четвертичка / gudymovich_s_s_geomorfologiya_i_chetvertichnaya_geologiya

выстраиваясь при этом в глиптогенетические ряды – например, элювий водораздельных пространств, дефлюкций склонов, аллювий долин и т. д. На эту сторону генетических типов указывал Е.В. Шанцер. Наконец, генетический тип – основная рабочая единица картирования четвертичных отложений и содержания карт четвертичных отложений.

Отнесение некоторых генетических типов к той или иной генетической группе (ряду) является спорным. Выше приводился пример с флювиогляциалъными отложениями. Точно также делювиальные отложения (в первоначальном, по A.П. Павлову, понимании термина «делювий» как отложений площадного стока) в большинстве классификаций отнесены к водной группе, тогда как в классификации Е.В. Шанцера они включены в склоновую группу, что представляется более правильным.

По деталям состава и строения, отражающим особенности ландшафта (аллювий горных или равнинных рек) или особенности климата (отложения пресных или минерализованных озер), генетические типы могут делиться на подтипы.

Следующей не менее важной таксономической единицей в рассматриваемой классификации является понятие фация. Под фацией применительно к континентальным четвертичным отложениям, в отличие от сложившегося в геологии определения фаций морских отложений, целесообразно понимать часть генетического типа,

формирующуюся в конкретных ландшафтных, динамических или климатических условиях. Фации, как части генетических типов, также достаточно четко распознаются по составу, строению и закономерному парагенетическому взаимному расположению относительно друг друга, картируются и показываются на картах четвертичных отложений. Хрестоматийным примером фаций являются русловая, пойменная и старичная фации в составе генетического типа «аллювий». Калейдоскопическое разнообразие конкретных ландшафтных (верхняя или нижняя часть склона), динамических (стрежевая или прибрежная части водотока), климатических (микроклимат северных и южных склонов) обстановок обусловило соответствующее разнообразие фаций и возможность их подразделения и объединения. Это привело к наличию в классификациях, кроме собственно фаций, более крупных единиц – групп фаций и более мелких – подфаций фактически с теми же критериями выделения, что и собственно фаций (например, стрежевая подфация и подфация прирусловых отмелей в составе русловой фации аллювия).

Подводя итоги, можно констатировать, что учение о генетических типах рыхлых континентальных отложений разработано еще недостаточно, например, индексация генетических типов. Основная проблема, затрудняющая практическое применение учения о генетических типах при картировании четвертичных отложений, заключается, во-первых, в разной детальности существующих генетических классификаций и, вовторых, в том, что одни и те же конкретные отложения в разных классификациях относятся к различным таксономическим единицам. Это хорошо видно из приведенного выше сравнения классификаций Е.В. Шанцера, С.А. Яковлева и Н.И. Николаева. Другой пример: русловая фация, подразделящаяся в классификации С.А. Яковлева на стрежевую и прирусловую подфации, рассматривается в классификации авторов ВСЕГЕИ как,группа фаций, и подразделяющаяся на фации.

В качестве примеров систематики рыхлых континентальных четвертичных отложений в разрезе учения о генетических типах приведем две классификации последних. В основе первой (табл. 3) лежит классификация С.А. Яковлева (1954г). Эта классификация относительно проста, но именно она в течение более 30 лет служила основой всей практической работы по картированию четвертичных отложений и составлению легенд к картам последних. А в табл. 4 представлен фрагмент наиболее сложной и подробной современной генетической классификации четвертичных отложений, составленной коллективом авторов ВСЕГЕИ (Г.С.Ганешин и др.) в 1980г.

2.2. ГЕОМОРФОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМАТИКА

Очевидно, что классифицировать рельеф можно и нужно по морфологии, морфометрии, генезису, возрасту, стадии морфоцикла. Ниже рассматриваются существующие в настоящее время классификации рельефа.

