Загальні відомості про рельєф Землі
3. Загальні відомості про рельєф Землі
Поняття «рельєф» має різні тлумачення, але всі вони зводяться до того, що це сукупність форм земної поверхні, які утворилися в результаті складної взаємодії земної кори з атмосферою, гідросферою та біосферою. Якщо врахувати, що вираженням такої взаємодії є екзогенні та ендогенні геологічні процеси, а самі форми земної поверхні складені певними комплексами гірських порід і характеризуються певною будовою, можна констатувати, що рельєф – це сукупність геометричних форм на земній поверхні, які утворилися внаслідок проявлення ендо- і екзогенних геологічних процесів, характеризуються певним складом та будовою і знаходяться в постійному розвитку. Тобто, рельєф – це сукупність різних матеріальних тіл, які утворилися в певний час внаслідок певних причин ендо- чи екзогенного походження, мають певну форму характеризуються відповідними енергетичними властивостями, які забезпечують їхній розвиток. З зазначеного випливає, що рельєф має свій вік, генезис, морфологію (вигляд, форму) і він розвивається. Саме ці властивості рельєфу – морфологія, генезис, вік та динаміка – є об’єктом вивчення геоморфології.
3.1. Морфографія і морфометрія рельєфу
Рельєф земної поверхні складається з окремих матеріальних тіл, які мають певну форму, а кожна з таких форм побудована з окремих елементів. Під формами рельєфу розуміють природні матеріальні тіла, які наближено можна порівняти з певними геометричними фігурами – конусом, пірамідою, кубом, трапецією, площиною тощо. Такі тіла складаються з певних елементів, які визначають їхні форми. За геометричними ознаками розрізняють наступні елементи рельєфу: грані, або поверхні, ребра і гранні кути.
Грані, або поверхні – це площини, які обмежують ту або іншу форму рельєфу. Вони мають різні розміри і характеризуються різним кутом по відношенню до горизонтальної площини (рівня моря). Залежно від кута нахилу розрізняють субгоризонтальні поверхні, які характеризуються кутом нахилу до 2о, і схили, кути нахилу яких більше 2о. Поверхні бувають рівними, увігнутими і опуклими.
Ребра утворюються при перетині двох поверхонь, а гранні кути – це кути утворені перетином трьох, або більше поверхонь. Як перші так і другі зберігають свою геометричну чіткість тільки при певних умовах. Зазвичай під впливом різних чинників вони втрачають свій морфологічний вигляд і перетворюються в округлі згладжені поверхні. Наслідком цього є плавні переходи між поверхнями двох форм, які виражені у вигляді перегинів схилів.
Форми і елементи рельєфу відображають його зовнішні ознаки, за якими проводиться опис рельєфу. Тобто це морфографічна (морфос – форма, графус – опис) категорія, яка дозволяє описувати рельєф.
За зовнішніми ознаками розрізняють замкнуті, відкриті, прості, складні, позитивні і негативні форми рельєфу.
Замкнутими формами вважаються ті, які обмежені з усіх сторін схилами або замкнутими лініями. Прикладом можуть слугувати горби, сопки, западини, вирви та інші, які обмежені схилами і мають у підошві чітко виражену в плані замкнуту лінію, яка нагадує коло, еліпс тощо. До відкритих форм належать такі форми, в яких з однієї або двох сторін поверхні відсутні. Типовим прикладом таких форм є яри або балки, які обмежені схилами тільки з трьох сторін.
Прості форми зазвичай невеликі за розмірами і характеризуються відносно правильними геометричними обрисами з чітко вираженими елементами рельєфу. Як приклад можна навести каньйон, одиничний бархан, русло річки тощо. Складні форми – це форми, які складаються з комбінації декількох простих. Наприклад, річкова долина включає русло, заплаву, тераси, гирло тощо. Кожна з цих форм окремо належить до простих, а саму річкову долину, яку вони складають, слід класифікувати як складну форму.
