Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Ганжара Геология и ландшафтоведение

Скачиваний:
166
Добавлен:
17.02.2020
Размер:
9.67 Mб
Скачать

Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений

Н.Ф. Ганжара, Р.Ф. Байбеков, О.С. Бойко, Д.С. Колтыхов, А.В. Арешин

ГЕОЛОГИЯ И ЛАНДШАФТОВЕДЕНИЕ

Под редакцией доктора биологических наук, профессора Н.Ф. Ганжары

Допущено Министерством сельского хозяйства Российской Федерации в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям и специальностям

агрономического образования

Товарищество научных изданий КМК Москва 2007

ÁÁÊ 26.3

Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений

Ганжара Н.Ф., Байбеков Р.Ф., Бойко О.С., Колтыхов Д.С., АрешинА.В.Геология и ландшафтоведение. М.: Т-во научн. изданий КМК. 2007. 380 с. + 56 с. вкл.

Описаны главные минералы и горные породы, эндогенные и экзогенные процессы, основные этапы геологической истории Земли. Изложены вопросы строения естественных и природно-антропогенных ландшафтов, их динамики, систематики и устойчивости. Описаны факторы и законы ландшафтной дифференциации, генезис и функционирование. Приведены сведения о геохимии и биогеохимии ландшафтов.

Рецензенты:

Зав. кафедрой геологии и гидрогеологии Московского государственного университета природоустройства, д.техн.н., проф. Д.А. Манукьян.

Проф. кафедры почвоведения Российского государственного аграрного университета — МСХА им. К.А. Тимирязева, д.б.н. В.Д. Наумов.

Под редакцией доктора биологических наук, профессора Н.Ф. Ганжары.

Фото минералов и пород О.С. Бойко, А.В. Арешина.

ISBN978-5-87317-415-7

© Коллектив авторов, 2007

 

© Т-во научных изданий КМК, 2007

Содержание

Предисловие .......................................................................................

6

Введение .............................................................................................

8

ЧАСТЬ I. Основы геологии ............................................................

14

Глава 1. Строение Земли...........................................................

14

Глава 2. Минералы и горные породы .......................................

23

2.1. Процессы образования минералов и горных пород .23

2.2. Минералы .....................................................................

28

2.3. Горные породы ............................................................

54

2.4. Четвертичные отложения ...........................................

72

2.5. Агрономические руды ................................................

77

Глава 3. Геологические процессы, их роль в формировании

 

рельефа и ландшафтов ..............................................................

79

3.1. Эндогенные геологические процессы .......................

80

3.2. Экзогенные процессы ...............................................

129

ЧАСТЬ II. Ландшафтоведение ....................................................

177

Глава 5. Ландшафты и их морфологическая структура ......

177

5.1. Понятие о ландшафтах .............................................

177

5.2. Морфологическая структура ландшафта ...............

179

5.3. Классификация и систематика ландшафтов ..........

182

Глава 6. Рельеф, его типы. Формы мезорельефа .................

186

6.1. Рельеф, его типы .......................................................

186

6.2. Элементы и формы мезорельефа ............................

189

Глава 7. Воздушные массы атмосферы как компонент

 

ландшафта ................................................................................

199

7.1. Происхождение, строение и роль атмосферы.........

199

7.2. Химический состав атмосферы...............................

203

7.3. Функционирование атмосферы.................................

206

Глава 8. Природные воды как компонент ландшафта .........

215

8.1. Общая характеристика гидросферы. ......................

215

8.2. Основные компоненты и факторы формирования

 

химического состава природных вод .............................

217

8.3. Круговорот воды и характеристика

 

гидрографической сети ....................................................

222

Глава 9. Центральная часть биосферы как компонент

 

ландшафта ................................................................................

233

9.1. Общая характеристика биосферы и ее

 

функционирование.............................................................

233

9.2. Понятия о биогеохимических провинциях ..............

241

Глава 10.

Почва, как компонент ландшафта .........................

246

10.1. Классификация элементарных почвообразова-

 

тельных процессов ...........................................................

246

10.2. Состав, свойства и режимы почв ..........................

251

10.3. Плодородие почв. Продуктивность ландшафтов ....

276

Глава 11. Факторы и законы ландшафтной дифферен-

 

циации ........................................................................................

