книги из ГПНТБ / Подобедов, Н. С. Общая физическая география и геоморфология учебник

Различные поверхности, ограничивающие формы рельефа, пере­ секаясь между собой, образуют линии. Выделяют водораздельную линию, линию тальвега или водосливную линию, подошвенную линию и линию бровки (рис. 84).

Водораздельная линия в пределах данного участка земной по­ верхности обычно соединяет точки с наибольшими абсолютными отметками. Она является результатом пересечения двух поверх­ ностей, наклоненных в разные стороны. В равнинном рельефе с пре­ обладанием плоских, почти горизонтальных поверхностей водораз­ дельную линию на местности (а также и на аэроснимках) часто бывает трудно установить, так как здесь ее заменяет водораздельная полоса, часто заболоченная или занятая озерами. В горном рельефе водораздельная линия выражается четко и обычно совпадает с греб­ нями хребтов, но не всегда самых высоких.

Линия тальвега (ее называют также водосливной линией) обра­ зуется в результате пересечения двух противоположных склонов, падающих в одну сторону (к понижению). В речных долинах линия тальвега совпадает с руслами рек.

Подошвенная линия отделяет склоны большой крутизны от

•склонов меньшей крутизны. По этой линии, например, выделяется плоское дно речных долин, изолированные крутосклонные возвы­ шенности, днища котловин и др.

Бровка является линией, отделяющей склоны меньшей крутизны от склонов большей крутизны. Она определяет очертания краев балок, оврагов, террас речных долин, плато и др.

К числу элементов рельефа относятся также точки, которые обычно характеризуют места пересечения тех или иных линий из числа отмеченных выше. В рельефе выделяют следующие характер­ ные точки.

Узловые точки, характерные для горных районов. Они распола­ гаются в месте соединения нескольких водораздельных линий или осей горных хребтов. Те точки, которые имеют наибольшие абсо­ лютные отметки в данном районе, называются вершинными точ­ ками.

Перевальные, или седловинные, точки относятся к наиболее по­ ниженным местам водораздельных линий в горных районах. В этих местах горные хребты наиболее доступны для их пересечения.

Устьевые точки располагаются на линии тальвега речных долин, оврагов и балок и характеризуют места соединения тальвегов главной и боковой долин (оврага, балки).

Впадинными точками называются такие точки, которые распо­ лагаются в самых низких местах замкнутых впадин (котловин, воронок, западин и др.).

Формы рельефа представляют собой отдельные неровности по - верхности литосферы. Они характеризуются теми или иными особен­ ностями внешнего вида, размерами, и происхождением (генезисом) и состоят из элементов, бесконечно разнообразно сочетающихся друг с другом.

190

По внешним (морфологическим) особенностям и взаимному сочетанию все формы рельефа можно подразделить на следующие группы: положительные и отрицательные, замкнутые и незамкнутые, простые и сложные.

Положительными формами рельефа называются такие формы, которые выступают над горизонтальной поверхностью и относительно ее являются выпуклостями, возвышениями.

Отрицательными формами рельефа называются такие формы, которые относительно горизонтальной поверхности являются во­ гнутостями, углублениями.

Замкнутые формы рельефа — это такие формы, которые огра­ ничены со всех сторон падающими склонами (холмы, курганы, котловины, карстовые воронки и др.).

Незамкнутые формы рельефа — это такие формы, которые огра­ ничены падающими склонами только с двух или с трех сторон (речная долина, овраг, балка и др.).

Простые формы обычно имеют небольшие размеры и не включают других форм.

Сложные формы рельефа характеризуются тем, что включают ряд простых форм, причем иногда даже разного происхождения. Чаще всего такие формы отличаются значительными размерами

исложностью внешнего вида. Например, горный массив может состоять из отдельных хребтов и вершин, имеющих общий фундамент.

Типом рельефа называют сочетания форм, закономерно повто­ ряющиеся в пределах того или иного участка земной поверхности

иявляющиеся следствием общности происхождения и развития.

Для каждого типа рельефа обычно характерно преобладание какоголибо одного рельефообразующего фактора. Поэтому, например, выделяют эрозионный, ледниково-аккумулятивный, карстовый, эо­ ловый и другие типы рельефа, рассмотрение особенностей которых составляет содержание последующих глав книги.

