Геоморфология. Основы геоморфологии. Учебное пособие. Щеглов Д.И., Громовик А. Учебное пособие для вузов Воронеж Издательский дом вгу 2017 2 удк 551. 4 Ббк 26. 823 Щ33
 Скачать 5.56 Mb.
|
|
Щеглов Д.И., Громовик А.И. ОСНОВЫ ГЕОМОРФОЛОГИИ Учебное пособие для вузов Воронеж Издательский дом ВГУ 2017 2 УДК 551.4 ББК 26.823 Щ33 Р е ц е н з е н т доктор биологических наук, профессор кафедры экологии и земельных ресурсов ВГУ Л.А. Яблонских Д.И. Щеглов Основы геоморфологии: учебное пособие / Д.И. Щеглов, А.И. Громовик; Воро- нежский государственный университет. – Воронеж: Издательский дом ВГУ, 2017. – 178 с. Рассмотрены вопросы эндогенного и экзогенного формирования рельефа земной поверхности. Приведены основные рельефообразующие процессы и связанные с ними формы рельефа, показана связь рельефа земной поверхности с почвенным покровом. За- тронуты вопросы геоморфологического картографирования, а также приведен обзор геоморфологии Восточно-Европейской (Русской) равнины. С целью закрепления теоре- тического материла, в учебном пособии приводятся задания для выполнения лаборатор- ных работ по геоморфологии. Учебное пособие разработано для студентов, обучающихся по направлению поч- воведение, кроме того оно будет полезно широкому круг научных и практических ра- ботников в области экологии, картографии, ботаники, географии и др. УДК 551.4 ББК26.823 © Щеглов Д.И., Громовик А.И., 2017 © Воронежский государственный университет, 2017 © Оформление. Издательский дом ВГУ, 2017 3 СОДЕРЖАНИЕ Введение .............................................................................................................. 5 1. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ НАУКИ О РЕЛЬЕФЕ ...................................... 7 1.1 История развития отечественной геоморфологии .......................... 7 1.2 История развития геоморфологии за рубежом .............................. 10 2. ФАКТОРЫ РЕЛЬЕФООБРАЗОВАНИЯ И ФОРМЫ РЕЛЬЕФА ... 12 2.1 Факторы рельефообразования ......................................................... 12 2.2 Формы рельефа ................................................................................. 17 3. МОРФОГРАФИЯ И МОРФОМЕТРИЯ РЕЛЬЕФА ........................... 22 4. МЕГАРЕЛЬЕФ ПЛАНЕТАРНЫХ ФОРМ МАТЕРИКОВ, ОКЕАНА И ПЕРЕХОДНЫХ (ГЕОСИНКЛИНАЛЬНЫХ) ОБЛАСТЕЙ ............... 27 4.1 Рельеф как компонент ландшафтов ................................................ 27 4.2 Возраст рельефа и история его развития ........................................ 31 4.3 Связь возраста рельефа с почвенным покровом ............................ 34 5. МЕГАРЕЛЬЕФ ПЛАНЕТАРНЫХ ФОРМ МАТЕРИКОВ, ОКЕАНА И ПЕРЕХОДНЫХ (ГЕОСИНКЛИНАЛЬНЫХ) ОБЛАСТЕЙ ............... 37 5.1 Проявление в рельефе Земли сейсмических явлений ................... 37 5.2 Рельефообразующая роль вулканических процессов ................... 42 5.3 Строение земной коры и планетарные формы рельефа................ 46 6. МЕГАРЕЛЬЕФ ПЛАНЕТАРНЫХ ФОРМ МАТЕРИКОВ, ОКЕАНА И ПЕРЕХОДНЫХ (ГЕОСИНКЛИНАЛЬНЫХ) ОБЛАСТЕЙ ............... 49 6.1 Подводные окраины материков ...................................................... 49 6.2 Ложе океана ....................................................................................... 53 6.3 Геосинклинальные области ............................................................. 54 7. ЭКЗОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ И РЕЛЬЕФ............................................ 57 7.1 Выветривание и его роль в рельефообразовании .......................... 57 7.2 Склоновые процессы рельефообразования .................................... 63 4 7.3 Флювиальные процессы рельефообразования .............................. 79 7.4 Карстовые формы рельефа ............................................................... 94 7.5 Гляциальные и флювиогляциальные формы рельефа .................. 99 7.6 Эоловые формы рельефа ................................................................ 109 7.7 Биогенное рельефообразование .................................................... 116 8. ОСНОВЫ КАРТОГРАФИРОВАНИЯ ................................................. 122 8.1 Полевые геоморфологические исследования .............................. 122 8.2 Геоморфологические карты ........................................................... 124 8.3 Топографические основы и изображение рельефа горизон- талями ..................................................................................................... 