2. Геоморфології

Основними науковими напрямами геоморфології є морфострук- турний і морфокліматичний. Морфоструктурний, або структур­но-геоморфологічний, напрям розглядає рельєф Землі з позиції ви­рішального впливу на формування нерівностей земної поверхні пев­них особливостей будови та динаміки земної кори. Цей напрям дослідження рельєфу є важливим не лише для розуміння взаємо­зв’язків рельєфу з геологічним субстратом, а й для вирішення завдань геоморфології, що випливають із геологічної практики (пошуки ко­рисних копалин, прогнозування впливу тектоніки на інженерні спору­ди та різні види господарської діяльності, а також на певні екологічні аспекти). Морфокліматичний, або кліматогеоморфологічний, напрям ґрунтується на вивченні екзогенних чинників формування рельє­фу, екзогенних геоморфологічних процесів і відповідних їм форм ре­льєфу.

Із розвитком геоморфології сформувалися такі її прикладні на­прями, як розвідувальний та інженерний, а нині відбувається інтенсив­не формування екологічного науково-прикладного напряму геомор­фології.

ІСТОРІЯ РОЗВИТКУ НАУКИ. РОЛЬ ВІТЧИЗНЯНИХ І ЗАРУБІЖНИХ

Д

1.3

ОСЛІДНИКІВ У СТАНОВЛЕННІ ТА РОЗВИТКУ ГЕОМОРФОЛОГІЇ. СУЧАСНА УКРАЇНСЬКА ГЕОМОРФОЛОГІЧНА ШКОЛА

Історія розвитку геоморфології. Відомості про рельєф Землі на­громаджувалися під час усього розвитку людського суспільства, про­те як наукова дисципліна геоморфологія почала формуватися лише наприкінці XVIII — на початку XIX ст. До того часу вивчення рель­єфу мало описовий характер, здійснювалося під час геологічних і географічних або землеописових досліджень. Проте й у часи середньо­віччя висловлювали сміливі думки щодо деяких аспектів розвитку зем­ної поверхні. Так, геніальний художник, інженер і вчений Леонардо да Вінчі був переконаний, що обриси суходолу не є постійними, і стверджу­вав, що річкові долини утворені самими річками.

Прогресивними для свого часу були також погляди М. Ломоносо- ва щодо нерозривного зв’язку рельєфу земної поверхні з внутріш­ньою будовою земних надр, безперервної зміни форм рельєфу.

Поштовхом до формування геоморфологічних уявлень і вивчення рельєфу як компонента довкілля став розвиток гірничої справи і цілеспрямований пошук корисних копалин у XVIII ст. Перші нау­кові уявлення щодо походження та зміни форм рельєфу земної по­верхні пов’язані з ученням М. Ломоносова про те, що основні не­рівності земної поверхні — гірські хребти — утворені внутрішніми силами Землі, а їх руйнування зумовлюють вода, вітер та інші чинни­ки, що діють на її поверхні.

Д. Хеттон (Шотландія) висловив припущення щодо безперервної мінливості земної поверхні, відкладення продуктів руйнування форм рельєфу на дні моря, «внутрішньої спеки» Землі та її впливу на ви­сотне положення земної поверхні.

На формування геоморфологічних уявлень вплинули також праці європейських учених — Плейфера, Вернера, Кюв’є та ін.

Вагомий внесок у розвиток геології та геоморфології у XIX ст. зробив британський геолог Ч. Лайєль. У книзі «Основи геології» він довів, що рельєф Землі сформувався у геологічному минулому не внаслідок гіпотетичних катастроф, а під дією поступових геологічних процесів, які тривають й понині. Ч. Лайєль — основоположник прин­ципу актуалізму.

Упродовж XIX ст. у багатьох країнах здійснювалися регіональні географічні та геологічні дослідження, внаслідок яких поступово сформувалися уявлення про найрізноманітніші закономірності, вла­стиві навколишньому середовищу, накопичувалися знання що­до особливостей і загальних принципів функціонування земної по­верхні, проводилися численні дослідження внутрішніх і зовнішніх чинників формування рельєфу Землі. Відомості про морфологію, походження, вік та динаміку форм рельєфу земної поверхні покладе­но в основу вчення В. Дейвіса і В. Пенка. Так було сформовано наукові засади геоморфології, яка у другій половині XIX ст. почала виокремлюватися з комплексних геолого-географічних (землезнав- чих) досліджень як самостійна наука, предметом вивчення якої став рельєф.