Основными разделами геоморфологии являются морфология „ морфометрия, морфогенез.

Морфология — выявление и изучение внешних признаков раз­ личных элементов и форм рельефа с целью определения по ним происхождения (генезиса) рельефа. Одним из современных методов такого изучения является анализ аэроснимков и их детальное де­ шифрирование.

Морфометрия — выявление и изучение количественных характе­ ристик форм рельефа (длина, ширина, высота, углы наклона скло­ нов и др.). Морфометрические показатели получают главным образом не путем натурных измерений, а путем обработки топографических карт и стереоскопического изучения аэроснимков.

Морфогенез — изучение происхождения и процессов развития форм рельефа земной поверхности, включая анализ взаимоотношения рельефа с геологическим строением и новейшими движениями зем­ ной коры.

191

§78. Классификации форм рельефа земной поверхности

иобщие сведения о современной изученности рельефа суши

идна океанов

Формы рельефа земной поверхности, образующиеся в различных природных условиях и находящиеся на разных стадиях развития, характеризуются большим разнообразием. Поэтому для изучения форм необходимо прежде всего привести их в некоторую систему, т. е. классифицировать. Классификация форм рельефа земной по­ верхности позволит иметь дело не с отдельными формами, а с теми или иными их группами, которые объединяют формы, сходные по каким-то общим признакам.

В геоморфологии наибольшее значение имеет генетическая клас­ сификация форм рельефа, разработанная на основе общности про­ исхождения (генезиса) форм.

Формы рельефа, внешне разнообразные, могут иметь между собой родственные связи и тогда эти внешние различия объясняются тем, что они находятся в разных условиях пли стадиях развития. В последнем случае они представляют собой разные звенья одного генетического ряда, т. е. ряда форм рельефа образованных одна от другой в результате их развития в определенных условиях внеш­ ней среды (в первую очередь климата). Бывают случаи, когда формы, относящиеся к разным генетическим рядам, внешне похожи друг на друга.

Вгенетической классификации рельефа его формы объединены

вгруппы в зависимости от условий их происхождения, на основе учета наиболее активного фактора рельефообразования в данных природных условиях. К числу основных факторов, управляющих процессами рельефообразования следует отнести тектонические дви­ жения земной коры и климат. Первые имеют наибольшее значение

втех случаях, когда они проявляются через вертикальные (или близкие к ним) перемещения земной коры. Эти перемещения создают первичные неровности земной поверхности. Климат оказывает ре­ шающее влияние на характер экзогенных процессов, которые в ко­ нечном счете стремятся к выравниванию земной поверхности.

Любая форма рельефа, обусловленная деятельностью того или

иного экзогенного фактора в той или иной степени испытывает влияние эндогенного фактора. Поэтому в генетической классифика­ ции форм рельефа их прежде всего следует подразделить на группы в зависимости от преобладающего эндогенного или экзогенного фактора. Ниже приведена генетическая классификация форм рельефа, разработанная на географическом факультете МГУ.

Формы рельефа, преимущественно обусловленные эндогенными факторами.

I. Формы рельефа, обусловленные молодыми тектоническими движениями.

II.Структурные формы рельефа. III. Вулканические формы рельефа.

192

IV. Грязевулканические формы рельефа.

Формы рельефа, преимущественно обусловленные экзогенными процессами.

I. Формы рельефа, обусловленные деятельностью поверхностных текучих вод (флювиальные).

II. Формы рельефа, обусловленные силами гравитации.

III. Формы рельефа, обусловленные деятельностью снега (нивальные) и льда.

IV. Формы рельефа, обусловленные деятельностью талых лед­

VIII. Формы рельефа, обусловленные совокупным действием эоловых, флювиальных и гравитационных процессов в условиях

Для целей картографии и топографии большое значение имеет классификация форм рельефа по их количественным характери­ стикам (размерам, высоте и пр.). Такая классификация назы­ вается морфометрической. Согласно этой классификации все формы рельефа земной поверхности можно разделить на следующие группы.