 

285

11.1. Закон горизонтальной (широтной) зональности ....

285

11.2. Закон долготной секторности .................................

287

11.3. Закон вертикальной поясности ...............................

288

11.4. Закон азональной геолого-геоморфологической,

 

высотно-генетической ярусности ландшафтов .............

290

11.5. Закон аналогичных топографических рядов .........

292

11.6. Закон экспозиционной инсоляционной и ветровой

 

ландшафтной ассиметрии склонов .................................

293

11.7. Закон взаимодействия и взаимосвязей природных

компонентов ландшафта ..................................................

294

Глава 12. Генезис и функционирование ландшафтов ............

295

12.1. Функционирование ландшафтов .............................

295

12.2. Малый биологический круговорот веществ .........

304

12.3. Геохимические ландшафты....................................

310

Глава 13. Природно-антропогенные ландшафты ..................

317

13.1. Антропогенезация ландшафтов..............................

317

13.2. Классификация и типизация земель России .........

326

Глава 14. Ландшафты основных природных зон ...................

334

14.1. Арктические и тундровые ландшафты .................

334

14.2. Та¸жно-лесные ландшафты ...................................

335

14.3. Лесостепные ландшафты .......................................

340

14.4. Степные ландшафты ...............................................

342

14.5. Полупустынные и пустынные ландшафты ...........

348

14.6. Ландшафты с засол¸нными почвами ....................

350

14.7. Ландшафты переменно-влажных ксерофитно-

 

лесных и саванных субтропических и тропических

 

областей ............................................................................

352

14.8. Ландшафты влажных лесных субтропических

 

и тропических областей ...................................................

353

4

Глава 15. Динамика и устойчивость ландшафтов ................

355

15.1. Динамика ландшафтов ............................................

355

15.2. Устойчивость ландшафта .......................................

359

Глава 16. Физико-географические и геологические карты ....

364

16.1. Топографические основы ........................................

364

16.2. Основные типы карт по характеристике

 

земной поверхности..........................................................

368

16.3. Картографические способы оформления физико-

 

географических и геологических карт ...........................

376

Литература .....................................................................................

379

Предисловие

Âсельскохозяйственных вузах для студентов агрономических специальностей длительное время читается курс «Почвоведение с основами геологии», который включает в лучшем случае несколько лекций по основам геологии, геоморфологии, а в последние годы

èпо ландшафтоведению, в худшем — рассматриваются только поч- вообразующие породы и формы рельефа в одной-двух лекциях. В редких вузах имеются преподаватели с геологическим образованием. Такая ситуация связана с тем, что за последние 3–4 десятилетия резко вырос объем информации по почвоведению. Возникли целые разделы и их можно читать отдельными курсами, такие как картография почв, мелиоративное почвоведение, биология почв, бонитировка почв, агрономическое почвоведение и другие. Однако все эти разделы преподаются в пределах прежнего объема часов. Развитие почвенной картографии и агроэкологической оценки почв востребовало более детальные знания о ландшафтах. Во многих сельскохозяйственных вузах стали читать курс «ландшафтоведение» иногда «агроландшафтоведение» факультативно или за счет резервных часов. Несколько лучше сложилась ситуация на факультетах «почвоведения агрохимии и экологии», где геология читается отдельным курсом, а для экологов в образовательный стандарт введено «ландшафтоведение».

Нам представляется целесообразным на агрономических факультетах курс почвоведения читать отдельно в полном объеме, а геологию и ландшафтоведение объединить в один курс и ввести его в учебный стандарт. Логичность такого объединения вытекает из наличия общих разделов, таких как коры выветривания, почвообразующие породы, рельеф и его генезис, гидрология и гидрография и др.

ÂÐÃÀÓ-ÌÑÕÀ им. К.А.Тимирязева в 2005 г. создана Кафедра геологии и ландшафтоведения на базе Кафедры геологии. На кафедре читаются два отдельных курса «геология» и «ландшафтоведение». Сразу же возникла проблема дублирования многих вышеперечисленных разделов. Поэтому в данном пособии, исходя из имеющегося опыта, сделана попытка создания единого курса геологии и ландшафтоведения. Преподавание геологии в сельскохозяйственных вузах, за весь период их существования существенно ослабло. В 1865 г. при подготовке агрономов геология преподава-

6

лась в объеме 140 часов. В настоящее время, даже в РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева, этот курс на агрономических факультетах, при наличии кафедры геологии, составляет только 30 часов. Оче- видна необходимость создания отдельного курса «Геология и ландшафтоведение».

