Рельеф подводных материковых окраин, их структурно-геоморфологические элементы. Рельеф шельфа, материкового склона, материкового подножья. Мегарельеф срединно-океанических хребтов и его связь со строением рифтогенной земной коры. Рельеф переходных зон. Рельеф окраинных морей, островных дуг, глубоководных желобов.

Рельеф и климат

Климат – один из важнейших факторов рельефообразования. Взаимоотношения между климатом и рельефом разнообразны. Климат обусловливает характер и интенсивность процессов выветривания, он же определяет в значительной мере характер денудации, так как от него зависят «набор» и степень интенсивности действующих экзогенных сил. Как указывалось выше, в разных климатических условиях не остается постоянным и такое свойство горных пород, как их устойчивость по отношению к воздействию внешних сил. Поэтому в разных климатических условиях возникают разные, часто специфичные формы рельефа (см. ч. III).

Различия в формах наблюдаются даже в том случае, когда внешние силы воздействуют на однородные геологические структуры, сложенные литологически сходными горными породами. Климат влияет на процессы рельефообразования как непосредственно, так и опосредованно, через другие компоненты природной среды: гидросферу, почвенно-растительный покров и др.

Существенное влияние на процессы рельефообразования оказывает растительный покров, который сам является функцией климата. Так, поверхностный сток резко ослабевает или совсем гасится в условиях сомкнутого растительного покрова, при наличии хорошо развитой дернины или лесной подстилки даже на крутых склонах. Поверхности с разреженным растительным покровом или лишенные его становятся легко уязвимыми для эрозионных процессов, а в случае сухости рыхлых продуктов выветривания – и для деятельности ветра.

Прямые и опосредованные связи между климатом и рельефом являются причиной подчинения экзогенного рельефа в определенной степени климатической зональности. Этим он отличается от эндогенного рельефа, формирование которого не подчиняется зональности. Поэтому рельеф эндогенного происхождения называют азональным.

В начале XX в. немецкий ученый А. Пенк предпринял попытку классифицировать климаты по их рельефообразующей роли. Он выделил три основных типа климатов: 1) нивальный (от лат. nivalis – снежный, холодный), 2) гумидный (от лат. humidus – влажный) и 3) аридный (от лат. aridus – сухой). Впоследствии эта классификация была дополнена и детализирована. Ниже приводится сокращенная классификация климатов по их роли в рельефообразовании.

8. Выветривание.Каждый рельефообразующий процесс—это прежде всего процесс динамики вещества, слагающего литосферу Земли. Но в отличие от эндогенных факторов способных перемещать целые блоки земной коры, экзогенные факторы осуществляют этот процесс при непременном условии дезинтеграции горных пород. Поэтому, по существу, начальным этапом любого экзогенного процесса является подготовка горной породы к дезинтеграции, измельчению. Совокупность процессов, осуществляющих дезинтеграцию горных пород, называют выветриванием.

В зависимости от факторов, воздействующих на горные породы, и результатов воздействия процессы выветривания подразделяются на два типа—физическое и химическое выветривание. Оба типа выветривания тесно связаны друг с другом, действуют совместно, и только интенсивность проявления каждого из них, обусловленная целым рядом факторов (климатом, составом пород, рельефом и т. д.), в разных местах неодинакова.

Иногда выделяют еще один тип выветривания—органогенное, связанное с воздействием на горные породы растительных и животных организмов. Однако выделять органогенное выветривание в самостоятельный тип, по-видимому, нет необходимости, так как воздействие организмов на горные породы всегда можно свести к процессам физического или химического выветривания.

Физическое выветривание.Физическим выветриванием называется дезинтеграция горной породы, не сопровождающаяся химическими изменениями ее состава. В зависимости от главного действующего фактора и характера разрушения горных пород физическое выветривание делят на температурное и механическое.

Температурное выветривание происходит без участия внешнего механического воздействия и вызывается изменением температуры. Интенсивность температурного выветривания зависит от состава породы, ее строения (текстуры и структуры), а также от окраски, трещиноватости и ряда других факторов.

Большое значение при температурном выветривании имеют амплитуда и особенно скорость изменения температуры. Поэтому суточные колебания температуры при выветривании играют большее значение, нежели сезонные.

Температурное выветривание наблюдается во всех климатических зонах, но наиболее интенсивно оно протекает в областях, характеризующихся резкими контрастами температур, сухостью воздуха, отсутствием или слабым развитием растительного покрова. Такими областями являются прежде всего тропические и внетропические пустыни. Интенсивно температурное выветривание протекает также на крутых склонах высоких гор.

Механическое выветривание происходит под воздействием таких факторов, как замерзание воды в трещинах и порах горных пород, кристаллизация солей при испарении воды. Как видно из сказанного, оно тесно связано с температурным выветриванием.
Особенно сильный и быстрый механический разрушитель горных пород—вода. При ее замерзании в трещинах и порах горных пород возникает огромное давление, в результате которого порода распадается на обломки. Это явление часто называют морозным выветриванием. Предпосылками морозного выветривания служат трещиноватость горных пород, наличие воды и соответствующие температурные условия.

Следует отметить, что интенсивность морозного выветривания определяется не амплитудой, а частотой колебания температуры около точки замерзания воды, т. е. около 0°. Вследствие этого наиболее интенсивно морозное выветривание происходит н полярных странах, а также в горных районах, преимущественно выше снеговой границы.

