Тектоника

Геотектонические гипотезы:

1)Развитие всей Земли как планеты:

- гипотеза контракции, или сжатия;

- гипотеза расширения;

- гипотеза пульсации.

2)Тектонические движения:

-фиксизм;

-мобилизм.

Гипотеза контракции, или сжатия.

Контракция Земли связана с потерей Землёй вещества и энергии. Земля в процессе своей эволюции больше теряет, чем получает. Наиболее радикальные учёные допускали большую контракцию, более 10%. Сейчас господствует точка зрения, что контракция составила 1-2 % за всю историю Земли, скорее менее 1%. Моделью контракции может служить засохшее яблоко.

Гипотеза расширения

Эта гипотеза гораздо менее популярна, однако находит своих ярых сторонников. После того как открыли явление радиоактивного распада, решили, что он ведёт к расширению Земли. Сейчас от этой идеи отказались. По современным оценкам вклад радиоактивного распада составляет около 20 % от общего энерго-баланса планеты.

У. Кэри - наиболее активный сторонник расширения Земли, которое он сводит к космогоническим процессам. Резко выраженную асимметрию материков и океанов он объясняет тем, сто южное полушарие расширяется быстрее, чем северное. Этап расширения Земли по Кэри начался в триасе (распад Пангеи). Результатом этого расширения является возникновение океанов. Масса крупнейших животных в мезозое была до 50 т, сейчас – до 5 т.

Гипотеза пульсации

Исходит из того, что в разные этапы эволюции нашей планеты она то расширяется, то сжимается. Причина этого: либо преобразование в-ва внутри Земли, либо связывают с космическими процессами. Когда говорят о пульсациях, считают, что эти пульсации небольшие, до 1 %. Можно замерять в разных частях земной коры, растяжение или сжатие превалирует. На материках примерно 80% коры находится в условиях сжатия. В океанах ситуация прямо противоположная: обстановки растяжения преобладают над процессами сжатия примерно с такими же процентами. Т.е. сейчас растяжение преобладает.

Группы гипотез фиксизма и мобилизма

С точки зрения фиксизма преобладают вертикальные движения, с точки зрения мобилизма – горизонтальные. Началось всё с фиксистских представлений. Астенолиты и «кратеры набухания». Под астенолитами понимали всплывающие к земной коре более горячие мантийные пузыри, которые частично приподнимали кору, частично её прожигали. Астенолиты и плюмы – родственные понятия. Разделяли тектонические движения на две большие группы: эпейрогенические и орогенические. Эпейрогенические – создающие материки; орогенические – создающие горы. Эпейрогенические движения – движения, охватывающие большие участки земной коры, малоамплитуные, недифференцированные, т.е. на большой площади поднятие или опускание сохраняется. С ними связано возникновение таких структур, как синеклизы и антиклизы. По современным представления эпейрогенические движения часто имеют изостатическую природу, т.е. направлены на компенсацию воздействия. Они обусловлены наличием астеносферы. Орогенические движения высокоамплитудные движения, охватывающие ограниченные участки коры и дифференцированные, т.е. поднятия и опускания часто соседствуют и чередуются. Наиболее полное развитие фиксистские теории получили в рамках теории геосинклиналей. Эта теория была ведущей тектонической гипотезой на протяжении ста лет: с 60-ых годов 19 до 60-ых годов 20 века. Она базировалась на очень большом объёме фактических данных. Работа Генриха Штилле охватывает большой круг вопросов. Сейчас от этой теории отказались, но целый ряд её компонентов включён в современную теорию движения литосферных плит. Эта теория основана на изучении в основном материковой коры, где преобладает сжатие, что часто приводит к вертикальным движениям.

Теория геосинклиналей

Синклиналь – складка горных пород, у которой возраст по направлению от крыльев к ядру уменьшается. Геосинклинали – крупные прогибы по краям материков, где локализуются наиболее активные тектонические движения и магматизм и где происходит наращивание одного типа коры за счёт другого. Два направления: континентализация и океанизация. Первое направление исходило из того, что первичной является океаническая кора, а материковая есть продукт её переработки. В геосинклиналях происходит переработка океанической коры в материковую и наращиваются континенты. С точки зрения океанизации в геосинклиналях происходит обратный процесс: деструкция материковой коры, превращение её в океаническую. С современных позиций геосинклиналь ассоциируется с активными переходными зонами, т.е. с участками развития субдукции. В развитии геосинклиналей выделялось три этапа:

1. Собственно геосинклиналь, т.е. формирование крупного прогиба земной коры с амплитудой в много километров, где происходило активное осадконакопление, способствующее дальнейшему прогибанию. Начиная с определённого этапа развития, кора под геосинклиналью становится особо тонкой и проницаемой, что ведёт к активизации магматизма и формированию островных дуг вулканической природы. Последний этап – инверсия, формирование крупных массивов суши Геосинклинальный этап – это прогибание, преобладание отрицательных тектонических движений.