1. Величайшие (планетарные) формы характеризуются площа­ дями, исчисляемыми сотнями тысяч и даже миллионами квадратных километров. Разница в абсолютных отметках между относительно близко расположенными положительными и отрицательными фор­ мами рельефа достигает 2500—6500 м, но иногда и больше. Положи­ тельными формами рельефа здесь будут материки, а отрицатель­ ными — впадины океанов.

Эти формы рельефа полностью или крупными частями могут быть переданы на глобусах или на картах мелкого масштаба.

и отрицательных форм рельефа колеблется в пределах 500—4000 м, но может достигать иногда и 11 000 м. Положительными формами рельефа являются горные страны (Урал, Кавказ и т. п.), подводные хребты (Атлантический хребет, хребет Ломоносова и т. п.). Отрица­ тельными будут обширные равнины и впадины материков (Западно-

Сибирская, Прикаспийская низменности и т. п.). Данные формы рельефа передаются на картах обычно более крупного масштаба, чем масштаб 1 : 10 000 000, а их существенные детали отображаются уже

и тысячи квадратных километров. Разница в абсолютных отметках положительных и отрицательных форм рельефа достигает 200—2000 м. Положительными формами, относящимися к этой группе, будут горные хребты, горные узлы, отдельные крупные плато и др. К числу отрицательных форм рельефа этой группы можно отнести крупные речные долины, впадины (например, впадина оз. Байкал), глубоко­ водные желоба и др. Формы рельефа этой группы достаточно на­ глядно изображаются на обзорно-топографической карте масштаба 1 : 1 000 000, а для передачи отдельных деталей этих форм необхо­

сотнями и тысячами (реже сотнями тысяч) квадратных метров. Раз­ ность абсолютных отметок положительных и отрицательных форм рельефа достигает 200—300 м, но чаще она измеряется метрами и десятками метров. Положительными формами рельефа этой группы будут террасы в долинах значительных рек, озы, друмлины, комп­ лексные барханы и т. д. Отрицательные формы — крупные карстовые воронки, балки, овраги и т. д.

Такие формы рельефа составляют основное содержание топогра­ фических карт масштабов 1 : 50 000 и 1 : 25 000.

5. Мелкие (микро) формы рельефа характеризуются площадями, которые определяются единицами, десятками и реже сотнями квад­ ратных метров. Разность абсолютных высот положительных и отрица­ тельных форм рельефа этой группы измеряется метрами и реже десят­ ками метров. Положительными формами рельефа этой группы будут прирусловые валы, мелкие барханы, конусы выноса оврагов и балок и т. д. В числе отрицательных форм рельефа можно отметить про­ моины, большинство карстовых воронок, суффозионные впадины, крупные трещины полигональных поверхностей и т. д.

Микроформы рельефа составляют основное содержание топогра­ фических карт масштаба 1 : 10 000 и крупнее.

6.Очень мелкие (нано) формы рельефа занимают площади, исчис­ ляемые квадратными дециметрами и метрами, а их относительные высоты определяются дециметрами и редко достигают 1—2 м. К числу форм рельефа этой группы можно отнести болотные кочки, каменные многоугольники, водороины и т. д. Большинство форм рельефа этой группы изображаются условными знаками даже на топографических картах крупного масштаба.

7.Мельчайшие (топографическая шероховатость) формы рельефа,

занимающие площади, исчисляемые квадратными сантиметрами и дециметрами. Сантиметрами и дециметрами измеряются превыше­ ния положительных форм рельефа относительно друг друга и отри­

194

цательных форм. В качестве примера мельчайшей формы рельефа можно указать на песчаную рябь.

Отмеченные выше формы рельефа на картах любого масштаба не изображаются, но учет этих форм необходим при проведении точных геодезических работ.

§ 79. Требования, предъявляемые к изображению рельефа на топографических картах

На топографических картах всех масштабов рельеф изображается горизонталями, условными знаками и надписями абсолютных и отно­ сительных отметок. Количество последних и их расположение на создаваемых картах определяется требованиями наставлений по съем­ кам соответствующих масштабов. Однако основным способом изобра­ жения рельефа на этих картах является способ горизонталей, а ус­ ловные знаки и надписи высот дополняют рисунок горизонталей

инередко позволяют отобразить на картах такие особенности эле­ ментов и форм рельефа, которые с помощью горизонталей не пере­ даются.