Раздробляющее действие кристаллизующихся солей заметнее наблюдается в условиях жаркого, сухого климата. Здесь днем при сильном нагревании солнцем влага, находящаяся в капиллярных трещинах, подтягивается к поверхности, и соли, содержащиеся в ней. кристаллизуются. Под давлением растущих кристаллов трещины расширяются, что приводит в конечном счете к нарушению монолитности горных пород, к их разрушению.

Разрушению горных пород способствуют намокание и высыхание (этот фактор особенно важен для глин, суглинков, мергелей), а также физическое воздействие организмов (корней растений, землероев, камнеточцев).

В результате физического выветривания компактные породы распадаются на остроугольные обломки различной формы, величины, т. е. образуется материал, из которого формируются осадочные обломочные породы – глыбы, щебень, дресва.

По мере дробления горных пород интенсивность физического выветривания ослабевает н создаются все более благоприятные условия для химического выветривания.

Химическое выветривание.Химическое выветривание есть результат взаимодействия горных пород наружной части литосферы с химически активными элементами атмосферы, гидросферы н биосферы. Наибольшей химической активностью обладают, как известно, кислород, углекислый газ, вода, органические кислоты. С воздействием этих веществ на горные породы и связано в основном химическое выветривание, сущность которого заключается в коренном изменении минералов н горных пород и образовании новых минералов и пород, отличных от первоначальных. Изменение исходных минералов и горных пород, их разрушение и разрыхление (наблюдаемое, правда, не всегда) происходит в результате растворения, гидратации, окисления и гидролиза.

Химическое выветривание наблюдается повсеместно. Однако наиболее интенсивно оно протекает в областях с влажным климатом и хорошо развитым растительным покровом. Интенсивность процесса резко возрастает с повышением температуры. Поэтому химическое выветривание достигает максимальной интенсивности в зоне влажных тропических лесов. Оно резко замедляется в полярных областях, где средняя температура года ниже 0°. Ослаблено химическое выветривание в аридных тропических и субтропических областях вследствие малого количества осадков и на крутых склонах гор из-за быстрого удаления продуктов выветривания.

В результате химического выветривания образуются растворимые и тонкодисперсные продукты выветривания, обладающие повышенной миграционной способностью.

Коры выветривания.Продукты выветривания в одних случаях могут быстро удаляться с поверхности породы по мере их образования, в других—-накапливаться на поверхности, в третьих—уже накопившиеся продукты выветривания могут быть удалены па последующей стадии развития территории.

Совокупность остаточных (несмещенных) продуктов выветривания называют корой выветривания. Существует целый ряд классификаций кор выветривания. Большинство авторов выделяют следующие типы кор:
а) обломочная, состоящая из химически неизмененных или слабо измененных обломков исходной породы;
б) гидрослюдистая кора, характеризующаяся слабыми химическими изменениями коренной породы, но уже содержащая глинистые минералы—гидрослюды, образующиеся за счет изменений полевых шпатов и слюд:
в) монтмориллонитовая кора, отличающаяся глубокими химическими изменениями первичных минералов, главный глинистый минерал—монтмориллонит;
г) каолинитовая кора;
д) красноземная;
е) латеритная.

Последние два типа коры представляют собой результат длительного и интенсивного выветривания с полным изменением первичного состава исходных пород.

Каждый из выделенных выше типов кор выветривания имеет зональный характер. Обломочные коры преобладают в полярных и высокогорных областях, а также в каменистых пустынях низких широт. Гидрослюдистые коры характерны для холодных и умеренных областей с вечной мерзлотой. Монтмориллонитовая кора образуется в степных и полупустынных областях, каолинитовая и красноземная наиболее характерны для субтропиков и, наконец, латеритная кора формируется при наиболее активном химическом выветривании в условиях жаркого и влажного экваториального климата.

Изложенное выше дает возможность перейти к оценке роли выветривания в рельефообразовании.

Само выветривание не образует каких-либо специфических форм рельефа. Однако, будучи самым постоянным и мощным фактором дезинтеграции горных пород, выветривание готовит рыхлый материал, который становится доступным для перемещения другими экзогенными агентами, или перемещается на более низкие гипсометрические уровни под непосредственным воздействием силы тяжести. Именно в этом аспекте роль выветривания как фактора рельефообразования огромна.

В некоторых случаях в процессе выветривания происходит не разрыхление, а цементация рыхлых пород. Так, в условиях жаркого и сухого климата наблюдается цементация рыхлых поверхностных образований углекислой известью, гипсом или поваренной солью. В областях с несколько большим количеством осадков преобладает известковый цемент, с увеличением аридности климата углекислая известь заменяется гипсом. Мощность известково-гипсовых кор достигает 2 м.

Еще более мощные коры образуются в условиях тропического климата с четко выраженными сухим и влажным сезонами года. Здесь коры образуются за счет цементации окислами железа, реже — алюминия. Подобные коры выполняют роль бронирующего пласта, предохраняя нижележащие рыхлые образования от эрозии и дефляции. В ряде случаев наличие мощных железистых кор способствует формированию инверсионных форм рельефа.

Неперемещенные, остаточные коры выветривания могут «фиксировать» ранее сформированные выровненные денудационные поверхности. Изучение этих кор позволяет, во-первых, восстанавливать палеогеографическую обстановку их формирования и, во-вторых, определять время «фиксации» денудационного рельефа.

Эффект применения геоморфологических методов для выявления пространственного положения «фиксированных» денудационных поверхностей и условий их образования позволяет широко использовать эти методы для поиска целого ряда ценных полезных ископаемых (бокситов, железных, никелевых н кобальтовых руд, россыпей цветных металлов и т. д.), связанных с корами выветривания.