Головним у вченні американського геолога В. Дейвіса є уявлення про розвиток рельєфу та його еволюцію. Певні особливості форм рельєфу, які виникають під час його розвитку, залежать як від харак­теру процесу, що формує рельєф, так і від геологічної структури. Під впливом відповідного процесу форми рельєфу проходять певні стадії розвитку, які загалом становлять цикл. В. Дейвіс та його послідов­ники розглядали еволюцію рельєфу в межах ерозійного, льодовико­вого, берегового, пустельного і карстового циклів. Крім того, В. Дей­віс приділяв велику увагу ерозійному циклові, або, як він його на­зивав, циклу нормальної ерозії. Він розглядав розвиток ерозійно­го рельєфу в умовах тектонічного спокою, тобто за відсутності піднят­тя або опускання земної кори. За вихідний (початковий) рельєф В. Дейвіс приймав вирівняну ділянку суходолу, підняту на знач­ну висоту над рівнем моря. Під впливом ерозійної діяльності річок рельєф цієї ділянки змінюється, проходячи низку стадій. Стадію «юності» характеризують різкі і глибокі розчленування, круті схили, значні коливання висот. У стадії «зрілості» рельєф загалом зниже­ний, коливання висот менші, обриси долин і вододілів пом’якшені, схили — пологіші. Потім настає стадія «старіння» і «дряхлості», що характеризується ще більшим зниженням і пом’якшенням обрисів рельєфу. Еволюція ерозійного рельєфу в межах нормального циклу завершується утворенням ледь піднятої над рівнем моря і надзвичай­но слабкорозчленованої поверхні — «майже рівнини», або пенепле- ну. Рельєф наприкінці ерозійного циклу відрізняється від початкового досить кардинально, цикл розвитку завершується і в разі підняття пенеплену над рівнем моря може знову повторитися. Всі особливості земної поверхні, за В. Дейвісом, можна пояснити, застосовуючи ана­ліз «геоморфологічної тріади»: геологічна структура — екзогенний процес, який формує рельєф на її основі, — стадія розвитку цього процесу.

Позитивним у вченні В. Дейвіса є те, що воно орієнтує на вивчен­ня розвитку рельєфу. Проте розвиток рельєфу, представлений низкою ізольованих циклів, є досить схематичним. Насправді все набагато складніше. Важко знайти таку ділянку, поверхня якої б формувалася під впливом лише одного процесу. Зазвичай спостерігається поєднання різних геоморфологічних процесів. Помилковим є також припущен­ня, що земна поверхня впродовж циклу перебуває у стані спокою. Отже, багато стадій розвитку рельєфу, за В. Дейвісом, є суто абстракт­ними і в природі не існують.

Вагомий внесок у розвиток геоморфології зробив німецький гео­морфолог В. Пенк, який поглибив учення В. Дейвіса, намагаючись використати вивчення рельєфу і корелятних відкладів як засіб пізнан­ня тектонічних рухів і деформації земної кори. На його думку, у про­цесах формування схилів і графічних схемах їх розвитку для різних варіантів динаміки тектонічних рухів містяться елементи теоретичних моделей, що стимулювали розвиток усіх геоморфологічних парадигм, насамперед морфодинамічної. Виходячи з того, що всю різноманітність форм земної поверхні становлять схили різних довжин, ухилів та форми, вчений вбачав головне завдання геоморфології у дослідженні схилів, з’ясуванні ролі внутрішньоземних і зовнішніх процесів у їх формуванні. В. Пенка насамперед цікавили внутрішньоземні, тек­тонічні процеси. На його думку, саме для з’ясування їх характеру потрібно вивчати рельєф. Таким чином, у розумінні В. Пенка геомор­фологічний аналіз вивчення рельєфу відіграє роль одного з допоміж­них геологічних методів тоді, коли потрібно з’ясувати особливості тектонічних рухів. Незважаючи на таке спрощене розуміння суті гео­морфології, праця В. Пенка «Морфологічний аналіз» становить знач­ний інтерес завдяки всебічному і докладному опису процесів форму­вання схилів.

Головну увагу В. Пенк приділяв зв’язкам денудаційних процесів з вертикальними рухами земної кори. Для вивчення тектонічних рухів він застосував аналіз форми схилових поверхонь. За В. Пенком, у разі швидкого та значного підняття, що супроводжується енергійним ерозійним поглибленням долин, схили мають набувати опуклого про­філю. За повільнішого підняття і певної відповідності глибинної еро­зії до інтенсивності денудації профіль схилів набуває майже прямо­го вигляду. У разі тривалого стаціонарного стану земної кори, коли ерозійне врізання досягло певної межі, а денудація схилів долин та відступ їхній спрямовані у бік вододілів, схили набувають увігнутого профілю. Якщо після такого формування схилів знову почнеться швидке підняття, то вони набудуть ступінчастого або опукло-ввігнутого профілю.