21

Таблица 3 Генетическая классификация континентальных четвертичных отложений (по С.Л. Яковлеву, с упрощениями и некоторыми изменениями и добавлениями автора)

* В таблице приведены буквенные индексы генетических типов четвертичных отложений согласно действующим инструкциям по составлению геологических карт масштаба 1:50 000 (1987г) и 1:200 000 (1995г). Все склоновые отложения в этих инструкциях сведены к трем генетическим типам: коллювию, солифлюкцию и делювию. Между тем их выделяется гораздо больше. Поскольку многие из них – делювий, дефлюкций и др. начинаются с одной и той же буквы d, автор предлагает новую индексацию склоновых отложений с использованием вторых согласных (идексы в скобках). В этом случае бывшие двойные индексы, означавшие смесь двух генетических типов, например, cd -коллювиально-делювиальный будет обозначаться cdL, а dp – делювиально-пролювиальный станет dLp и т.д.

22

Таблица 4 Фрагмент генетической классификации четвертичных отложений ВСЕГЕИ

2.2.1. Общая эмпирическая морфолого-морфометрическая классификация элементов рельефа

Термин «элемент рельефа» мы будем применять как термин свободного пользования для обозначения составных частей рельефа любого масштаба и происхождения. Задачей данной классификации как раз является установление соподчиненности элементов рельефа разного масштаба.

2.2.1.1. Простейшие элементы рельефа

Наиболее простыми элементами рельефа являются точки, линии или ребра и элементарные поверхности или грани ( рис. 2,3).

Точки – вершинная, седловинная и др. фиксируют четкие перегибы любых линий в рельефе.

23

.

Линии (ребра) фиксируют переломы поверхностей рельефа. Из всех линий в любом рельефе замечательными являются четыре: водораздельные соединяют точки рельефа с максимальными абсолютными отметками, они отчетливы на резко выраженных узких хребтах, гребнях и с трудом проводятся на широких равнинных пространствах, распадаясь там на несколько; тальвеги соединяют точки с минимальными абсолютными отметками, в подавляющем большинстве случаев тальвеги совпадают с руслами рек и ручьев или с сухими руслами оврагов и сухих логов, (в редких случаях обвалованных русел равнинных рек тальвег может идти где-то недалеко от русла по пойме); бровки фиксируют переходы от более пологих поверхностей к нижерасполо-

24

женным, более крутым, а подошвы, наоборот, проходят по переломам крутопадающих поверхностей к нижерасположенным более пологим.

Рис. 3. Схема сочленения элементарных поверхностей и связанных с ними генетических типов рыхлых отложений в условном ландшафте

Таким образом, сочетание указанных четырех основных линий как бы образует скелет любого рельефа. На геоморфологических картах, в особенности детальных, эти линии, как правило, являются геоморфологическими границами площадных элементов рельефа.

Элементарные поверхности имеют наибольшее значение, т.к. всю поверхность суши можно представить в виде системы таких поверхностей, чаще всего склонов разного уклона и происхождения с границами по вышеуказанным основным линиям рельефа.

Практически любой ландшафт можно расчленить на характерное сочетание следующих основных элементарных поверхностей (рис. 3).

а) Водораздельная поверхность, как правило, реликт поверхности выравнивания предыдущего морфоцикла, а потому самый древний элемент рельефа в рассматриваемом сочетании. Она широко представлена на равнинах и может полностью исчезнуть в горах, т.к. густое в плане эрозионное расчленение горных стран и развитие склонов ведет к ее сокращению, вплоть до полного исчезновения, когда развивающиеся в современном морфоцикле склоны соседних эрозионных форм сходятся, а линия их пересечения становится водораздельной линией. Водораздельная поверхность, как правило, перекрыта связанными с ней пространственно и генетически рыхлыми отложениями коры выветривания, представленными генетическим типом – элювием (подробнее см. гл. 5.1.2). Эти отложения, таким образом, являются самыми древними из всех рыхлых отложений, связанных с современным рельефом.