9.

Источник: helpiks.org

Что такое рельеф?

Определимся с ключевым понятием. Рельеф, который изучает геоморфология, это совокупность всех неровностей поверхности Земли, различных по возрасту, происхождению, размерам, форме и истории развития. Можно сказать, что это комплекс форм, имеющих то или иное геологическое строение, которые подвержены воздействию гидросферы, атмосферы и внутренних сил нашей планеты. Изучение рельефа поэтому невозможно, если не иметь четкого представления о свойствах и составе горных пород, слагающих его. Кроме того, необходимо знать процессы, воздействующие на него.

Земная кора

Знание особенностей земной коры важно для понимания того, что изучает геоморфология. Расскажем и о ней. Земная кора (а именно верхняя часть ее и формирует рельеф) постоянно меняется. На нее оказывают воздействие силы, которые обусловлены протекающими в гидросфере и атмосфере процессами. Земная кора является продуктом эндогенных (глубинных) процессов, которые протекают в недрах нашей планеты. Многообразные изменения испытывает рельеф. Они происходят под воздействием всех этих процессов. Из чего же состоит земная кора? Она сформирована метаморфическими, осадочными и магматическими горными породами. Они по-разному реагируют на внутренние и внешние силы, воздействующие на них.

Особенности рельефа

Мертвая органическая масса и живые организмы оказывают большое воздействие на особенности рельефа, на его формирование. Это воздействие бывает как непосредственным, когда создаются специфические биогенные геологические тела или формы рельефа, так и опосредованным, когда изменяются химические и физические свойства горных пород водной и воздушной оболочек Земли. Отметим, что и сам рельеф нашей планеты, являющийся совокупностью поверхностей, то имеющих существенные уклоны, то практически горизонтальных, влияет на геоморфологические процессы. Например, на низменных равнинах и в горах они протекают по-разному.

Гипсометрия рельефа

Введем еще одно понятие — гипсометрия рельефа. Это положение определенного участка поверхности Земли относительно уровня моря. Оно также оказывает влияние на рельефообразование, зачастую обуславливая процессы, которые не могут протекать на другом гипсометрическом уровне. Приведем пример. Ледники при сегодняшних климатических условиях могут возникнуть в экваториальных, тропических и умеренных поясах лишь в высоких горах. Целый ряд процессов наблюдается лишь на дне океанических и глубоких морских впадин.

Понятие «рельеф» можно уточнить на основе сказанного. Рельеф — объект изучения геоморфологии, это совокупность всех геометрических форм данной поверхности, которые формируются в результате взаимодействия земной коры с биологической, воздушной и водной оболочками планеты.

Рельефообразующие процессы

Так как земная кора участвует в данном взаимодействии, и мы говорим о неровностях именно ее поверхности, изучение рельефа сложно себе представить без знания внутреннего строения форм, образующих ее. Рельефообразующие процессы разнообразны и сложно взаимодействуют между собой. Однако в них всегда участвует сила земного притяжения, как одна из главных составляющих. Поэтому уклон поверхности также является одной из самых важных характеристик рельефа в геоморфологии. Кроме того, «набор» и интенсивность проявления различных внешних агентов, сила земного притяжения определяются именно гипсометрией рельефа.

Связи геоморфологии с науками, входящими в географический цикл

Итак, рельеф — это продукт геологического развития, но в то же время и компонент географического ландшафта. Такое положение объекта интересующей нас науки говорит о необходимости ее тесных связей с такими отраслями знания, как физическая география и геология. Геоморфология, однако, связана не только с ними. И скоро вы узнаете, почему.

Как мы уже говорили, геоморфология — это наука, изучающая рельеф. Стоит заметить, что в строении Земли он занимает особое место. Дело в том, что рельеф является одновременно поверхностью раздела и поверхностью взаимодействия оболочек нашей планеты: гидросферы, атмосферы, литосферы и биосферы. В то же время он — компонент географической среды. Следовательно, максимально плодотворным его изучение может быть лишь при рассмотрении во взаимодействии с остальными составными частями географической среды. Поэтому геоморфология — это наука, которая имеет особенно тесную связь с физической географией, а также с другими науками, входящими в географический цикл.

Историчность геоморфологии

Еще одна характерная ее особенность — историчность. Геоморфология — это наука, стремящаяся к определению последовательности событий, происходивших на Земле, которые привели к возникновению современного рельефа. В его познании эта наука использует достижения геологии, географии, а также многих других дисциплин, относящихся к естественно-историческому циклу. В частности, так как Земля — планета, геоморфология обращается к таким наукам, как космогония и астрономия. В вопросах состояния, состава, строения вещества, которое участвует в образовании различных форм рельефа, она использует достижения химии и физики.

Виды геоморфологии

Геоморфология сегодня является довольно разветвленной наукой. Она делится на области знания, отрасли, научные направления, части. Геоморфология обладает множеством методов исследования. Эта наука решает как прикладные, так и фундаментальные задачи.

Все разнообразие форм научной деятельности объединяет то, что все части геоморфологии занимаются изучением рельефа, его возраста, происхождения, эволюции, взаимного влияния и взаимосвязи его с другими свойствами и элементами эндогенной и экзогенной природы Земли.

К видам геоморфологии относятся следующие:

• общая геоморфология;
• историческая (палеогеоморфология);
• динамическая;
• планетарная;
• региональная;
• полевая;
• математическая;
• экспериментальная;
• дистанционная;
• геоморфологическая картография;
• геоморфология дна океанов и морей;
• геоморфология суши.