Уявлення В. Пенка щодо процесу пенепленізації (руйнування гір­ських країн та утворення на їх місці майже рівнини — пенеплену) відрізнялися від поглядів В. Дейвіса. На думку вченого, процес зни­щення межирічних висот розвивається у горизонтальному напрямі внаслідок розростання долин у ширину і руйнування межирічних плато з боків за порівняно малого зменшення їх висоти. Межиріччя починають швидко знижуватися лише після того, як схили сусідніх долин, рухаючись назустріч один одному, зіткнуться між собою. В. Пенк розглядав розвиток рельєфу в умовах одночасного впливу на земну поверхню ендо- та екзогенних чинників. Він запропонував поняття «висхідний» і «низхідний» розвиток рельєфу як наслідки превалю­ючого впливу ендо- або екзогенних процесів.

Зауважимо, що В. Дейвіс і В. Пенк розробляли свої концепції у різний час (учення про географічні цикли побачило світ у 1899 р., а праця В. Пенка — у 1924 р.). Зважаючи на бурхливий розвиток наук на рубежі XIX-XX ст., тридцятирічний термін між опубліку­ванням концепцій цих учених був достатнім, щоб В. Пенк, зважаючи на деякі помилки свого попередника, висловив більш зрілі наукові ідеї, що сприяло подальшому розвитку геоморфології. Діяльність

В. Дейвіса в системі Геологічної служби США (на той час вона займа­лася численними засекреченими розробленнями, пов’язаними з пошу­ком корисних копалин у США) не давала йому можливості повністю оприлюднити результати своїх досліджень.

Варто згадати також динамічну модель розвитку рельєфу земної поверхні, розроблену Л. Кінгом (1967). У будові та еволюції схилу вчений виокремлює чотири елементи — вершину, уступ, уламковий схил і педимент, кожний із яких розвивається диференційовано під впливом різних, але взаємопов’язаних між собою процесів. Головним механізмом вирівнювання рельєфу він вважав педиментацію, а суть його концепції можна записати так: епейрогенез — ерозія і педимента- ція —стадія. Концепція Л. Кінга доволі гнучка й адаптована до аналі­зу реального рельєфу.

Учення В. Дейвіса і В. Пенка є основними напрямами зарубіжної геоморфології. Праці сучасних вітчизняних і закордонних представ­ників геоморфологічної науки або розвивають деякі ідеї цих учених, або містять критичні зауваження, проте завжди певною мірою ґрун­туються на їх ученнях.

Дослідження вітчизняних учених другої половини XIX — почат­ку XX ст. охопили гігантську за розмірами й унікальну за різнома­нітністю природних умов територію. Російське географічне товари­ство, Геологічний комітет, Переселенське управління організували експедиційні дослідження як у Російській імперії, так і поза її межа­ми. Водночас регіональні геолого-географічні дослідження стали осно­вою для розроблення й утвердження геолого-геоморфологічних і па­леогеографічних концепцій.

Головну увагу вчені приділяють питанням походження рельє­фу. Так, М. Головкінський висловив припущення щодо коливального характеру тектонічних рухів Північної і Середньої Європи, встано­вив зв язок між епейрогенічними рухами та формуванням річкових терас.

У другій половині XIX — на початку XX ст. П. Кропоткін роз­робив основи теорії материкових зледенінь четвертинного періоду та

адекватного перетворення рельєфу північноазійських рівнин. О. Карпінський майже одночасно з австрійським геологом Е. Зюссом розробив теорію коливальних рухів земної кори, визначив напрями змін земної поверхні у зв’язку з трансгресіями і регресіями. В. Доку- чаєв створив учення про формування ерозійного рельєфу, походжен­ня ярів і балок, яке згодом назвали теорією формування річкових долин. О. Павлов, досліджуючи розвиток рельєфу рівнин, детально вивчав зсувні процеси, ввів терміни «делювій», «пролювій». В. Обру- чев дійшов висновку, що головні форми сучасного рельєфу, які діста­ли назву неотектонічних, є результатом коливальних рухів палеоген- антропогенового часу. Можна з упевненістю стверджувати, зазначав

В. Обручев, що неотектоніка повністю пояснює всі особливості сучас­ного рельєфу поверхні суходолу всієї земної кулі.

Творцем теорії еволюції ерозійного рельєфу вважають І. Персько­го, який у 1878 р., за одинадцять років до В. Дейвіса, розрізняв пло- сковерхі масивні гори, гостроверхі альпійські хребти та вирівняний рельєф — «вимерлі альпи». Ці типи рельєфу, на думку вченого, є послідовними стадіями ерозійного розчленування, яке розпочинаєть­ся у піднятих гірських масивах, перетворює їх рельєф на альпійський і завершується утворенням зруйнованих гір. При цьому не тільки рельєф загалом, а й окремі його форми зазнають еволюції. Так, «альпійські» ущелини перетворюються на широкі вироблені долини з терасами.