б) Склон водораздела. Водораздельная поверхность обычно плавно переходит в относительно пологие денудационные склоны, которые или одновозрастны с ней или формировались в более поздние морфоциклы. Местами эти склоны представляют собой переработанные денудацией склоны древних долин.

в) Склоны эрозионной формы. Древние денудационные склоны в нижней части нередко переходят в более крутые молодые склоны, активно развивающиеся в современный морфоцикл, особенно в случае подрезания их руслом. Они могут также опираться на дно сухой долины, пойму, низкую террасу.

Со склонами пространственно и генетически связан комплекс склоновых рыхлых отложений, представленных различными генетическими типами и фациями – коллювием, делювием, дефлюкцием и др. (подробнее см. гл. 5.2.1). Все эти отложения одновозрастны склонам и всегда моложе водораздельного элювия.

г) Днища отрицательных форм рельефа – поверхности, занимающие самое низкое положение в рельефе и созданные сначала разрушительной, а потом и аккуму-

25

лятивной деятельностью экзогенных агентов (общей склоновой денудацией, проточной водой, ветром, ледниками, морским прибоем) – педименты, днища сухих логов, дефляционных и экзарационных котловин, речные террасы и поймы, поверхности морской и болотной аккумуляции, сложенные соответствующими генетическими типами и фациями рыхлых четвертичных отложений. В целом, весь этот комплекс рыхлых отложений одновозрастен или моложе склоновых отложений.

Важно отметить, что даже при плавном переходе одной поверхности в другую и сплошном растительном покрове, что обычно наблюдается в гумидном климате, указанные поверхности могут быть выделены при детальном изучении рельефа, и, в особенности, состава и возраста рыхлого покрова.

Таким образом, указанная триада разновозрастных поверхностей: водораздельная – склон – днище отрицательной формы рельефа с присущими каждой рыхлыми отложениями демонстрирует последовательность формирования рельефа и суть денудационного морфоцикла (см. гл. 3.3.1). В исходную водораздельную поверхность рельефа, сформировавшуюся в предыдущие морфоциклы, врезается экзогенный агент, формирующий отрицательную форму рельефа с ее склонами, которую потом частично заполняет своим генетическим типом рыхлых отложений. В подавляющем большинстве ландшафтов этим агентом являются проточные воды, в результате деятельности которых (сначала эрозионной, а затем аккумулятивной) формируется врезанная в водораздельную поверхность сеть долин, оврагов, логов с аллювиальным и пролювиальным заполнением (рис.3).

В заключение отметим, что элементарные поверхности рельефа составляют основное содержание детальных геоморфологических карт.

2.2.1.2. Формы рельефа

Следующим по сложности элементом рельефа являются формы рельефа – от-

дельные неровности земной поверхности, имеющие определенный объем и ограниченные от остального рельефа бровкой или подошвой.

Термин формы рельефа в геоморфологии имеет два значения. Во-первых, это термин свободного пользования (так же, как и термин «элемент»), во-вторых, чаще этим термином обозначаются относительно небольшие по размерам объемные элементы рельефа.

Формы бывают положительные – холм, увал, бархан, гряда, отдельная вершина, террасовая ступень, бугор пучения, прирусловой вал, скалистый денудационный останец и др.; отрицательные – овраг, карстовая воронка, седловина, дефляционная котловина, суффозионный цирк, кар, долина, старица, депрессия и др.; простые – далее разложимые только на поверхности, линии и точки (например, у террасы можно выделить две поверхности – собственно поверхность террасы и уступ и три линии – бровку, подошву и тыловой шов) и сложные, представляющие собой сочетание простых форм. Например, крупная долина включает в себя простые формы – русло, пойму, террасы и более мелкие – острова, осередки, косы, прирусловые валы, старицы.

Формы рельефа в сочетании с поверхностями и составляют окружающий нас любой конкретный рельеф.