В этой науке сложился особый раздел, в котором изучается рельефообразование в его взаимодействии с климатом. Этот раздел называется климатической геоморфологией. Скульптурный рельеф, как выяснили ученые, имеет четкую климатическую зональность.

Практическая сторона геоморфологии

Цель изучения данной науки с практической стороны заключается в познании законов, по которым развивается рельеф, и на основании этого в использовании в практической деятельности выявленных закономерностей.

Геоморфология нужна в сфере гидротехнических сооружений и мелиорации. Строительство в засушливых районах оросительных каналов, а в заболоченных местах — мелиоративной сети требует тщательного изучения рельефа. Его особенности также необходимо знать при строительстве ГЭС в горах и на равнинах. Создание линий связи и дорожное строительство также осуществляются с опорой на эту науку.

Ее достижения используются в планировании крупных хозяйств, поселков и городов. Приведем пример. Город Дивногорск находится на склоне, поэтому дождевая вода стекает в Енисей, и склон быстро высыхает. Геоморфологическая карта используется при планировании различных населенных пунктов. На ней показано устройство поверхности, представлены составляющие рельефа, пространственное размещение и характер его форм. В зависимости от особенностей рельефа определяется размещение жилых кварталов, хозяйственных и промышленных предприятий, направление магистралей. Не меньшее значение имеет его изучение при устройстве водоснабжения крупных промышленных предприятий и населенных пунктов.

Геологические, топографические, ботанические, почвенные съемки также начинаются именно с изучения рельефа. Гидрогеологические и гидрологические изыскания также проводятся с опорой на него.

Геоморфология играет очень большую роль в организации обороны государства. Полководцы разных народов и времен уже с давних пор рассчитывали походы, принимая во внимание особенности рельефа. Современная военная наука тоже уделяет им надлежащее внимание.

Необходимо не просто знать существующие сегодня типы и формы рельефов, но и предвидеть вероятные изменения поверхности нашей планеты в будущем под воздействием различных процессов. Это особенно актуально, например, при строительстве на непрочном грунте высотных зданий или при сооружении морских портов.

Геоморфология и поиск полезных ископаемых

Анализ истории развития и особенностей рельефа — эффективный способ поиска различных природных ископаемых. Поэтому элементы геоморфологии в этой области очень востребованы. К примеру, россыпные месторождения алмазов, золота и других ценных минералов связаны обычно с древней и современной речной сетью, так как речные потоки длительное время размывали выходы золотоносных пород и собирали в аллювиальных террасах тяжелые минералы. Кроме того, железные руды и бокситы часто находятся именно на древних поверхностях выравнивания. Залежи угля, газа и нефти обычно приурочены к определенным тектоническим структурам. Эти структуры во многих районах отражаются в формах поверхности нашей планеты, поэтому месторождения этих полезных ископаемых помогает обнаружить анализ рельефа.

Основные факты из истории развития геоморфологии

Рельеф поверхности Земли — одно из важнейших условий хозяйственной деятельности человека, самого его существования. Сведения о нем, несомненно, накапливались с ранних этапов появления и развития общества. Однако само понятие «геоморфология» появилось далеко не сразу. В качестве научной дисциплины она начала оформляться только в конце 18 — начале 19 в. Она тесно связана с геологией, поэтому стала развиваться вслед за ней. Именно к этому времени относятся первые работы об условиях развития и возникновения рельефа поверхности Земли.

В 1763 году появилась работа «О слоях земных» М. В. Ломоносова (портрет его представлен выше). В ней он впервые высказал мысль о том, что рельеф развивается в результате взаимодействия различных экзогенных и эндогенных сил. Именно эта идея лежит и сегодня в основе геоморфологической науки.

В конце 19 века появляются труды Павлова, Пенка, Рихтгофена, в которых представления о строении поверхности Земли и происхождении рельефа, накопленные предшественниками, систематизируются, а также предпринимаются попытки его классификации. С именами В. Пенка, немецкого исследователя, и В. Девиса, американского ученого, связано появление первых общегеоморфологических концепций, выделение этой науки в самостоятельную отрасль знания.

Геоморфология сегодня

В последние годы как в нашей стране, так и в Западной Европе большое внимание уделяется развитию геоморфологии. С одной стороны, исследователи обращают внимание на связи между геологическими структурами и обликом рельефа (их изучает структурная геоморфология), а с другой, их интересуют экзогенные геоморфологические процессы (динамическая и климатическая геоморфология). Палеогеоморфологии, то есть изучению древнего рельефа, также уделяется большое внимание. Это, конечно, лишь основные направления ее современного развития.

Теперь вы знаете, что изучает наука геоморфология, основные понятия, связанные с ней, направления и историю развития мы тоже рассмотрели. А также отметили, что она очень важна как с теоретической, так и с практической точки зрения. Основы геоморфологии, представленные в этой статье, надеемся, вам пригодятся.

Источник: fb.ru

Геоморфология — наука о формах рельефа современной поверхности, его происхождении и развитии. Цель геоморфологии — отобразить не только устройство поверхности, но и возраст — пространственное размещение форм рельефа, их генезис и развитие во времени. Основной объект геоморфологии — современный рельеф земной поверхности и история его развития. Рельеф земной поверхности – это комплекс форм, которые имеют определенное геологическое строение и подвержены постоянному воздействию атмосферы, гидросферы и внутренних сил земли.