У той самий період значний внесок у розвиток геоморфології зро­били українські вчені. Зокрема, С. Рудницький і Ю. Полянський досліджували річкові долини та лесовий покрив, що вкривав давні тераси. П. Тутковський вивчав вплив еолових процесів на перетво­рення рельєфу. В. Різниченко розробив класифікацію форм рельє­фу, утворених гляціодислокаціями. Л. Берг уперше здійснив геомор­фологічне районування, вивчив дію клімату на рельєф, ґрунти, рос­линний і тваринний світ, дослідив територію України.

Опис і класифікацію рельєфу території Російської імперії та сусідніх регіонів майже одночасно здійснили О. Крубер, Ф. Ріхтго- фен, А. Гетнер.

У Європі дослідженнями рельєфу і загальними теоретичними пи­таннями його розвитку займалися А. Пенк, Е. Брікнер (Брюкнер),

А. Вегенер, Е. Зюсс, Е. де Мартонн, Г. Е. Ог, Ф. Ріхтгофен, Г. Штілле.

На американському континенті особливу увагу вивченню будови земних надр і рельєфу приділяли працівники Геологічної служби США, зокрема Г. Джільберт і В. Дейвіс.

У XX ст. геологорозвідувальні роботи проводили у Заполяр’ї, гірських масивах Південного Сибіру, на Далекому Сході, у Середній Азії. Освоєння Північного морського шляху відкрило широкі мож­ливості для вивчення рельєфу великих просторів земного суходолу, а також морського та океанічного дна. Водночас досліджували рельєф освоєних територій — України, Молдови, Білорусі, країн Балтії, Євро­пейської частини Росії, Уралу, Кавказу. На основі вивчення значних за розмірами територій суходолу в середині XX ст. було розроблено низку геоморфологічних концепцій. Так, К. Марков створив концеп­цію геоморфологічних рівнів. Її суть полягає у тому, що незважаючи на те, що видимі прояви у рельєфі ендогенних сил (гори, височини, западини тощо) виглядають грандіознішими та ефектнішими, ніж форми земної поверхні, утворені екзогенними процесами (річкова долина, моренний пагорб, льодовиковий цирк у горах чи яр), проте загальний прояв їх у масштабі геологічного часу, є кількісно зістав- люваним. Це підтверджується підрахунками швидкостей руйнуван­ня (денудації). У високих горах внаслідок процесів руйнування за рік зникає шар порід завтовшки від 0,2 —0,5 до 1 мм, і якби гори не «поновлювалися» внаслідок висхідних тектонічних рухів, то через кілька мільйонів років після свого утворення вони б повністю зник­ли. Якщо вертикальні рухи земної кори припиняться (настане віднос­ний тектонічний спокій), екзогенні процеси вирівнюватимуть рельєф. При цьому виникатимуть майже горизонтальні поверхні, які нагаду­ватимуть рівну поверхню Світового океану. Вивчення цих деформо­ваних геоморфологічних рівнів — піднятих чи опущених — дає змо­гу виявити вертикальні рухи, дослідити діяльність ендогенних чин­ників. Залежно від превалюючого чинника К. Марков поділив їх на чотири рівні: абразійно-акумулятивний рівень окраїн материків, де­нудаційно-акумулятивний рівень поверхні рівнин, рівень снігової лінії та рівень вершинної поверхні гір.

Виокремлюючи різні геоморфологічні рівні, К. Марков розглядав рельєф Землі ніби «збоку», у профіль. Згідно з концепцією І. Герасимо- ва (погляд на рельєф «згори»), є три генетичні категорії форм рельє­фу, що охоплюють усе різноманіття рельєфу земної поверхні. Найбіль­ші з них — материки, океанічні западини, рівнинно-платформні об­ласті, головні гірські пояси — він назвав елементами геотектури. При­пускають, що вони завдячують своїм походженням взаємодії планетар­них (космічних) сил з усіма іншими процесами формування рельєфу.

Морфоструктури — це переважно великі форми рельєфу, які утворюються внаслідок взаємодії ендо- та екзогенних сил за про­відної, визначальної ролі ендогенного чинника — рухів земної кори. До них належать деякі гірські системи та їх частини: хребти, нагір’я, плоскогір’я, міжгірські западини, низовини й височини рівнин, окремі тектонічні структури (антикліналі й синкліналі, підняті та опущені блоки земної кори, обмежені розломами), відображені у рельєфі.

Морфоскульптури — це здебільшого невеликі форми рельєфу, утворені екзогенними процесами під час взаємодії з іншими чинниками формування рельєфу: моренне пасмо, балка, трог, піщана дюна тощо.