Требования к изображению рельефа на топографических картах определяются на основе учета запросов потребителей этих карт и до­ стижений аэрофототопографии и геоморфологии.

Изображение рельефа на топографических картах с помощью горизонталей и условных знаков должно быть таким, чтобы рисунок горизонталей в сочетании с условными знаками и надписями высот точек местности подробно передавал характер расчленения поверх­ ности второстепенными формами. При этом направления склонов

ихарактер их поверхности (вогнутая, выпуклая, равнонаклонная), а также крутизна склонов и места ее изменения должны быть изобра­ жены на карте точно и наглядно. С этой целью все структурные ли­ нии рельефа (водораздельные, тальвеги, бровки, подошвенные) сле­ дует четко выделять приемами рисовки рельефа, описанными в учеб­ никах по топографии и полевой картографии.

Знание геоморфологических особенностей рельефа во многих слу­ чаях помогает правильной организации топографо-геодезических работ и обеспечивает надлежащую точность и объективность изобра­ жения рельефа на топографических картах. Последнее особенно важно иметь в виду при съемках рельефа залесенных территорий, когда его формы в значительной степени бывают скрыты под пологом леса, далеко не полностью наблюдаются в натуре при проложении съемочных ходов и вовсе незаметны при стереоскопическом изучении аэроснимков.

Большое значение имеет также геоморфология при картографи­ ровании рельефа морского дна, определение высотных отметок эле­ ментов рельефа которого в настоящее время осуществляется с по­ мощью особых приборов-эхолотов, помещаемых на океанографиче­ ских суднах. Здесь вообще невозможно правильно изобразить рельеф, скрытый от глаза картографа толщей океанических вод,

если не использовать при построении картографического изображения геоморфологических закономерностей рельефа морского дна. Это относится к картам мелкого масштаба.

Условные знаки, являясь важным средством для изображения рельефа на топографических картах, применяются в тех случаях, когда с помощью горизонталей нельзя на картах отобразить те или иные особенности рельефа. К числу этих особенностей можно отнести: большую крутизну склонов, малые размеры характерных форм рельефа, рельефообразующие факторы, вещественный состав земной поверхности и геологическое строение. В горных районах, где склоны значительной протяженности и крутизны бывают сложены монолит­ ными горными породами, выступающими на дневную поверхность, применяется условный знак скал и скалистых обрывов. Этот услов­ ный знак, таким образом, отображает не только крутизну склонов, но и вещественный состав строения земной поверхности. В равной степени эго относится к условному знаку ледяных обрывов, сложен­ ных ископаемым льдом. Некоторые участки земной поверхности характеризуются развитием незначительных по ширине и длине форм рельефа, которые не могут быть изображены горизонталями на карте по этой причине. Однако очень часто они характеризуют особенности геологического строения территории или подчеркивают искусственное происхождение отдельных форм рельефа, обусловлен­ ное, например, деятельностью человека. К числу условных знаков, подчеркивающих особенности геологического строения территории, относятся условные знаки карстовых воронок, входов в пещеры, скал-останцов, кратеров вулканов, даек и лавовых потоков. Нако­ нец, знаки ледниковых трещин, каменных рек, каменистых россы­ пей, осыпей, наледей, оползней и растущих оврагов имеют назна­ чение выделить на карте формы рельефа определенного происхожде­ ния, обусловленные преимущественным проявлением какого-либо основного рельефообразующего фактора.

Глава 7

Ф О Р М Ы Р Е Л Ь Е Ф А , О Б У С Л О В Л Е Н Н Ы Е П Р О Ц Е С С А М И В Ы В Е Т Р И В А Н И Я И Д Е Н У Д А Ц И И

§ 80. Значение процесса денудации

Основным фактором денудации является сила тяжести. Удаление продуктов выветривания наиболее интенсивно происходит на крутых склонах. Поэтому положительные крутосклонные формы рельефа при прочих равных условиях разрушаются быстрее отлогих.

Процессам денудации противодействуют силы сцепления и тре­ ния. Нетрудно видеть, что более подвижны массы с малой силой сцепления. То же самое можно сказать и о массах, насыщенных водой.