Три подхода к изучению рельефа:

1) Морфологический подход — выявляет внешние (морфографические) признаки форм рельефа, их плановую конфигурацию.

2) Морфометрический подход — устанавливает количественные характеристики рельефа (абсолютные и относительные высоты, размеры в плане, уклоны поверхности).

3) Историко-генетический подход — исследование происхождения рельефа, истории развития, его закономерностей.

Геоморфология изучает: внешний облик (описание); генезис; историю развития; динамику.

Геоморфология тесно связана с физической географией, так как она изучает закономерности природных комплексов (ландшафтов), взаимосвязь природных комплексов и растительности, почвы с рельефом, где рельеф важнейший компонент. Использует материалы физ. географии и геологии.

Геоморфология как одна из наук, изучающих нашу планету, вносит свой вклад в познание строения, истории развития и происхождения земной поверхности, поэтому она тесно связана с тем кругом теоретических задач, которые решают геология, физическая география, палеогеография.

Одной из таких задач является исследование взаимодействия эндогенных и экзогенных процессов, формирующих лик Земли. Эти исследования ведутся по линии изучения поверхностей выравнивания, речных и морских террас, выяснения воздействия тектонических процессов на формы, создаваемые экзогенными агентами, при помощи моделирования этого взаимодействия в экспериментальных лабораториях, при помощи разнообразных морфометрических приемов, с целью получения количественных характеристик этого взаимодействия.

Разделы геоморфологии:

1) Общая (фундаментальная). Изучает рельеф в целом. Обобщает понятие о рельефе.

2) Структурная. Занимается взаимосвязью рельефа с геологическим строением.

3) Климатическая. Изучает влияние экзогенных процессов на рельеф.

4) Динамическая. Изучает механизм рельефообразующих процессов.

5) Историческая. Изучает смену рельефа.

6) Поисковая. Помогает искать россыпи полезных ископаемых, когда они связаны с рельефом, или когда есть корелятные отложения.

7) Инженерная. Изучает рельеф в связи с необходимыми инженерными задачами (строительство).

8) Морская. Берегов (курорты, проектирование портов, защита берегов от размыва, строительство водохранилищ). Дна Морей и океанов – изучение рельефа дна.

Рельеф рассматривается как набор взаимосвязанных элементов. Рельеф любого участка земной поверхности слагается из чередующихся между собой отдельных форм рельефа, каждая из которых состоит из элементов рельефа.

Формы рельефа могут быть:

1) Замкнутыми (мореный холм, мореная западина) или открытыми (овраг, балка).

2) Положительными и отрицательными (межбалковое пространство и балка).

3) Простые и сложный (простые – невелики, и с правильными очертаниями, а сложные – это комбинация простых форм).

4)Аккумулятивные (моренный холм) и денудационные (овраг): сформированы экзогенными процессами.

Классификация по размеру.

1) Планетарные: занимают площади в сотни тысяч и миллионы квадратных километров, количество таких форм невелико.

а) Материки, б) Геосинклинальные пояса, в) Ложе океана, 4) Срединно-океанические хребты.

2) Мегаформы: занимают десятки и сотни тысяч квадратных км.

а) Горные пояса, б) Равнинные страны в) Впадины, г) Поднятия, д) Разломы планетарного масштаба.

3) Макроформы: занимают тысячи квадратных км.

а) Отдельные хребты, б) Впадины.

4) Мезоформы: занимают десятки квадратных км.

а) Овраги, б) Балки, в) Моренные гряды, г) Долины ручьёв.

5) Микроформы – это неровности, являющиеся деталями долее крупных форм.

а) Карстовые воронки, б) Эрозионные рытвины, в) Береговые валы.

6) Наноформы – очень мелкие неровности осложняющие поверхность макро, мезо и микроформ.

а) Луговые кочки, б) Знаки ряби, в) Мелкие эрозионные бороздки.

Тип рельефа – сочетание форм рельефа, закономерно повторяющихся на обширных территориях и приуроченных друг к другу.

Планетарные формы рельефа, Мегаформы, Макроформы и некоторые Мезоформы сформировались в результате эндогенных процессов. А большая часть Мезоформ, а также Микро и Наноформ связаны с деятельностью экзогенных процессов.

19. Почвоведение: предмет, задачи и методы изучения

Почвоведение – фундаментальная естественная историческая наука о почвах, их происхождении (генезисе), строении, распространении, роли и функции биосферы Земли, формировании свойств и режимов, определяющих главное свойство почв – плодородие.

Главная задача лесного почвоведения — изучение и оценка лесных почв как среды леса и условий его местопроизрастания. В задачи лесного почвоведения также входит всестороннее изучение процессов почвообразования под пологом леса, зависимости состава и продуктивности лесных насаждений от свойств почв и характера лесной растительности, влияния на лесорастительные свойства почвы различных антропогенных и природных факторов, поиск путей повышения плодородия лесных земель.

Почвоведение является наукой о почве как природном теле, средстве производства и предмете труда и представляет собой самостоятельную отрасль естествознания. Оно тесно связано с другими естественными науками и широко использует их методы и достижения. Прежде всего, оно тесно связано с геологией и минералогией, так как почвы наследуют свойства той горной породы, из которой они образовались. Из других наук почвоведение находится в состоянии творческого обмена с гидрогеологией, геоботаникой, климатологией, метеорологией, биогеоценологией, петрографией, кристаллографией, физической географией, геоморфологией. Геология — наука о составе, строении, истории развития земной коры и более глубоких недр Земли, а также о размещении в земной коре полезных ископаемых.

