложения между горизонталями, вырисовывающими вершины, отсутствие резких изгибов, округлость рисунка. При изображении склонов средневысоких гор следует учитывать особенность их строения; выпуклую форму (чаще всего), значительную расчлененность долинами и оврагами и асимметричность. Особенностью рельефа средневысоких гор является наличие местами сохранившихся вулканических форм. Следует отметить, что в среднегорном рельефе наряду с мягкими формами могут встречаться также и резкие (заостренные вершины, острые гребни, отвесные, обрывистые скалы и т.д.). В среднегорном рельефе долинная сеть имеет обычно решетчатое строение. В результате весьма длительного процесса разрушения (денудации) высокие и средневысотные горы постепенно преобразовываются, приобретают черты низких гор, с более сглаженными сниженными формами. В условиях полупустынного климата в результате выветривания, коррозии и дефляции твердых пород образуется своеобразный рельеф, который носит название мелкосопочника. Для него характерна интенсивная расчлененность на группы гряд, холмов, увалов 50-100 м относительной высоты с мягкими очертаниями форм. Эти формы рельефа располагаются, на первый взгляд, совершенно беспорядочно. Только после внимательного изучения местности можно подметить некоторую систему в строении рельефа. Отдельные группы сопок «посажено» на общее возвышенное основание. Простирание и форма таких оснований обычно соответствует общему залеганию пластов и горизонтальному расчленению местности. Обособление холмов и гряд часто связано с неодинаковой прочностью горных пород. Участки между группами сопок заняты обширными понижениями. Всюду рассеяно множество замкнутых котловин, плоских впадин, нередко с озерками и солончаками. Сеть долин очень редкая. По форме своей долины в большинстве случаев представляют понижения с крайне неровным продольным профилем и почти не похожи на типичные эрозионные долины. Многие долины оканчиваются замкнутыми понижениями. Склоны, вершины сопок и их подножия покрыты слоем щебня. Часто встречаются россыпи крупных камней. |