125 9. ГЕОМОРФОЛОГИЯ ВОСТОЯНО-ЕВРОПЕЙСКОЙ (РУССКОЙ) РАВНИНЫ ...................................................................................................... 135 9.1 Общий геоморфологический обзор Восточно-Европейской равни- ны ............................................................................................................ 135 9.2 Кольско-Карельская провинция .................................................... 141 9.3 Общая характеристика Северорусской провинции ..................... 143 9.4 Общая характеристика Среднерусской провинции .................... 147 9.5 Общая характеристика Южнорусской провинции ...................... 162 10. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО ГЕОМОРФОЛОГИИ .................................................................................... 170 10.1 Тектоника и мегаформы рельефа России ................................... 170 10.2 Макроформы рельефа Русской равнины .................................... 171 10.3 Оледенения на территории Русской равнины ............................ 172 10.4 Физико-географическое районирование России ....................... 172 10.5 Анализ топографических карт ..................................................... 173 10.6 Построение гипсометрических профилей .................................. 174 10.7 Определение крутизны склонов .................................................. 176 ЛИТЕРАТУРА ............................................................................................... 177 5 Введение Термин «геоморфология» в буквальном переводе с греческого включает три понятия: гео - Земля; морфе - форма; логос - наука; им на- звана наука о формах земной поверхности. Разностороннее сочетание не- ровностей земной поверхности, именуемое рельефом, относится к числу сложнейших показателей нашей планеты. Рельеф формируется на грани- це основных геосфер Земли: литосферы, атмосферы, гидросферы, био- сферы и педосферы (почвенный покров Земли). Геоморфология как наука оформилась в конце XIX - начале XX веков как одна из естественноисторических наук о Земле, тесно связанная со всей системой географических наук (климатологией, картографией, ландшафтоведением, палеогеографией, гидрологией), с науками геологиче- ского цикла (тектоникой, геофизикой, геохимией, стратиграфией, минера- логией), а также с математикой, химией, биологией, почвоведением и фи- зикой. Изучение рельефа невозможно как без четкого представления о со- ставе и свойствах слагающих его горных пород, так и без знания процес- сов, его формирующих. Эти органические связи характеризуют геомор- фологию как комплексную науку, изучающую результаты деятельности эндогенных (внутренние силы Земли) и экзогенных (внешние факторы: климат, живые организмы и др.) процессов. Геоморфология занимает про- межуточное положение между геологией и географией. Так как рельеф яв- ляется результатом взаимодействия эндогенных и экзогенных процессов, геоморфология сочетает в себе как географические, так и геологические ме- тоды исследований. С физической географией геоморфологию сближает то, что объектом ее изучения служат предметы и явления, приуроченные к земной поверхно- сти, а с геологией – то, что понимание развития рельефа немыслимо без знания внутреннего строения земли (т.е. геологического анализа). Тем не менее, геоморфология не является отраслью географии или геологии, а является отдельной наукой, имеющей свой объект и адекватные ему методы исследований. Так, от геологии геоморфология существенно отличается тем, что объектом ее изучения является земная поверхность, притом те формы ее, которые существуют в настоящее время, между тем как геология изучает земные недра, действующие внутри Земли силы и прошлое развитие Земли (историю Земли). От физической географии гео- морфологию отличает более узкий и строго ограниченный круг предметов 6 ее ведения: она изучает только ту часть ландшафта, которая представлена формами рельефа, а не всем географическим ландшафтом, как физическая география. Таким образом, Геоморфология – наука о рельефе земной поверхно- сти, его строении (внешнем облике, морфологии), происхождении, ис- тории развития и современной динамике. Объектом изучения геоморфологии является рельеф, то есть сово- купность неровностей земной поверхности, разных по форме, размерам, происхождению, возрасту и истории развития. Под рельефом земной по- верхности