2. Формирование орогена на месте геосинклинали. На месте бывшего прогиба возникает горная страна (Камчатка, Кордильеры и др.)

3. Ослабевание орогенических движений, их постепенное превращение в эпейрогенические, постепенная денудация орогена, формирование на его месте в целом пологого участка континента.

Эта схема применяется при континентализации, при океанизации действует обратный процесс.

В пределах материковой коры есть не только обстановки сжатия, но и растяжения. Формирование обширных шарьяжей, гигантских надвигов с амплитудой до десятков километров, также не укладывается в фиксистскую теорию. Шарьяжи обычно располагаются по периферии складчатых горных систем. Они частично имеют складчатую структуру, частично разрывную. Штилле уже подошёл к тому, что отказываться от горизонтальных движений невозможно. Это прямой переход к гипотезам мобилизма. Пришли к пониманию того, что деление на вертикальные и горизонтальные движения условно, как минимум, многие тектонические движения имеют обе составляющие, и в ряде случаев латеральная составляющая может преобладать (континентальные рифты и шарьяжи складчатых орогенов).

Мобилистские теории

Первым, кто сформулировал мобилистскую гипотезу, был австрийский метеоролог Альфред Вегенер. Помимио сходства очертаний материков, часто наблюдается хорошая корреляция тектонических структур, прочих геологических свидетельств и даже биоты. Коэффициент корреляции для биоты меньше, чем для геологических структур. Ключевая ошибка Вегенера была в том, что он сделал предположение, что материки движутся по океанической коре. Материки, по его мнению, движутся под влияние ротации.

Новый этап развития мобилистских концепций начался в 50-ых годах 20 века с развитием подводного флота. По данным современных измерений скорости латеральных движений оцениваются порядка 1-10 см/год, а вертикальных – менее 1 см/год. В большинстве случаев вертикальные движения следует рассматривать как следствие латеральных.

Тектоника литосферных плит

Теория тектоники литосферных плит (тектоники плит) была впервые сформулирована в конце 60-ых годах американцами Дитцем и Хессом. Основные положения:

1. Верхняя часть твёрдой Земли разделяется на литосферу и астеносферу, при этом литосфера немонолитна, но расслоена, а астеносфера существенно изменяет свою мощность и вязкость в латеральном направлении.

2. Литосфера разделена на крупные, средине и малые плиты. Между крупными плитами расположены пояса, состоящие из мозаики малых плит, а сами крупные плиты неоднородны как в вертикальном, так и в горизонтальном сечении.

3. Литосферные плиты находятся в постоянном относительном движении по поверхности астеносферы. Основная тектоническая, сейсмическая и магматическая активность сосредоточена на их границах, однако, хотя и меньших масштабах, проявляется и во внутренних частях плит.

4. Латеральные перемещения крупных и средних плит поддаются описанию исходя их теоремы Эйлера, которая описывает движение по поверхности сферы, но малые плиты могут испытывать более сложные перемещения.

5. Наблюдаются три основных типа относительных перемещений плит: 1) расхождение, выраженное рифтингом и спредингом; 2) схождение (конвергенция), выраженное субдукцией , обдукцией, эдукцией, коллизией или выжимание масс горных пород в латеральном направлении (шарьяжи); 3) сдвиговое перемещение по трансформным разломам, которые однако нередко сочетаются со сжатием (транспрессией) или растяжением (транстенсией).

6. Спрединг в океанах компенсируется не только субдукцией и коллизией, но и другими процессами, связанными с конвергенцией плит (обдукцией, эдукцией, надвигами), причём все эти процессы не находятся в постоянном количественном соответствии, поэтому радиус и объём Земли могут испытывать пульсацию, хотя и в ограниченных пределах (не более 1-2% за последние 2 млрд лет). Кроме того, весьма вероятно долговременное уменьшение радиуса Земли в результате его общего охлаждения.