Лесное почвоведение представляет самостоятельный раздел единой науки о почве, связывающий почвоведение с лесоводством.

«Почва – это обладающая плодородием сложная полифункциональная и поликомпонентная открытая многофазная структурная система в поверхностном слое коры выветривания горных пород, являющаяся комплексной функцией горной породы, организмов, климата, рельефа и времени». По данным ученых, процесс почвообразования длительный: 1 см почвы образуется за 100, а в некоторых случаях — 300 лет. Почва в природе занимает особое место, в ее состав входят как минеральные, органо-минеральные, так и органические вещества. Располагаясь на границе соприкосновения литосферы, атмосферы и гидросферы, она формирует особую геосферу – педосферу, или почвенный покров Земли.

Основные положения, на которых строится современное почвоведение, следующие:

1. Почва представляет собой самостоятельное природное тело и в то же время средство производства в сельском и лесном хозяйстве.

2. Факторами почвообразования, под влиянием которых создается и развивается почва, являются: материнская горная порода, живые организмы (растения и животные), климат, рельеф, возраст страны и хозяйственная деятельность человека.

3. Разнообразные почвы, слагающие в совокупности почвенный покров земного шара, представляют собой продукт единого почвообразовательного процесса, проявляющегося в различных формах в зависимости от окружающих условий.

4. Существенным и неотъемлемым качеством почвы является ее плодородие.

5. Почва, как и все другие природные тела, развивается во времени. Вместе с нею развивается и ее основное свойство – плодородие. Развитие почвы совершается в тесной взаимосвязи с развитием важнейшего фактора почвообразования – живых организмов, главным образом высших растений и микроорганизмов, а также животных, вместе с которыми почва образует единую живую оболочку на поверхности суши.

6. Важнейшей практической задачей почвоведения является разработка научных основ повышения продуктивности почв в сельском и лесном хозяйстве.

В почвоведении используется широкий комплекс методов исследования почвы, адекватных ее специфике как природного тела.

Профильный метод: требует обязательного изучения почвы с поверхности на всю глубину ее толщи последовательно по генетическим горизонтам вплоть до материнской породы и сопоставления изучаемых свойств или параметров почвенного профиля. Метод адекватно отражает природные закономерности вертикальной анизотропности почвы, развития почвообразовательного процесса и почвенных режимов.

Морфологический метод: является базисным при проведении полевых почвенных исследований и составляет основу полевой диагностики почв. В почвоведении используются широко все три вида морфологического анализа: макроморфологический при изучении почвы невооруженным глазом, мезоморфологический с применением лупы и бинокуляра, микроморфологический с помощью микроскопов вплоть до электрвнного. Морфологический анализ почвы является начальным этапом всех почвенных исследований.

Сравнительно-географический метод: основан на сопоставлении почв и соответствующих факторов почвообразования, в их историческом развитии и пространственном распространении, позволяет делать обоснованные заключения о генезисе почв и закономерностях их географии.

Сравнительно-исторический метод: дает возможность исследовать прошлое почв и почвенного покрова на основании изучения современной ситуации. Детальное изучение погребенных почв и почвенных горизонтов, реликтовых признаков почв и их сопоставление с современными процессами лежат в основе палеопочвоведения- науки о прошлых почвах и о признаках прошлых эпох в современном почвенном покрове.

Метод почвенных ключей, основанный на детальном генетико-географическом анализе небольших репрезентативных участков-ключей и интерполяции полученных таким путем заключений на крупные территории с однотипной структурой почвенного покрова, позволяет познать большие территориальные единицы с экономией средств и ресурсов.

Метод почвенных монолитов базируется на принципе физического моделирования почвенных процессов (передвижения влаги, солей, обмена ионов и т. д.) на почвенных колонках (монолитах) ненарушенного строения^ взятых особым образом из почвенного разреза.

Метод почвенных лизиметров широко используется для изучения процессов вертикальной миграции веществ в природных почвах. При этом почвенный монолит того или иного объема, в зависимости от целей исследования, погруженный в водонепроницаемую оболочку, помещается на свое место в природную почву, а исследованию подвергаются вытекающие из его нижней части растворы. Расширенным вариантом лизиметрического метода служит метод стоковых площадок: площадка определенного размера окружается до некоторой глубины, желательно до относительно водоупорного горизонта, водонепроницаемой стенкой в траншее. На стоковых площадках изучают поверхностный и внутрипочвенный горизонтальный сток, эрозию почвы.

Метод почвенно-режимных наблюдений применяется для исследования кинетики современного почвообразования на основе измерения тех или иных параметров (влажность, температура, содержание солей, гумуса, азота, других элементов минерального питания и т. п.) в одной и той же почве в течение длительного времени (вегетационный сезон, год, несколько лет) через заданные временные промежутки. Этот метод лежит в основе биосферного мониторинга.

Балансовый метод служит также для изучения кинетики почвообразования. В его основе лежит тот факт, что наблюдаемый в данный момент времени в почве запас какого-то вещества (воды, солей, азота и т. п.) или энергии является результатом изменения его исходного запаса за счет прихода и расхода в единице объема почвы за определенный промежуток времени.

Метод почвенных вытяжек основан на гипотезе о том, что каждый растворитель (вода, растворы разных кислот, щелочей или солей разной концентрации, органические растворители — спирт, ацетон, бензол и т. п.) экстрагирует из почвы при контролируемых условиях взаимодействия какую-то определенную группу соединений интересующего исследователя элемента. Метод особенно широко используется для изучения доступных растениям элементов питания, фракционного состава почвенного гумуса, подвижных соединений в почвах, процессов их миграции и аккумуляции, различных химических соединений тех или иных элементов.