7

Введение

Геология — естественноисторическая наука о Земле, ее составе, строении, происхождении, закономерностях развития. Первые научные обобщения в геологии были сделаны в середине XVIII в. в России М.В. Ломоносовым. По мере своего развития геология значительно дифференцировалась и теперь она включает целый ком-

плекс геологических наук:

Петрография — наука, изучающая горные породы, их состав, структуру, условия образования (подразделяется на петрологию — изучает магматические и метаморфические горные породы и ли-

тологию — изучает осадочные горные породы).

Минералогия — наука о минералах, их составе, свойствах, про-

исхождении, строении.

Кристаллография — наука о кристаллах, их строении, вклю- чает кристаллохимию, изучающую химический состав кристаллов.

Геохимия — наука о распределении и миграции химических элементов и их соединений в недрах Земли (геохимия ландшафтов — наука о распределении и миграции химических элементов и их со-

единений в ландшафтах).

Динамическая геология — изучает процессы, протекающие в недрах Земли (эндогенные процессы) и на ее поверхности (экзогенные процессы).

Динамическая геология включает ряд разделов: геотектоника и структурная геология — науки о тектонических движениях и по-

следствиях их проявления.

Вулканология — наука, изучающая процессы вулканизма, стро-

ение и состав продуктов извержения вулканов.

Сейсмология — наука о землетрясениях, условиях их возник-

новения и геологических последствиях.

Геофизика — наука о физических свойствах Земли. Историческая геология — наука, которая изучает историю и

закономерности развития Земли, с момента образования земной

коры до современного ее состояния.

Четвертичная геология — изучает историю развития зем-

ной коры в четвертичный период (1,5–2 млн. лет). Стратиграфия — изучает последовательность образования и

залегания отдельных слоев горных пород в земной коре. Морская геология — изучает структуру, рельеф и современ-

ные осадки дна морей и океанов.

8

Прикладная геология — объединяет практические отрасли геологии: геологию месторождений полезных ископаемых, инженер-

ную геологию, гидрогеологию, грунтоведение и др. Региональная геология — изучает геологическое строение и

геологическую историю крупных областей (регионов) земного шара. География — до середины XIX в. являлась описательной нау-

кой, которой принадлежат величайшие заслуги, связанные с географическими открытиями. Уже в то время она оказала большое влияние на развитие практически всех геологических наук. В настоящее время — разделяется на физическую географию и экономи- ческую. Основателем многих разделов физической географии яв-

ляется В.В. Докучаев.

Физическая география — изучает географическую оболоч- ку в целом и составляющие ее компоненты: литосферу (горные породы и рельеф), часть атмосферы (тропосферу), гидросферу, био-

сферу, педосферу (почвы).

Землеведение — раздел физической географии, изучающий географическую оболочку в целом (состав, структуру, свойства, осо-

бенности формирования и функционирования).

Региональная физическая география — изучает природные территориальные комплексы разного ранга от физико-географичес-

кой страны до физико-географического района. Ландшафтоведение — раздел физической географии, изуча-

ющий ландшафтную оболочку (природные территориальные комплексы или ландшафтные геосистемы разных размеров, включая

локальный уровень).

Климатология, океанология, гидрология суши, а также

геокриология (мерзлотоведение), география почв, биогеография и геоморфология — все это отраслевые науки физичес-

кой географии, которые изучают отдельные компоненты географи-

ческой оболочки.

Геоморфология — наука о рельефе земной поверхности. Является пограничной наукой между физической географией и геологией.

Геология и физическая география, наряду с продолжающейся дифференциацией на отдельные разделы, синтезируют знания смежных наук, и с каждым годом получают все больший объем информации о составе, свойствах, развитии, как отдельных оболочек (геосфер), так и о нашей планете в целом.

М.В. Ломоносов своими трудами «Первые основания металлургии или рудных дел» (1742), «О слоях Земли» (1763) и др., не только

9