понимают совокупность геометрических форм этой поверхно- сти, образующихся в результате сложного взаимодействия земной коры с водной, воздушной и биологической оболочками (геосферами) Земли. Геоморфология занимается познанием законов развития рельефа и использованием выявленных закономерностей в практической деятельно- сти человеческого общества. Основными целями геоморфологии являются: 1. Познание элементов, форм и совокупностей форм, а также структуры (строения) земной поверхности или рельефа; 2. Установление происхождения рельефа, механизма его образо- вания и истории развития; 3. Выявление связей рельефа с геодинамическими потоками и раз- личными геоявлениями. Вопросы для самоконтроля: 1. Геоморфология как наука. Предмет и задачи геоморфологии. 2. Связь геоморфологии с другими науками. 3. Понятие о рельефе земной поверхности. Темы к устным сообщениям и докладам 1. История развития геоморфологической науки в России и за рубежом. 2. Значение геоморфологии в практической деятельности человека. 3. Разделение геоморфологии на отдельные отрасли. 7 1. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ НАУКИ О РЕЛЬЕФЕ 1.1 История развития отечественной геоморфологии Рельеф земной поверхности - одно из важнейших условий обитания человека, его хозяйственной деятельности. Сведения о рельефе накаплива- лись с ранних этапов возникновения и развития человеческого общества. Геоморфология является сравнительно молодой естественноисторической наукой, возникновение которой пришлось на конец XIX - начало XX веков. Предпосылками ее возникновения являлись потребности развивающегося хозяйства. Знание геоморфологических особенностей территории обу- словлено строительством дорог, сооружением плотин и каналов, развед- кой и добычей полезных ископаемых, освоением новых территорий. Первые теоретические закономерности и практическую на- правленность геоморфологии еще в XVIII веке изложил М.В. Ломоносов (1711-1765). В 1763 г. была написана работа М.В. Ломоносова «О сло- ях земных», в которой он впервые выдвинул идею развития рельефа в результате взаимодействия эндогенных и экзогенных сил. Эта идея лежит в основе и современной геоморфологической науки. В развитии науки XIX века большую роль сыграло Географическое общество России. К числу первых крупных русских геоморфологов отно- сится П.П. Семенов-Тян-Шанский (1827-1914). В своем труде «Путешест- вие» он показал, что многие глубокие долины рек Тянь-Шаня (Сарыджас, Чилик, Чарын) не только связаны с тектоническими линиями, но отражают интенсивность эрозионной деятельности. Что касается высокогорных вы- ровненных поверхностей – «сыртов», то он отнес их к остаткам древнего пенеплена 1 Д. А. Кропоткин (1842-1921) известен своими трудами о материковом оледенении Северной Европы и ледниковой геоморфологии. В.В. Докучаев (1846-1903), создавший мировую школу почвоведения, был выдающимся геоморфологом. В его классических работах «Русский чернозем», «Способы образования речных долин Европейской России», на- ряду с другими, рассматриваются вопросы влияния рельефа на почвообразо- 1 Пенеплен (от лат. paene - почти и англ. plain - равнина) - практически ровная, местами земная слабо- всхолмленная поверхность, которая была сформирована на месте древних гор в результате длительной их денудации. Денудация (от лат. denudatio – обнажение) – совокупность процессов сноса и переноса (водой, ветром, льдом, под действием силы тяжести) продуктов разрушения горных пород в пониженные участки земной поверхности, где происходит их накопление. 8 вательные процессы. Еще первой научной работе о геоморфологии реки Качны в Смоленской области, В.В. Докучаев развивает идею о том, что реч- ные долины создаются взаимно обусловленной деятельностью эрозии и ак- кумуляции; для ледниковых районов - в результате преобразования озерных систем, а для степных - оврагов и балок. В 1877 вышла книга И.В. Мушкетова (1850-1902) по геоморфологии Туркестана, а несколько позже - фундаментальный труд «Физическая геоло- гия». И.В. Мушкетов, признавал доминирующую роль вертикальных движе- ний земной коры в сравнении с другими видами тектонических колебаний. А.П. Карпинский (1846-1936) - виднейший русский геолог, автор ряда теоретических разработок в геоморфологии. В конце XIX века в работе «О правильности в очертаниях, распределении и строении континентов» он стремился объяснить эндогенными факторами планетарные черты строения и взаимного расположения материков. А.