Аэрокосмические методы в почвоведении включают, с одной стороны, инструментальное или визуальное изучение фотографий земной поверхности, полученных в разных диапазонах спектра и с разной высоты, а с другой стороны — прямое исследование с самолетов и космических аппаратов спектральной отражательной или поглотительной способности почвы также в разных областях спектра. Этими методами исследуется география почв, динамика ряда их важных параметров — влажность, плотность, солесодержание, гумусность.

Радиоизотопные методы в почвоведении применяются для изучения процессов миграции тех или иных элементов и их соединений в почвах и в экосистемах на основе меченых атомов (радиоактивных изотопов)! Соотношение различных изотопов в почвах, например 12С:14С, используется для определения возраста почв. Для анализа вещественного (гранулометрического, минералогического, химического) состава почв в почвоведении используется весь современный арсенал имеющихся в распоряжении науки физических, физико-химических, химических и биологических аналитических методов.

Биогеоценотический или экосистемный метод: проводится сопряженное одновременное изучение всех компонентов биогеоценоза: почвы, растений, животных, микроорганизмов, атмосферы, природных вод в определенных условиях географической среды. Важно подчеркнуть, что этот метод был разработан и впервые широко применен именно почвоведами на основе до-кучаевской теории почвообразования.

Полевые почвенные исследования включают экспедиционные и стационарные методы изучения почв: рекогносцировочные маршрутные почвенные обследования; картирование почвенного покрова в заданном масштабе; многолетние режимные наблюдения на специально подобранных и оборудованных стационарах, в том числе особенно в заповедниках природы и на опытных станциях; определение параметров тех или иных свойств почв в ненарушенном природном состоянии; эксперименты по мелиорации и трансформации почв, в том числе в производственных условиях; изучение отдельных типов почв по их репрезентативным разрезам; модельные эксперименты в природных условиях, в том числе с использованием лизиметров и стоковых площадок.

При лабораторных почвенных исследованиях проводят анализ вещественного состава почв, изучают их микроморфологию, различные физические и химические свойства, осуществляют физическое и математическое моделирование почвенных процессов, инструментальную обработку данных полевых работ.

В заключение надо подчеркнуть широкое использование в почвоведении системного методического подхода, при котором почва рассматривается, с одной стороны, как целостная система, состоящая из множества взаимодействующих подсистем-блоков, а с другой — как подсистема в экосистемах биосферы или экосферы.

Источник: studopedia.ru

Кора океанического типа состоит из трёх слоёв. В самом верху залегает осадочный слой мощностью от 0 до 1 км, в среднем 0,2-0,5 км. Скорость его накопления 1-5 мм в тысячу лет. На большей части глубоководного ложа возраст осадков меловой и кайнозойский. Второй слой представлен базальтовыми лавами, в том числе и подушечными, дайками диабазов. Мощность слоя 1-5 км, возраст – средняя юра – кайнозой. Третий слой бурением не вскрыт, но драгированием в зонах разломов получены его образцы основного (габброиды) и отчасти ультраосновного составов. Средняя мощность этого слоя составляет 3-4 км и подстилается он верхней мантией, сложенной перидотитами. Таким образом, второй и третий слои принадлежат « базальтовому» геофизическому слою. В пределах Мирового океана выделяются три типа областей: материковые (континентальные) и океанические окраины, ложе океана (см. рис. 4.1).

Материковые (пассивные) окраины. Они характерны для молодых океанов Атлантического, Индийского и Северного Ледовитового и образовались при расколе суперконтинента Пангеи-2, начавшегося около 200 млн лет. Главными особенностями таких окраин считается их внутриплитное положение, низкая сейсмическая и вулканическая активность, отсутствие глубинных сейсмофокальных зон.

Граница между континентальной и океанической корой проходит по подножию континентального склона. Поверхность дна подножия материка представляет аккумулятивную равнину, где накапливаются флишевые толщи. Подводным частям материков соответствуют шельф и материковый (континентальный) склон. Ширина шельфа, сложенного материковой корой, меняется от десятков до 1500 км (Северный Ледовитый океан). На шельфе накапливается основная масса осадков, а его поверхность полого (1-1,5 °С) наклонена в сторону океана. На глубинах 100-200 м располагается бровка шельфа, ниже которой начинается континентальный склон. Его поверхность наклонена круче (более 3 °С), а сам он имеет общее ступенчатое строение. В пределах склона глубина океана увеличивается от 100-200 до 3500 м.

Континентальный склон – гигантская флексурообразная структура, осложненная системой глобальных разломов. К подножию склона через систему каньонов, часто продолжающих под водой русла крупных рек, мутьевыми потоками и гигантскими оползнями сносятся огромные массы осадков, образующих крупные конусы выносов. Здесь располагается аккумулятивная равнина с холмами, образованными отдельными конусами выноса или оползневыми массами.

Океанические (активные) окраины. Выделяют два их типа – приконтинентальный (или восточно-тихоокеанский) и островодужный (западно-тихоокеанский). Главными особенностями таких окраин являются наличие активной наклонной сейсмофокальной зоны, высокая сейсмичность, магматическая деятельность, складчато-надвиговые деформации и метаморфизм. Здесь располагаются зоны субдукции.