196

Сила трения возникает между частицами перемещающейся массы и той поверхностью, по которой она передвигается. Растительный покров способствует замедлению процессов денудации.

§81. Некоторые свойства горных пород и их значение

впроцессе рельефообразования

Образование и развитие форм рельефа земной поверхности в зна­ чительной степени зависит от степени устойчивости горных пород воздействию тех или иных факторов выветривания. Последняя зави­ сит от ряда свойств горных пород, к числу которых можно отнести степень однородности сложения породы, ее теплопроводность и тепло­ емкость, проницаемость, трещиноватость, растворимость и т. д.

Совокупность физических и химических свойств горных пород, которая определяет степень их устойчивости факторам выветривания, может найти выражение во внешнем облике развивающихся форм рельефа. При этом следует иметь в виду, что горные породы, труднее поддающиеся процессам выветривания, обычно образуют положи­ тельные формы рельефа, а породы менее стойкие — отрицательные.

Как отмечалось выше, процессы выветривания и в первую очередь температурного выветривания определяются резкими и значитель­ ными колебаниями температуры, в результате которых появляются внутренние напряжения в породе вследствие неодинакового измене­ ния объема в смежных частях данной массы горной породы. В связи с этим приобретают важное значение такие свойства горной породы, как теплопроводность и теплоемкость. Так, при малых значениях теплопроводности в близких частях массы породы будут большие температурные различия, что способствует более интенсивному рас­ паду массы породы. Теплоемкость, а также характер поверхности породы (гладкая или шероховатая) и ее окраска в сумме определяют величину поглощения и излучения тепла. Например темноокрашенные породы (базальт, габбро и др.) нагреваются сильнее светлоокра­ шенных (кварциты, известняки, гипс и др.) и поэтому разрушаются неодинаково.

Горные породы, как известно, могут иметь однородное сложение, т. е. состоять преимущественно из одного минерала, или неоднород­ ное сложение, т. е. состоять из нескольких разных минералов. Первые при прочих равных условиях более устойчивы и труднее поддаются процессам выветривания, чем вторые. Так, например, граниты, состоящие из сравнительно крупных минералов (крупно­ зернистые), в условиях континентального засушливого климата до­ вольно быстро распадаются на зерна образующих их минералов, превращаясь в крупнозернистые пески.

На характер и быстроту процессов выветривания оказывают существенное влияние такие свойства горных пород, как слоистость, сланцеватость и трещиноватость. В связи с этим характер выветрива­ ния и его результаты могут быть различными, а внешний вид и раз­ меры образующихся обломков также неодинаковы. Так, например,

197

гнейсы и кристаллические сланцы (метаморфические породы), гра­ ниты (магматические породы) и некоторые виды известняков в резуль­ тате механического и морозного выветривания первоначально рас­ падаются на очень крупные глыбы, которые на довольно крутых склонах нередко образуют сложные нагромождения в виде устойчи­ вых осыпей и россыпей.

В результате выветривания некоторые горные породы распадаются па отчетливо обособленные глыбы разной величины и формы, которые называются отдельностями. Для многих горных пород форма отдель­ ности является их характерным признаком (столбчатая, плитчатая или матрасовидная и др.).

Рис. 85. Матрасовидная отдельность гранитов

Например, плитчатая, или матрасовидная, отдельность харак­ терна для гранитов. Формы выветривания этих изверженных пород представляют собой нагромождение толстых плит или тюфяков с округленными краями, нагроможденных горизонтально или слегка наклонно один на другой (рис. 85). Издалека эта отдельность гра­ нита напоминает пласты осадочной породы.

§ 82. Формы поверхности, обусловленные процессами денудации

Денудационные процессы играют важную роль в развитии рель­ ефа земной поверхности и вместе с процессами аккумуляции обусло­ вливают появление на ней новых форм рельефа.

При значительных углах наклона каждый лежащий на склоне обломок горной породы находится под воздействием силы тяжести, которая пропорциональна массе этого обломка и направлена вер­ тикально вниз. Изменение величины угла наклона весьма сильно сказывается на скорости перемещения обломка вниз по склону

198