7. Перемещение литосферных плит относительно астеносферы обязано их волочению конвективными течениями, а также отодвиганию от осей СОХ (rich push) и затягиванию в зону субдукции (slab pull).

8. Главным мотором тектоники плит служит мантийная конвекция, которая проявляется в сложной форме, различной на разных уровнях и многослойной, а также является по природе не чисто термической, но и химической.

9. Современная тектоника плит не достаточно удовлетворительно описывает целый ряд процессов, а именно внутриплитные деформации и магматизм, периодические изменения эндогенной активности Земли, а также сложность движений на границах плит, их изменчивость в пространстве и времени.

Девятый пункт говорит о том, сто данная теория является развивающейся и что в ближайшие десятилетия эти пробелы будут закрыты. Кроме того, вероятно создание общей тектоники Земли, в которую тектоника плит войдёт как частный случай.

Ротационная гипотеза

Ротационная гипотеза относится к мобилистским, иногда относится к тектонике плит, иногда обособляется в отдельную гипотезу. Исходные данные ротационной гипотезы: расслоенность литосферы, которая подтверждается многочисленными сейсмическими данными. Слои пониженной вязкости называются волноводами, потому что в них частично гасятся поперечные сейсмические волны. Волноводы играют роль в некотором роде смазки. Под влияние ротации происходит инерционные смещения отдельных слоёв литосферы друг относительно друга, при этом глубинные разломы выступают в роли барьеров для таких смещений. Именно с такими барьерами связан переход изначально латеральных движений в вертикальные. Астеносфера изменяет свою мощность и вязкость в разных местах: под океанами астеносфера значительно мощнее (200-300 км) и, как минимум, на порядок мене вязкая, чем под материками. Тем самым обеспечивается значительно большая подвижность океанической коры по сравнению с материковой. Под материками средняя мощность астеносферы около 100-150 км, вязкость выше, кроме того, в пределах древних щитов (кратонов) местами астеносфера вообще не наблюдается. Кратоны в современную эпоху не испытывают сколько-нибудь серьёзных смещений.

В пределах литосферных плит сочетаются разные типы земной коры, только в пределах Тихоокеанской плиты материковой коры нет. Соответственно различаются активные и пассивные переходные зоны. Активные наблюдаются там, где совпадают граница плит и граница двух типов коры, пассивные – где нет границы плит. Меланж – тектонически раздробленные породы в зоне разлома.

О спрединге говорят в случае океанической коры, рифтинг связан с корой континентальной. Рифтинг на континентах во многих случаях связан со спредингом. Все крупнейшие рифты земли находятся на продолжении срединно-океанических хребтов. Срединно-океанический хребет Тихого океана оценивается как молодой. Ширина срединно-океанических хребтов в Тихом океане может достигать до 2000 км. Это молодой хребет. На следующей стадии наступает дифференциация свода хребта. Он растрескивается и превращается в систему хребтов и разделяющих его параллельных долин. СОХ – это не один хребет а целая система и разделяющий их грабен. Из-за молодости хребта Тихого океана рифтинг в Северной Америке выражен слабо. Большой Бассейн США – система из горстов и грабенов. В Евразии рифтовая зона проходит через озёра Байкал, Хубсу-Гул. Хребет Гаккеля продолжается на континенте в виде Верхоянского хребта, Момо-Селенняхской рифтовой зоны и дальше вплоть до Индийского хребта. Авлакоген – рифт, завершивший своё развитие. Нередко Байкальский рифт рассматривают как авлакоген. Толща осадков в Байкальской впадине составляет 7-8 км.

Спрединг – процесс раздвижения океанической коры от осей СОХ. Спрединг однозначно фиксируется благодаря магнитным аномалиям. Полосные магнитные аномалии располагаются по обе стороны от СОХ и чем дальше, тем они древнее. Океаны – более живые структуры. С ними связана более толстая и менее вязкая астеносфера. Циклы жизни океанов исчисляются величинами в десятки-первые сотни миллионов лет. Из современных океанов наиболее древний Тихий. Его возрастом опредиляется наибольший размер, а также то, что в текущую эпоху он переживает обновлённую стадию развития, когда сформировался новый СОХ. Самый молодой океан – Северный Ледовитый. Он продолжакт своё развитие. О его молодости говорит аномально большая площадь шельфа и отсутствие глубоководных желобов. Тихий океан окружён зонами субдукции, у Индийского и Атлантического есть зоны субдукции, но, в основном, они находятся в стадии расширения. СЛО ещё только раскрывается как продолжение АО. СОХ приурочены к восходящим мантийным потокам.