Первый тип характеризуется простым строением. Здесь имеется глубоководный желоб, вдоль оси которого на поверхность дна океана выходит зона субдукции. У континента внутренний склон желоба крутой. Он является одновременно континентальным склоном и узким шельфом. Край континента приподнят и в его пределах располагается надстроенный вулканоплутонический пояс.

Второй тип включает окраинные котловинные моря, островные дуги и глубоководные желоба. Котловинные моря (Японское, Охотское, Берингово и другие) представляют депрессии с океанической и субокеанической корой. Последняя имеет увеличенную мощность осадочного слоя. Поверхность дна имеет черты аккумулятивной равнины, осложненной поднятиями, возвышающимися на 3-5 км, и характеризуется блоковым строением. В соответствии с геосинклинальной теорией котловины окраинных морей являются геосинклинальными прогибами.

Островные дуги (Алеутские, Курильские, Японские и другие острова) образуют протяженные (1000-3000) горные сооружения, которые вместе с глубоководными желобами отделяют окраинные котловинные моря от океанического ложа. Среди дуг выделяются одинарные и двойные. Одинарные дуги образованы узкой (50-70 км) цепочкой вулканических сооружений, покоящихся на низком и широком (до 200 км) сводовом поднятии. Дуга может представлять также широкий (70-120 км) и высокий (2-3 км) хребет, увенчанный цепочкой вулканических аппаратов, смещённых к приматериковому склону дуги. Вулканизм преобладает базальтовый и андезитовый. Двойные дуги образованы двумя грядами хребтов с одним цоколем. На внешнем хребте вулканизм почти не проявлен, склоны внешнего хребта имеют ступенчато-сбросовое строение. Островные дуги рассматриваются в качестве геоантиклинальных поднятий в современных геосинклинальных областях. Двойные дуги сложены «зрелой» корой материкового типа, ординарные имеют маломощный гранитный слой.

Глубоководные желоба опоясывают области центральных частей океанов и представляют протяжённые депрессии (1500-4000 км) глубиной 5-10 км и шириной 5-20 км. Поперечный профиль желобов ассиметричный, склоны ступенчатые, средняя крутизна склонов 5 °С. Склоны желобов лишены осадочного покрова, днища покрыты осадками, выносимыми мутьевыми потоками. Со стороны океанических котловин с желобами граничит такая же протяжённая система невысоких краевых валов, являющихся структурными элементами океанического ложа. К склонам желобов и прилегающим островным дугам приурочены зоны сейсмической активности, с которыми связаны мелко- и глубокофокусные землетрясения (зоны Заварицкого-Беньофа). По глубоководным желобам проводятся границы литосферных плит.

Ложе океана.В океанических впадинах выделяются океанические подвижные пояса (срединно-океанические хребты) и талассократоны (океанические плиты). Срединно-океанические хребты (СОХ) – система горных сооружений протяженностью свыше 60000 км, шириной до 1000 км и высотой 2-3 км над дном океана. Это самые крупные горные системы на Земле, особенно хорошо выраженные в Атлантическом и Индийском океанах. Отдельным вершинам хребтов соответствуют острова вулканического происхождения (острова Пасхи, Св. Елены, Св. Павла). Нижние части склонов хребтов пологие, в осевой части прослеживается система рифтовых долин

Рифты представляют собой грабенообразные структуры, в которых центральные блоки ограничены глубинными разломами, доходящими до мантии. Рифтовые системы отличаются высокой тектонической и сейсмической активностью, повышенными значениями теплового потока (в 5-7 раз больше среднего значения). Мантия в этих зонах подходит близко к поверхности, а мантийные конвекционные потоки под хребтами направлены вверх. К хребтам приурочены системы полосовых магнитных аномалий. В рифтовых зонах происходит формирование новой океанической коры за счёт выплавки базальтов и раздвижения соседних литосферных плит по горизонтали. Отдельные отрезки СОХ смещены относительно друг друга поперечными разломами, называемыми трансформными. Рифтовые системы наблюдаются не только в океанах, но и континентах. Таковы, например Восточно-Африканская, Байкальская и другие рифтовые системы.

В пределах талассократонов наибольшие площади заняты котловинами, где дно океана опущено на глубины 4-6 км. Они разделяются асейсмичными поднятиями, среди которых выделяются сводовые валообразные поднятия и глыбовые хребты, увенчанные вулканическими конусами. В западной части Тихого океана многочисленны подводные горы с плоскими вершинами, погруженные или выходящие на поверхность в виде островов. Вулканические конусы, нередко увенчанные коралловыми рифами и опущенные на значительные глубины, называются гайотами. В океанических структурах развиты лавы основного состава, причём наиболее распространены щелочные базальты.

Типичными геосинклинальными областями считаются области океанических окраин, основными структурно-геоморфологическими областями которых являются котловины окраинных морей, островные дуги и глубоководные прогибы. Признаки, характеризующие геосинклинальный режим на примере современных океанических окраин, следующие: 1 – преимущественно морской тип осадков при преобладании глубоководных отложений; 2 – линейный характер структур и тел осадочных формаций, высокая степень дислоцированности слоёв; 3 – резкие изменения мощностей и состава пород вкрест простирания складчатых структур; 4 – повышенный метаморфизм пород; 5 – насыщенность разреза телами магматических пород; 6 – наличие толщ и структурных форм, образовавшихся в условиях резко расчленённого рельефа; 7 – высокая сейсмичность; 8 – формации-индикаторы: кремнисто-сланцевые, кремнисто-карбонатные, яшмовые, аспидные, флишевые, кератофиро-спилитовые, спилитово-диабазовые и некоторые другие.

Источник: StudFiles.net