2.2.1.3. Тип рельефа

Следующей ступенькой в геоморфологической систематике является широко употребляемое понятие тип рельефа – сочетание форм рельефа сходного внешнего вида и сходного, главным образом, экзогенного, происхождения, многократно повторяющихся на той или иной достаточно обширной территории. Тип рельефа яв-

ляется основным содержанием понятия географический ландшафт. Когда мы говорим «холмистый рельеф», «овражно-балочный рельеф», мы, по сути дела, даем примитивное определение типа рельефа.

В 70-е годы в теоретической геоморфологии появилось новое понятие: геоморфологическая формация (Н.А. Флоренсов) – «Естественное и исторически обуслов-

26

ленное сочетание форм земной поверхности, связанных друг с другом единством места и времени и существующих при определенных климатических и тектонических режимах, порождающих тот или иной способ их подвижного равновесия». Если отбросить высокий научный стиль этого определения, то становится ясно, что геоморфологическая формация не что иное, как давно известный «тип рельефа».

Существует калейдоскопическое разнообразие типов рельефа, отличающихся по любым морфологическим и морфометрическим характеристикам и, прежде всего, по внешнему виду, абсолютным и относительным (глубина эрозионного врезания) отметкам, густоте эрозионного расчленения (см. рис.2,в) и крутизне склонов. Примером исходной, грубой морфолого-морфометрической классификации типов рельефа может служить классификация А.И. Спиридонова (табл.5). Эта классификация не является абсолютной; в зависимости от особенностей конкретного района указанные цифры могут меняться и, главное, дробиться.

Понятие «тип рельефа» является опорным при описании рельефа больших территорий – стран, провинций, областей, районов и при составлении средне- и мелкомасштабных обзорных геоморфологических карт.

2.2.1.4. Обобщающая классификация элементов рельефа по размерам (по масштабу)

В последние десятилетия в теоретической геоморфологии сложилась еще одна классификация элементов рельефа, отражающая, прежде всего, их размеры. Все разнообразие элементов рельефа разного масштаба, происхождения и возраста от мельчайших (волновая рябь, ниша выдувания) до глобальных (материки и океанические впадины), выделяющихся по многочисленным морфологическим и морфометрическим критериям, подразделено на пять основных категорий (имеющих, как будет показано ниже – гл. 2.2.5, и генетический смысл): планетарный рельеф – выступы материков и океанические впадины; мегарельеф, мегаформы – основные крупнейшие формы рельефа материков и океанов (горные страны, плато, равнины, низменности); макрорельеф, макроформы – основные составляющие мегареьефа (отдельный хребет, межгорная впадина, долины крупнейших рек, впадины крупнейших озер и т.д.); мезорельеф, мезоформы – крупные формы рельефа (долины, крупные овраги, отдельные вершины, холмы, котловины и др.); микрорельеф, микроформы – наиболее мелкие элементы рельефа – формы и элементарные поверхности.

2.2.2. Генетическая классификация элементов рельефа

Данная классификация отражает происхождение элементов рельефа в зависимости от того, каким процессом и при влиянии каких рельефообразующих факторов они созданы. В соответствии с приведенной ниже классификацией РП и РФ (см. гл. 3.1) выделяются следующие основные генетические категории рельефа в целом и отдельных его элементов.

Тектонический рельеф – рельеф, созданный тектоническими и сейсмическими движениями. В зависимости от масштаба сюда будут относиться и свежий, не переработанный еще денудацией уступ, созданный землетрясением, и активно растущий соляной купол, и целая горная страна, в создании которой главную роль играло устойчивое неотектоническое поднятие.

Вулканический рельеф включает весь комплекс форм и поверхностей областей современного или недавнего вулканизма, созданных непосредственно вулканической деятельностью: эффузивно-аккумулятивные – лавовые потоки, покровы, купола; эксплозионноаккумулятивные – шлаковые конусы, туфовые плато и склоны; экструзивные – купола, иглы, обелиски; деструктивные – трубки взрыва, маары, кратеры, кальдеры.

27

Структурный рельеф (созданный при пассивном влиянии РФ) отражает геологическую структуру, а литоморфный – разницу в петрографическом и литологическом строении геологических тел, отпрепарированных в процессе селективной денудации.