Конвергентные границы выражены субдукцией, обдукцией, эдукцией, коллзией и выжимание масс горных пород в латеральном направлении. Главный процесс – субдукция. Её рассматривают как главный механизм, который уравновешивает спрединг и рифтинг. Существование субдукции долгое время не имело фактических доказательств. Слябы – остатки древних плит, погружённые в мантию в зонах субдукции. В частности под Америкой крупные слябы уже почти достигли внешнего ядра. Древняя Тихоокеанская плита носит условное название Фараллон. От неё остались лишь последние обломки, например, плита Кокос. Слябы меньшего размера рассасываются в мантии в пределах зон пониженной вязкости вещества, которых в мантии, по современным представлениям, много, наиболее крупные из них достигают внешнего ядра. Слябы затягиваются вниз нисходящими конвективными потоками. Зоны субдукции бывают двух основных типов. 1 тип: плита с океанической корой подползает под плиту с материковой корой. Этот тип встречается по периферии Тихого океана. Шкала Рихтера определяет магнитуду землетрясений, т.е. выделившуюся жнергию. Шкала Меркалли построена по нанесённым разрушениям и является 12-балльной. Степень балльности по Меркалли зависит как от энергии землетрясения, так и от глубины очага, т.е. от позиции в зоне Беньофа. Зоны Беньофа – это самые глубинные разломы, которые прослеживаются до глубины более 800 км. Фокус землетрясения – это место, где произошла основная разрядка энергии землетрясения. СОХ – зоны самого активного вулканизма, а зоны субдукции – зоны активных землетрясений. С внешней столоны глубоководного жёлоба часто формируется вал, а с противоположной стороны – аккреционный клин. Такое строение часто имеют береговые хребты или невулканические островные дуги. Желоба обычно имеют плоское дно, это результат осадконакопления. На определённой глубине в зоне Беньофа происходит образование расплава, который поднимается вверх.

Второй тип субдукции - продвижение океанической коры под океаническую.

Если островная дуга двойная, то вулканической будет только внутренняя, а внешняя будет представлять собой аккреционный клин. В случае развитых островных дуг (Японские, Филиппинские Зондские о-ва) под ними образуются батолиты, это субконтинентальная кора. Субокеаническая кора образуется под континентальными окраинами. Островные дуги претерпевают несколько этапов развития . Общий тренд развития островных дуг заключается в увеличении площади площади суши, зарождении и развитии гранитного слоя. В начальный этап развития (Марианские о-ва) площадь суши ещё маленькая. Следующий этап развития (Курильские о-ва) представляет собой двойную островную дугу. Появляются первые зачатки гранитов. Следующий этап (Япония, Филиппины, Зондские о-ва) представляет собой островные дуги, включающие в себя несколько генераций. В этом случае появляются большие массивы суши с типичной субконтинентальной корой. Последняя стадия – отмирание островной дуги и причленение её к континенту с соответствующим преобразованием коры (Камчатка, Средиземноморский бассейн). В Филиппинском, Японском морях проявляется задуговый спрединг. Его механизм не совсем ясен.

Обдукция

Это редкое явление. Так называют процесс надвигания плиты с океанической корой на плиту с континентальной корой. Результатом обдукции являются офиолитовые пояса, или зеленокаменные пояса. Здесь преобладаю хлориты, серпентины. Офиолитовые пояса - это одна из возможностей изучения океанической коры на материках. При обдукции происходит расслаивание коры с океанической корой о выступ коры с континентальной корой. Такие события, по видимому, связаны с попадание СОХ в зону субдукции. Иначе говоря, обдукция появляется, когда механизм субдукции не справляется с удалением всего вещества. По видимому, обдукция происходит на финальных стадиях развития океанов, поэтому офиолитовые пояса рассматривают как швы на месте древних океанов.