Форми, які утворюють випуклості по відношенню до горизонтальної площини, належать до позитивних, а увігнуті – до негативних. Плоскі рівнини зазвичай відносять до нейтральних.
Морфографічна класифікація форм і елементів рельєфу відображає його зовнішні ознаки та особливості, а вивчення форм рельєфу з позиції їхніх розмірів і кількісних характеристик є прерогативою морфометрії.
Залежно від розмірів форми рельєфу підрозділяються на планетарні, мега-, макро-, мезо-, мікро- і наноформи.
Планетарні форми – це форми, які визначають фізіономію Землі як планети. Вони займають площею мільйони квадратних кілометрів і простягаються на тисячі та десятки тисяч кілометрів. Глибина розчленування рельєфу в їхніх межах зазвичай становить 2 500 – 6 500 м, але може сягати 10 км і більше. Наприклад, різниця позначок дна Чилійсько-Перуанського жолоба та висота Анд, які знаходяться поряд, перевищує 15 км.
Основними формами цієї групи є материки, океанічне ложе і серединно-океанічні хребти.
Материки – це найбільші позитивні форми рельєфу Землі. Основна їхня частина являє собою суходіл, а материкова обмілина разом з континентальним схилом беруть участь у будові Світового океану. Основною ознакою материків є те, що для них властивий континентальний тип будови земної кори.
Ложе океану – це основна частина дна Світового океану, яка характеризується глибинами понад 3 км, наявністю чітко виражених значних за розмірами океанічних западин і океанічним типом земної кори.
Серединно-океанічні хребти являють собою лінійно витягнуті на 1000 – 4000 км підводні підняття, які опоясують земну кулю у вигляді єдиної планетарної системи загальною довжиною більше 60 000 км (рис. 3.1). В їхній будові різко виділяться осьові зони, які являють собою поєднання вулканічних гряд розділених рифтовими долинами (рис. 3.2). Амплітуда рельєфу в цих зонах досягає 2 – 4 км і більше.
Мегаформи ускладнюють планетарні. Їхні горизонтальні розміри визначаються десятками і сотнями тисяч квадратних кілометрів, а протяжність – сотнями, тисячами кілометрів. Різниця висот в їхніх межах коливається від декількох сот до 8 000 м. До них належать гірські системи, рівнини, западини морів, нагір’я і плоскогір’я.
Макроформи зазвичай є складовими мегаформ і їхня протяжність сягає десятків або сотень кілометрів, а глибина розчленування рельєфу – кілька сотень метрів, лише в окремих випадках може бути до 3 000 м. Макроформами вважаються окремі гірські хребти, вулканічні нагір’я, плато, височини, гряди, низовини на рівнинах, а також міжгірські улоговини в горах. Негативні формами цієї групи часто заповнені водою і перетворені на озера.
Мезоформи характеризуються розмірами від кількох сотень метрів до десятків кілометрів і глибиною розчленування рельєфу 200 - 300 метрів. До позитивних форм цієї категорії належать друмліни, ками, барханні гряди, грязьові вулкани, сопки тощо, а до негативних –
Рис. 3.1. Планетарна система серединно-океанічних хребтів.
(за О. Леонтьєвим і Г. Ричаговим)
а – підводна окраїна материків; б – перехідні зони; в – ложе океану; г – серединно-океанічні хребти: 1 – Геккеля, 2 – Кніповича, 3 – Мона і Конбенсей, 4 – Рейкьянес, 5 – Північноатлантичний, 6 – Південноатлантичний, 7 – Африко-Антарктичний, 8 – Західноіндійський, 9 – Аравійсько-Індійський, 10 – Центральноіндійський, 11 – Австрало-Антарктичний,12 - Південнотихоокеанський, 13 – Східнотихоокеанський, 14 – Горда і Хуан де Фука.
Рис. 3.2. Схематичний поперечний переріз типового