Для структурного и литоморфного рельефа характерно широкое развитие бронированных поверхностей, совпадающих с отпрепарированными из более мягких пород поверхностями напластования устойчивых пластов (крепких песчаников, массивных известняков, покровов эффузивов) и субсеквентных элементов (форм) рельефа, т.е. линейных, совпадающих с теми или иными вытянутыми элементами геологического строения и следующих по простиранию последних. Например, гребень в рельефе, обусловленный выходом на поверхность дайки, более устойчивой, чем вмещающие породы, долина или лог, закладывающиеся и развивающиеся по полосе менее устойчивых

кденудации пород или зоне тектонического нарушения.

Впростейшем случае на горизонтально или пологозалегающих пластах возникает пластово-ступенчатый рельеф равнин и столовый рельеф гор, а на моноклиналях с углами падения 10º–25º – своеобразный куэстовый рельеф (рис. 4,а,б,в). Бронированными поверхностями в куэстовом рельефе будут пологие склоны куэст, в столовом – широкие водораздельные поверхности и площадки на ступенчатых склонах.

При простом складчатом строении картина соотношения рельефа и геологической структуры несколько усложняется. На начальной стадии развития эпигеосинклинальных гор наблюдается прямой рельеф, когда положительные формы рельефа – хребты, водоразделы – совпадают с антиклиналями, а синклиналям соответствуют долины, впадины (рис. 4,г).

Вдальнейшем, в результате селективности эрозии и денудации выходы твердых пластов обособляются в виде субсеквентных гряд, хребтиков, а на выходах мягких пластов возникают субсеквентные межгрядовые понижения, по которым развивается эрозионная сеть. Рельеф переходит в полуобращенный (рис. 4,д). В конечном итоге в силу более быстрого разрушения сводов антиклиналей и перестройки речной сети прямой рельеф может перейти в обращенный с противоположным прямому соотношением рельефа и геологических структур (рис. 4,г).

При сложном геологическом строении (различные по морфологии складки, нарушенные дизъюнктивами и прорванные интрузивными телами) усложняется и становится более разнообразным и рельеф. Например, резко контрастируют между собой дробнорасчлененный, грядовый рельеф участков, сложенных разнообразными по литологии, смятыми в складки толщами осадочных горных пород, и мягкий, куполовидный, относительно слаборасчлененный рельеф на выходах крупных интрузивных тел (лакколитов, штоков). Все это позволяет, в особенности в горных странах, выделять большое количество морфологических типов рельефа на участках с различным геологическим строением.

Рельеф, не отражающий геологическое строение, называется аструктурным. Например, денудационные поверхности выравнивания. Но и в случае общей независимости рельефа от геологического строения в его составе всегда можно обнаружить отдельные структурные элементы – субсеквентные гребни и участки эрозионной сети, отпрепарированные интрузивные тела и др.

Таким образом, степень структурности рельефа устанавливается при сопоставлении его с геологическим строением. Первые выводы можно сделать при простом сопоставлении планового рисунка рельефа, в частности, эрозионной сети, и его морфологических особенностей, видимых на топооснове, с геологической картой того же масштаба.

Денудационный рельеф в узком значении включает в себя поверхности и формы, созданные собственно денудацией – выветриванием и удалением рыхлого материала ветром, плоскостным смывом, гравитационным перемещением. Сюда будут относиться многие структурные отпрепарированные формы и поверхности, а также денудационные склоны, денудационные поверхности водоразделов и денудационные останцы твердых пород. В широком смысле этим термином обозначают рельеф боль-

29

Рис. 4. Простейшие типы структурного литоморфного рельефа. Пластово-ступенчатая равнина или плато (А) и столовые горы (Б) на горизонтально залегающих пластах. Куэстовый рельеф на моноклинали (В). Первичный тектонический прямой рельеф (Г), полуобращенный рельеф

(Д) и обращенный рельеф (Е) на складчатом основании

30