Эдукция

В пределах островных дуг часто находят комплексы метаморфитов голубосланцевой фации, которые образовались в зоне Беньофа. Эдукцией называют гипотетический процесс, связанный с превышением скорости спрединга над скоростью субдукции, что ведёт к «захлёбыванию» зоны субдукции и частичному выбросу из неё вещества. Как и обдукция, этот процесс нерегулярный. Результатом и обдукции и эдукции является появление в пределах и континентальной и субконтинентальной коры океанической, которая в нормальных условиях должна полностью субдуцироваться.

Коллизия

Коллизией называют столкновение двух плит с континентальной корой. При этом в сесте столкновения происходит вздыбливание краевых участков обеих плит, нагромождение, скучивание вещества.

Выжимание масс горных пород в латеральном направлении (шарьяжи)

Это крупные надвиги осадочных пород с горизонтальной амплитудой до десятков километров. Шарьяжи образуются в условиях сильного бокового давления и пластичных осадочных пород, которые способны выжиматься в латеральном направлении на большие расстояния.

Сдвиговые перемещения по трансформным разломам

Сначала думали, что образование трансформных разломов связано с тем, что скорость спрединга на разных участках разная. Сейчас формирование трансформных разломов связывают с турбулентной природой конвективного движения вещества в верхней мантии. Протяжённость трансформных разломов может достигать тысяч километров, кое-где они даже достигают континентальной коры. В рельефе трансформные разломы обычно выражены горст-грабеновыми структурами, включающими в себя горстовые хребты и долины грабенов. При этом амплитуда горстов и грабенов в их пределах может достигать несколько километров. Местами эти грабены имеют рифтовую структуру, а местами – рамповую. Рамп – грабен сжатия.

6) В целом субдукция преобладает над новообразованием земной коры. В какие-то моменты геологической истории были и будут диспропорции между спредингом и субдукцией.

8 и 9) По современным представлениям, мантийная конвекция – главный механизм массообмена между литосферой и ядром. Восходящими конвективными потоками к литосфере передаются энергия и вещество, генератором которых является, как минимум, внешнее ядро. В обратную сторону происходит поглощение литосферных плит с их последующим рассасыванием, ассимиляцией. Эта ассимиляция происходит либо в самой мантии, либо для крупнейших плит во внешнем ядре. Открытым остаётся вопрос о стабильности и этажности конвекции. Под стабильностья понимается долговременная устойчивость нисходящих и восходящих потоков. Скорее всего, она относительная и могут происходит резкие перестройки конвективного режима, что, по видимому, ведёт либо к формированию новых океанов, либо к перестройке старых. Количество конвективных ячеек также непостоянно. Существуют представления, что в рамках одного галактического года происходит эволюция от одноячеистой конвекции к многоячеистой и обратно. Это проявляется следующим образом. При одноячеистой конвекции образуются Пангея и Панталасс. Эти названия следует употреблять только для кайнозоя. При многоячеистой конвекции на Земле существует много материков и океанов.

Одна точка зрения исходит из того, что основная конвекция одноэтажная, т.е. единый круговорот от ядра до литосферы. Согласно другой точке зрения, существует двухэтажная конвекция. При этом нижний этаж основной – охватвыает нижнюю мантию и среднюю мантию, верхний этаж – охватывает верхнюю мантию и земную кору. Возможно некоторые ячейки одноэтажные, а некоторые двухэтажные, причём двухэтажные там, где наиболее развита и наиболее пластична астеносфера. С этими механизмами связаны две основные тенденции развития Земли: концентрическая и секторальная. Концентрическая модель подразумевает приоритет процессов, которые ведут к дифференциации на концентрические оболочки. Секторальная, или радиальная модель отдаёт приоритет процессам в рамках секторов. Чем дальше, тем больше понимание отходит от первой модели ко второй, т.е. всё чаще говорят о том, что различия между соседними секторами больше, чем между соседними оболочками.