Отже, згідно з цією концепцією, елементи морфоструктури утво­рюють основу, каркас рельєфу, а морфоскульптури — своєрідний ор­намент, який укриває цей каркас. Найбільша одиниця класифікації морфоскульптур — морфоскульптурна зона. Зони розрізняють за основним екзогенним процесом, який вплинув на її рельєф у теперішній або минулий час, наприклад зона давньольодовикової, флювіальної, аридної морфоскульптури. Частини морфоскульптурної зони — краї­ни, провінції, області, райони — відображують індивідуальні особли­вості різних територій, які найчастіше визначають за морфострук- турними умовами.

Розроблені майже одночасно і незалежно одна від одної концепції К. Маркова та І. Герасимова були перевірені на практиці й стали основою для розвитку геоморфологічних уявлень у середині XX ст. Новий підхід щодо вивчення ендогенних процесів дістав назву «мор- фоструктурний аналіз», а одним з основних його методів був аналіз деформацій різновікових поверхонь вирівнювання, які є конкретним відображенням у рельєфі геоморфологічних рівнів.

У той період проводили численні регіональні роботи в різних галузях геоморфології. Дослідження у царині загальної, кліматичної й генетичної геоморфології — І. ІЦукін (Росія), В. Бондарчук, С. Руд- ницький, П. Тутковський (Україна), палеографічні роботи — М. Век- лич та палеогеоморфологічні — В. Галицький, Ю. Кошик (Україна), Г. Горецький (Білорусь), геоморфологічне картографування — А. Спи­ридонов і Н. Башеніна, вивчення ролі тектонічного чинника у фор­муванні рельєфу — В. Бондарчук, К. Геренчук, П. Цись, І. Гофштейн, І. Соколовський, М. Волков (Україна), розроблення проблем дина­мічної геоморфології — С. Воскресенський, Г. Ананьев, структурно- геоморфологічні дослідження — Ю. Мещеряков (Росія), неотектоніч- ні — В. Палієнко (Україна) і О. Чедія (Киргизстан), клімато-гео- морфологічні — О. Дєдков (Росія), дослідження поверхонь вирів­нювання світу — Д. Тимофеев (Росія), вивчення рельєфу гірських країн — Н. Костенко, Л. Івановський, Г. Уфімцев, Б. Агафонов (Ро­сія), М. Жандаєв (Казахстан), Б. Будагов (Азербайджан), С. Бальян (Вірменія), а також роботи інших учених, які зробили вагомий внесок у розвиток теоретичної та прикладної геоморфології.

Українська геоморфологічна школа. Становлення української гео­морфологічної школи відбувалося впродовж тривалого часу і пов’я­зане з іменами відомих учених другої половини XIX — початку XX ст.: В. Агафонова, М. Андрусова, П. Армашевського, М. Барбота де Марні, А. Гурова, І. Леваковського, В. Докучаєва, В. Ласкарева,

С. Рудницького, Н. Соколова, П. Тутковського, К. Феофілактова.

Формуванню певних знань про рельєф України й виробленню пе­редових наукових концепцій сприяли роботи географів і геологів Київ­ського, Львівського, Одеського та Харківського університетів, ґрунто­знавчі експедиції В. Докучаєва, десятиверстова геологічна зйомка та експедиції для проведення осушування боліт. Пріоритетними на той час були дослідження льодовикового, долинно-ерозійного, еолового рельєфу, а також вивчення впливу геологічної будови на формування рельєфу.

У 20 —30-х роках XX ст. рельєф України досліджували у зв’язку із проведенням широкомасштабного геологічного розвідування та картографування ґрунтового покриву. Праці С. Рудницького, Ю. По- лянського, П. Тутковського, В. Бондарчука, Р. Виржиківського, М. Дмитрієва, Б. Личкова, Г. Мирчинка, В. Різниченка, Д. Соболева,

С. Соболева, В. Чирвінського, В. Крокоса, Б. Мефферта, В. Кубійови- ча та інших дали змогу створити цілісне уявлення про рельєф Украї­ни та основні етапи його формування впродовж антропогенного пе­ріоду. У той час було створено перші схеми природно-географічного районування, опубліковано низку узагальнювальних праць, зокрема Д. Соболева «Ескіз геоморфології України» (1928), «Атлас України та суміжних країв» (1937) і «Географія українських і суміжних зе­мель» (1938) за редакцією В. Кубійовича, в яких наведено характе­ристику рельєфу України і процесів його формування. Водночас відбу­валося формування геоморфологічних шкіл у Києві, Харкові, Львові, напрями і тенденції геоморфологічних досліджень яких збереглися й понині.

