Развитие склонов. Понятие о пенепленах, педиментах, педипленах и поверхностях выравнивания

Склоновые процессы ведут к выполаживанию склонов и сглаживанию рельефа. Исследованиям процессов выравнивания было посвящено много работ.

Пенеплены

Длительный тектонический покой, переживаемый какой-либо территорией, приводит к выполаживанию некогда образовавшихся на ней неровностей как эндогенного, так и экзогенного генезиса агентами склоновой денудации (при непременном участии выветривания). Это приводит к их «съеданию», понижению водораздельных пространств и формированию невысокой, слегка волнистой равнины, которую Уильям Дэвис в 1889 г. предложил назвать пенепленом.

Пенеплен – это денудационная равнина на складчатом и/или кристаллическом субстрате («срезанным» горам), выровненная в условиях тектонического покоя комплексом экзогенных процессов. Пенеплен представляет собой поверхность полной компенсации геологических структур экзогенными процессами (денудацией). Он возникает как завершающая поверхность в конце крупных геоморфологических циклов (мега- и, возможно, макроциклов). Пенеплен является планетарной поверхностью и не может сохранять рельеф, более древний, чем он сам. Он часто перекрыт корой химического выветривания, мощность которой может достигать десятков метров.

СЛАЙДы 51-52

Фотообразы пенепленов

СЛАЙД 53

Педиплены и педипленизация

Развитие склонов и образование денудационных выровненных поверхностей может происходить и путем отступания склонов параллельно самим себе. Этот процесс называется педипленизацией, а сформировавшаяся таким образом денудационная равнина – педипленом. Начальной формой педипленизации является образование педимента – полого наклоненной (3-5°) денудационной равнины, выработанной на коренных породах у подножия отступающего склона, покрытой слоем рыхлых отложений.

Склоны какой-либо возвышенности или горы отступают не только параллельно себе, но и навстречу друг другу. Благодаря этому происходит как бы «оседание» горного рельефа со всех сторон. В результате педименты сливаются в единую выровненную поверхность – педиплен.

Формирование системы педиментов в виде «предгорной лестницы» в горах впервые описано Вальтером Пенком, на равнинах – Лестером Кингом.

Л.Кинг, внесший особенно большой вклад в изучение педипленизации, считал, что для образования педипленов наиболее благоприятен аридный или полуаридный климат. По его мнению, в условиях полупустынь главными факторами формирования педипленов являются ливневый снос, а также интенсивное физическое выветривание и гравитационные процессы – обвалы, осыпи и др.

Н.В.Батенина и М.В.Пиотровский, в целом разделяя взгляды Л.Кинга, отмечали, однако, что педипленизация (как и пенепленизация), возможна и в других климатических зонах, но в каждой из них эти процессы имеют свои особенности.

В условиях аридного и полуаридного климата развитие склонов происходит преимущественно путем их отступания и формирования педиментов, а при их слиянии – педипленов и останцовых гор. Останцы вообще характерны для областей педипленизации, поскольку сама сущность процесса педипленизации обусловливает неизбежность их образования независимо от геологического строения.

Во влажных тропиках, где широко развита тропическая солифлюкция, выполаживание и последующее выравнивание рельефа идет одновременно и по пути пенепленизации и по пути педипленизации. Огромное количество влаги переувлажняет грунт, на значительных пространствах представленный глинистыми продуктами латеритного выветривания. Переувлажненный материал сползает вниз. Это приводит к оплыванию и «растеканию» верхних участков склонов и, соответственно, общему снижению рельефа – пенепленизация. Одновременно на крутых склонах энергично протекает педипленизация. Н.В.Башенина отмечала, что при этом важную роль играет избыточное увлажнение подошвы склона, которое создает эффект «подкопа» под склон – нарушение равновесия в его нижней части передается наверх. Склоны в таких условиях отступают особенно быстро.

В условиях арктического и субарктического климата главным механизмом образования поверхностей выравнивания является, по-видимому, педипленизация. Морозное выветривание и солифлюкция, а также нивальные процессы (геоморфологическая деятельность снежников) обусловливают быстрое отступание склонов, образование педиментов, а затем – педиплена. Результатом педипленизации в высоких горах Арктики и Субарктики (на так называемых гольцах – оголенных скалистых вершинах, поднимающихся выше границы леса и зоны альпийских лугов) являются «гольцовые террасы» – площадки, выработанные в скальных породах, нередко образующие концентрические системы на склонах гольцов. Базисом денудации для таких террас обычно служат перегибы склонов от более крутого участка к более пологому. Здесь создаются условия для значительного накопления снега, а это благоприятствует интенсивной деятельности морозного выветривания, нивальных и солифлюкционных процессов.

Таким образом, для образования педипленов наиболее благоприятны области с резкими климатическими контрастами (пустыни и полупустыни, арктическая и субарктическая зоны), а также области умеренной зоны с резко континентальным климатом. В областях влажного и более равномерного умеренного климата, как и в гумидных областях тропической зоны, выравнивание идет примерно при равном участии пенепленизации и педипленизации.

Образование педиментов, педипленов и пенепленов возможно только в условиях нисходящего развития рельефа, т.е. в условиях преобладания экзогенных процессов над эндогенными. При этом происходит общее уменьшение относительных высот и выполаживание склонов. При восходящем развитии рельефа, т. е. при преобладании эндогенных процессов над экзогенными, склоны вновь становятся более крутыми, а образовавшиеся выровненные поверхности испытывают поднятие и в течение какого-то времени, (его продолжительность определяется как площадью выровненной поверхности, так и интенсивностью последующих денудационных процессов) могут сохраняться как реликтовые формы рельефа. При неоднократной смене этапов нисходящего и восходящего развития рельефа в горных странах образуется ряд денудационных уровней, располагающихся в виде ступеней или ярусов на различных высотах. Они получили название поверхностей выравнивания. Каждая в отдельности поверхность выравнивания может оказаться не только поднятой, но и деформированной. В платформенных странах такие деформации более редки, и, как отмечается, в частности, Л.Кингом, денудационные уровни могут сохранять свои высотные отметки на очень большом протяжении.

Изучение поверхностей выравнивания (их распространения, рельефа и слагающих кор выветривания) представляет большой интерес. С научной точки зрения – это один из методов определения истории развития крупных территорий, в частности, определения возраста денудационного рельефа и климатических условий прошлых эпох. С прикладной точки зрения – с распространенными на поверхностях выравнивания корами выветривания связаны месторождения многих ценных полезных ископаемых.

СЛАЙД 54

Фотообраз педиплена