Плюмовая тектоника

Её рассматривают либо как подчинённый процесс по отношению к тектонике плит, либо как самостоятельный механизм, который вносит вклад, сопоставимый с вкладом тектоники плит. С плюмовой тектоникой связывают так называмые горячие точки, т.е. локализованные участки в пределах обоих типов коры с исторически интенсивным магматизмом. Примеры горячих точек: Гавайи, Исландия, Йеллоустоунн, нагорьЯ Ахаггар и Тибести. С горячими точками и плюмовой тектоникой связывают многие события, которые не укладываются в тектонику плит. Зарождается плюмовая тектоника в так называемом кипящем слое на границе внешнего ядра и нижней мантии. Его мощность, по видимому, составляет несколько сотен километров. В этом слое происходит отделение выступов, которые постепенно мигрируют кверху. Плюмы – это и есть квазирасплавленные объёмы вещества, которые постепенно мигрируют вверх. Если мы рассматриваем плюмы как подчинённый процесс, то они должны быть приурочены лишь к конвективным поднятиям. Второй подход заключается в том, что крупные плюмы могут нарушать мантийную конвекцию вплоть до перестройки мантийных ячеек. В любом случае, основной источник энергии – это ядро, уже в мантии она может принимать различные формы.

Морфология рельефа

2 подхода к изучению рельефа:

- трёхмерный;

- двумерный.

При трёхмерном подходе мы учитываем происхождение рельефа, т.е. геологическое содержание форм рельефа, те геологические структуры, которые напрямую связаны с данной формой.

Существует целый ряд задач, для которых достаточно двумерного подхода, который фокусируется на геометрии рельефа. Эти задачи относятся к таким дисциплинам, как ландшафтоведение, почвоведение и агрономия, геоэкология, инженерное дело. Для них в первую очередь важно точное представление о геометрии рельефа.

В рамках трёхмерного подхода категории рельефа выделяются по разным признакам:

1. По физиономическим чертам (гривистый, бугристый, котловинный, ячеистый и т.д.)

2. По абсолютным и относительным высотам и глубинам (высокогорный, абиссальный, батиальный и т.д.);

3. По уклонам (склон, уступ, пологонаклонная равнина);

4. По значениям расчленённости (сильно-, средне-, слаборасчленённый рельеф); Расчленённость – суммарная длина всех тальвегов, отнесённая к данной территории. Есть два аспекта – горизонтальная и вертикальная расчленённость.

5. По размерам.

Все эти критерии относительны. Они разрабатываются применительно к конкретным территориям и задачам исследования и зачастую неприменимы к другим районам и тем более масштабам. Например, в условиях горного рельефа площадки с углом наклона до 10 градусов считаются субгоризонтальными, тогда как на равнинах субгоризонтальными считаются площадки с углами наклона до двух градусах.

Самые крупные категории рельефа обычно выделяются вообще не геоморфологически, а на основании, в первую очередь, тектонических границ. Особенно ярко относительность рельефа в рамках трёхмерного подхода проявляется при выделении границ форм рельефа.

Голоморфное строение – это значит, что склоны переходят один в другой плавно.

Идиоморфное строение – когда склоны отделены друг от друга субгоризонтальными плоскостями.

Орография – это описание форм рельефа с точки зрения их размеров, конфигурации и ориентировки. Орографические карты на одну и ту же территорию имеют разные границы.

Есть очень узкие шельфы, а есть аномально погруженные шельфы, так называемые краевые плато, глубина которых может достигать более километра. Морские террасы с трудом поддаются корреляции между собой, особенно когда речь заходит о больших расстояниях.

Главная задача двумерного подхода – это формирование точного представления о существующей геометрии рельефа.

Объект и предмет морфологии рельефа

В естественных науках объект – это материальное образование, существующее независимо от познающего субъекта. Предмет науки – это определённая сторона объекта, которая изучается и рассматривается на его моделях. Модели в геоморфологии: описание, профиль, карта.

Континуальная ЗП является предметом исследования топографии, а дискретная ЗП – геоморфологии.

Геоморфология
элементы	формы	типы

Система – это функционирующая целостность или некий закономерный набор элементов и межэлементных связей.

Геоморфосистема – это закономерный набор элементов и форм рельефа, связанный между собой рельефообразующими процессами. Применительно к типам используется термин «надгеоморфосистема».

Основная задача, которую необходимо решить для получения точного представления о геометрии рельефа – то его элементаризация, т.е. однозначное выделение элементов. Понятие элемент в геоморфологии имеет двоякое значение. В рамках трёхмерного подхода это термин свободного использования. Как правило, элементами называют отдельные формы или даже их совокупности. Например, речная терраса как элемент речной долины. В рамках двумерного подхода понятие элемент строго формализовано и рассматривается исключительно в контексте геоморфологической иерархии.