У зв’язку з вирішенням численних господарських завдань про­водилося дослідження природи України загалом та її рельєфу зокре­ма. Особлива увага приділялася вивченню річкових долин та історії розвитку рельєфу, що було дуже важливим для гідроенергетичного будівництва (Ф. Саваренський, Д. Назаренко, А. Ромоданова). Було опубліковано першу працю узагальнювального характеру «Рельєф

України» М. Дмитрієва (1936), в якій зроблено спробу дослідити геоморфологічне районування. Водночас активно дискутується пи­тання походження канівських дислокацій (В. Різниченко, В. Бондар­чук та ін.).

У повоєнні роки на розвиток української геоморфології вплинули праці Б. Личкова, В. Бондарчука, К. Геренчука і П. Цися щодо за­гальної й теоретичної геоморфології, вчення про тектоорогенію, кон­цептуальних засад прикладної геоморфології. Значним внеском у фор­мування української геоморфологічної школи стали праці П. Замо- рія, присвячені морфолітогенетичному напряму, запровадженому ще П. Тутковським. П. Заморій у 1949 р. очолив першу в Україні ка­федру геоморфології у Київському університеті імені Тараса Шев­ченка. Рельєф західного регіону України досліджували К. Геренчук, П. Цись, а поліського — О. Маринич. Палеогеографічні дослідження проводив М. Веклич.

Починаючи з 50-х років XX ст. формуються основні напрями геоморфологічних досліджень в Україні. Значного розвитку набули морфостпруктурні та неотектонічні дослідження (К. Геренчук, І. Со- коловський, П. Цись, О. Маринич, М. Веклич, І. Рослий, М. Волков, І. Гофштейн, С. Проходський, В. Палієнко, І. Черваньов та ін.); тео­рія і методологія геоморфології (В. Бондарчук, І. Соколовський, К. Геренчук, П. Цись, І. Рослий, В. Палієнко, І. Черваньов), палеогео- морфологія та палеогеографія (А. Ромоданова, П. Заморій, М. Век­лич, В. Галицький, Н. Сіренко, О. Адаменко, М. Куниця, І. Рослий, П. Гожик, М. Волков, Ю. Кошик, І. Мельничук), дослідження ярус­ності рельєфу та циклічності геоморфогенезу (О. Маринич, І. Рос­лий, П. Цись, В. Палієнко, О. Адаменко), геоморфологічне картогра­фування (І. Соколовський, Я. Кравчук, І. Рослий, І. Черваньов, В. По- номар, Ю. Грубрін, Е. Палієнко), вивчення сучасних геоморфологіч­них процесів (Л. Скварчевська, А. Оліферов, Ю. Шуйський, О. Клюкін, Б. Вахрушев, Я. Кравчук, Л. Зеленська, І. Ковальчук, В. Стецюк), регіональної геоморфології (П. Цись, О. Маринич, М. Кожуріна, В. Не­кое, Ю. Грубрін, Е. Палієнко, В. Чирка та ін.), закономірностей фор­мування рельєфоутворювальних відкладів (П. Заморій, М. Веклич,

А. Ромоданова, П. Гожик, А. Богуцький, ІО. Кошик, В. Чирка).

Останнім часом геоморфологи України особливу увагу приділя­ють теоретичним проблемам розвитку рельєфу, зокрема проблемам морфологічної структури та саморозвитку рельєфу (школа І. Чер- ваньова), геоморфодинаміки (В. Дублянський, О. Клюкін, І. Коваль­чук, А. Оліферов, Ю. Шуйський, Г. Рудько), моделювання рельєфо- утворювальних процесів (Є. Єлисєєва), екологічної та антропоген­ної геоморфології, урбогеоморфології тощо.

Упродовж усього періоду становлення української геоморфології особливе місце посідали прикладні геоморфологічні дослідження, зде­більшого у зв’язку з пошуками родовищ нафти й газу (П. Заморій, М. Веклич, М. Волков, В. Палієнко, І. Соколовський, І. Черваньов та ін.), вирішенням інженерно-геоморфологічних (Я. Кравчук, Р. Куп- раш, В. Палієнко, Ю. Швидкий, Е. Палієнко, Г. Рудько, І. Ковальчук,

В. Стецюк та ін.) та еколого-геоморфологічних завдань (О. Адамен- ко, І. Ковальчук, Г. Рудько, В. Стецюк та ін.).

Перспективними напрямами української геоморфології є такі: вдо­сконалення знань щодо рельєфу як однієї з основних складових ланд­шафту з властивими йому морфологічними, віковими, генетичними й динамічними особливостями, що визначають розподіл речовини та енергії у географічній оболонці; вивчення сучасних геоморфологіч­них процесів; пошук родовищ корисних копалин; вирішення інже­нерних, екологічних, природоохоронних та освітніх завдань.

Запитання для контролю

1. Перелічіть і дайте визначення головних властивостей рельєфу земної по­верхні.