П. Карпинский разрабатывал идею о колебательных движениях земной коры на примере Восточно- Европейской платформы. Он придавал большое значение деятельности важнейших экзогенных факторов - денудации, абразии 2 , внес большой вклад в прикладную геоморфологию, разрабатывая идею о связи место- рождений полезных ископаемых с рельефом. Особая роль в развитии русской геоморфологии принадлежит А.П. Павлову (1854-1929). Свои работы он посвятил происхождению круп- нейших форм Земли, считал, что они возникают в результате расхож- дения между формой сфероида и геоида, а также в связи с сокращением радиуса кривизны земной поверхности в процессе охлаждения. А.П. Павлов отмечал образование двух основных уровней земной поверхно- сти: материковых платформ и океанического дна. Большое внимание он уделял механизму колебаний поверхности океана и следствиям этих ко- лебаний. А.П. Павлову принадлежит и первая классификация рельефа, получившая дальнейшее развитие у геоморфологов разных стран. Он выделял три генетических типа рельефа: тектонический, эрозионный, ак- кумулятивный. На рубеже XIX-XX веков большую известность получили иссле- дования таких крупнейших ученых, как Д.Н. Анучин и В.А. Обру- чев. 2 Абразия (лат. abrasio - соскабливание, соскребание) - процесс механического разрушения и сноса горных пород в береговой зоне водоемов волнами и прибоем, а также воздействием переносимого водой обло- мочного материала. 9 Д.Н. Анучин (1843-1923) был разносторонним географом, одним из основателей русской этнографии и лимнологии. Он возглавил первую кафедру географии в Московском университете, в 1894-1895гг. руково- дил крупной геоморфологической и гидрологической экспедицией по изучению истоков Западной Двины и Днепра. В журнале «Землеведе- ние», основанном Д.Н. Анучиным, помещались отчеты по геоморфологии Русской равнины, строению ее речных долин и многочисленных озер. Эти отчеты и сейчас не потеряли своей актуальности. Изучение рельефа Восточно-Европейской равнины продолжал один из виднейших советских геоморфологов ученик Д.Н. Анучина А.А. Бор- зов (1874-1930), который сформулировал основные черты геоморфологии этой территории на основе ее происхождения, истории развития, особен- ностей геологических структур. Исследования В.А. Обручева (1863-1906) позволили получить об- ширные сведения о геоморфологии Азиатских пустынь и гор Южной Сибири. Геоморфологические проблемы, связанные с подземным оледе- нением, особенностями четвертичных отложений и форм рельефа, процессами в аридных зонах, горных странах, и многое другое отраже- но в таких фундаментальных работах, как «Геология Сибири», «Избранные труды по географии Азии» и др. Крупнейшая школа геоморфологов после 1917 года развивалась на ка- федрах Московского университета и отдела геоморфологии института гео- графии Академии наук. Старейший представитель этой школы и основопо- ложник многих направлений в геоморфологии – И.С. Щукин (1885-1985). В многочисленных работах он разрабатывал проблемы климатической геомор- фологии, выдвигал концепцию общих географических связей, создал одну из первых и общепринятых классификаций рельефа. Учебники И.С. Щукина «Морфология суши» и «Общая геоморфология» послужили основой образо- вания многих поколений геоморфологов. К.К. Марков (1905-1980) выдвинул и разработал представление о гео- морфологических уровнях. И.П. Герасимов (1905-1985) является основоположником структурной геоморфологии. Совместно с Ю.А. Мещеряковым разрабатывает концепцию о «геоморфологическом» этапе развития Земли. Теоретические и прикладные проблемы геоморфологии раз- рабатываются в трудах А.И. Спиридонова, С.С. Воскресенского, Г.И Рыча- гова, А.Ф. Якушовой С.В. Лютцау, Ю.Г. Симонова и других. 10 В последние десятилетия XX и начала XXI веков в развитии геомор- фологической науки большое внимание, с одной стороны, уделяется изуче- нию связей между обликом рельефа и геологической структурой, так назы- ваемой структурной геоморфологии, с другой – исследованию экзогенных геоморфологических процессов – климатической и динамической геомор- фологии. Успешно развиваемое в нашей стране структурно- геоморфологическое направление находит применение при решении ряда геологических задач, в первую очередь при поисках месторождений нефти и газа. Большие успехи достигнуты и в других областях прикладной гео- морфологии, в частности в изучении современных геоморфологических процессов. |