2. Наведіть приклади зв’язків геоморфології з іншими природничими на­уками.

3. Вкажіть приклади ймовірних реакцій грунтового покриву, особливостей поверхневого стоку, змін підземного стоку на зміни морфології рельєфу земної поверхні або на зміни у перебігу геоморфологічних процесів.

4. У чому полягає суть практичного використання знань про рельєф земної поверхні?

5. Розкажіть про особливості господарської діяльності людини, які зумови­ли формування прикладних напрямів геоморфології.

6. Назвіть основні етапи розвитку геоморфології.

7. Який внесок зробили українські вчені у розвиток геоморфології?

З

п

агальні закономірності будови рельефу землі

поняпя

П

2.1

РО МОРФОЛОГІЮ, ГЕНЕЗИС, ВІК І ДИНАМІКУ РЕЛЬЄФУ

Поняття «рельєф» у геоморфології означає сукупність нерівно­стей земної поверхні, які утворені та розвиваються під впливом ендо- та екзогенних чинників. Щодо вивчення рельєфу як об’єкта загаль­ної геоморфології є різні тлумачення. По-перше, рельєфом вважають саму земну поверхню, яка, ніби дуже тонка плівка, виокремлює літо­сферу від атмосфери та гідросфери, тобто рельєф ототожнюється з топографічною поверхнею Землі. По-друге, рельєф утворюється і розвивається під впливом ендо- та екзогенних чинників, має різне походження, складну й неоднакову історію розвитку та вік, постійно змінюється різними темпами, займає певну територію. Адже під час його розвитку під впливом геоморфологічних процесів виникають і певним чином розміщуються у земній корі та на її поверхні значні маси новоутвореного матеріалу, нагромаджується й розосереджуєть­ся велика кількість енергії, з рухом речовини та енергії по поверхні планети та по вертикалі у земній корі передається певна інформація. Тому про рельєф зазвичай говорять як про матеріальне тіло (су­купність тіл) певного віку, що має реальне відображення у зовніш­ньому вигляді Землі, утворене внаслідок певних причин (ендо- чи екзогенного походження), зі своїми енергетичними властивостями, які характеризуються відповідною його динамікою.

Із визначення рельєфу як об’єкта вивчення геоморфології випли­вають його основні властивості, що водночас є предметом досліджен­ня науки: морфологія, генезис, вік та динаміка.

Морфологія рельєфу земної поверхні (від грец. морфо — вигляд, форма) — це властивість, яку найлегше досліджувати. Дослідники насамперед класифікували рельєф за морфологічними, а пізніше — за морфометричними ознаками. Створення бази даних щодо морфо- 26

графо-морфометричних ознак рельєфу триває й понині. Класифіка­ція рельєфу за морфографічними ознаками (форми профілю межиріч, схилових поверхонь, замкнутість чи відкритість, лінійність чи ізомет- ричність певних форм, моделювання й ототожнення морфологічної характеристики з відомими геометричними контурами і тілами) та морфометричними показниками (вертикальна й горизонтальна роз­членованість, ухил схилів, коефіцієнти звивистості меандр і берегових ліній, румби простягання лінеаментів тощо) визначає нові способи інтерпретації зовнішнього вигляду земної поверхні.

Упродовж деякого періоду геоморфології панує так звана морфо­логічна парадигма. Парадигми — це вихідні концептуальні схеми і моделі постановки проблем та їх розв’язання, методи дослідження, що панують упродовж певного історичного періоду розвитку науки в науковому співтоваристві.

У 1936 р. вийшла у світ одна з перших фундаментальних праць з геоморфології «Общая морфология суши» автора І. Щукіна, присвя­чена дослідженню різноманітності зовнішніх ознак земної поверхні.

На сучасному етапі розвитку геоморфології класифікацію рельє­фу здійснюють за його морфографо-морфометричними ознаками, зок­рема це класифікація форм рельєфу за розмірами, положенням зем­ної поверхні суходолу та океанічного дна щодо умовного нуля (рівня океану), поділ земної поверхні на гірські області та рівнини, класи­фікації гірських областей за висотою, диференціація схилових повер­хонь за ухилами, класифікація за показниками горизонтального, вер­тикального розчленування рельєфу тощо.

Генезис (походження) рельєфу. У міру нагромадження бази морфографо-морфометричних даних геоморфологи та інші фахівці, які досліджують рельєф Землі, намагаються з’ясувати, як і чому ви­никають і розвиваються у часі й просторі певні нерівності земної поверхні. Вони роблять спроби пояснити розмаїтість морфографо- морфометричних показників певними причинами, зокрема зовнішні­ми та внутрішніми, опосередкованою діяльністю людини, тектоніч­ними рухами, магматизмом, пасивною тектонікою, складом і властиво­стями гірських порід, клімато-геоморфологічними особливостями, ко­ливаннями базисів денудації тощо. Крім того, формуються нові наукові напрями геоморфології — кліматичний і структурний.

Згідно з морфогенетичною парадигмою, рельєф класифікують як екзо- та ендогенний, а останнім часом — як антропогенний. Кожний із зазначених генетичних типів має власні таксономічні категорії. Наприклад, у складі ендогенного рельєфу виокремлюють вулканіч­ний, тектонічний, зумовлений пасивною тектонікою, складом і власти­востями кристалічних порід (магматичних та метаморфічних), рельєф базальтових плато і палеосейсмодислокацій тощо. Рельєф екзогенно­го походження відповідно до ступеня впливу пануючого геоморфо­логічного процесу поділяють на еоловий, флювіальний, карстовий, гляціальний тощо.

Вік рельєфу. Формування уявлень щодо віку рельєфу відбува­лося з нагромадженням даних історичної геології, палеонтології, динамічної та структурної геології, тектоніки і космології, абсолютної та відносної геохронології. Предметом вивчення цих наук є законо­мірності давнього формування рельєфу. На основі головного посту­лату геоморфології (положення про взаємодію ендо- та екзогенних чинників формування рельєфу) створюються концепції геоморфоло­гічних рівнів, поверхонь вирівнювання і регіональних геоморфоло­гічних рівнів. Відповідно до морфохронологічної парадигми гео­морфології визначається вік рельєфу. Це дає змогу отримати не тіль­ки інформацію щодо віку певних нерівностей земної поверхні, що сприяє встановленню якомога повнішої картини розвитку давньої природи, а й з’ясувати закономірності нагромадження корисних ко­палин, міграції підземних вод. Залежно від того, якими методами ко­ристуються дослідники для визначення віку рельєфу — абсолютни­ми чи відносними, то такими величинами або поняттями і характери­зують вік.

Динаміка рельєфу. Це поняття означає морфологічну, часову, про­сторову та генетичну зміну як окремих форм рельєфу, так і плане­тарних чи мега- і макроформ земної поверхні. Ці зміни відбуваються впродовж усього часу існування земної поверхні. Розрізняють темпи тектонічних рухів і відповідно темпи екзогенних рельєфоутворюваль- них процесів, що відбуваються внаслідок цих процесів у межах плат­форм і геосинклінальних областей. Тектонічні рухи і геоморфологічні процеси можуть здійснюватися рівномірно, раптово, пульсаційно, рит­мічно тощо. Екзогенне формування рельєфу та адекватна зміна його зовнішнього вигляду відбуваються залежно від кліматичних умов певного регіону Землі. Зміна рельєфу зумовлює зміну інших компо­нентів навколишнього середовища, внаслідок чого його динаміка відіграє роль системоутворювального чинника. Останнім часом усві­домлення того, що динаміка земної поверхні притаманна не тільки сучасним геоморфологічним процесам, зумовило появу морфодинаміч- ної концепції загальної геоморфології (Ласточкін, 1991), що нині на­буває статусу парадигми.

Для характеристики динаміки категорій рельєфу використовують різні показники. Так, динаміку деяких форм рельєфу, темпів тектоніч­них підняття або опускання, переміщення мінеральних мас тощо ха­рактеризують за допомогою часткових абсолютних фізичних вели­чин. Наприклад, темпи абразії берегів за рік сягають кількох метрів, тектонічні підняття поверхні платформ — кількох міліметрів, швид­кість росту верхів’їв ярів — кількох сантиметрів тощо. Для визна­чення темпів денудаційного зрізу гірської країни або швидкості осадо- нагромадження у геосинклінальних областях користуються такими одиницями вимірювання, як сантиметри, метри, кілометри за тисячу або мільйон років. Тому доцільно розрізняти кількісні показники темпів перетворення рельєфу для певних форм та характеристики тотальних геоморфологічних явищ.

Кожна із геоморфологічних парадигм, які, з одного боку, панували у науці, а з другого — співіснували відповідно до наукових уподо­бань дослідників, зумовлювали появу прикладних напрямів геомор­фології. Так, згідно з морфографо-морфометричною парадигмою, од­ним із завдань інженерної геоморфології є розміщення інженерних об’єктів відповідно до морфологічних показників рельєфу («впису­вання у рельєф») та проведення відповідних видів господарської діяльності — сільськогосподарської, гідротехнічної, комунікаційної, військової тощо. Результати дослідження генетичних аспектів рельє- фоутворення стали підставою для розроблення багатьох засад пошу­кової геоморфології, а в галузі інженерної геоморфології було роз­роблено процедуру оцінювання геоморфологічних умов доцільності будування інженерних споруд. Морфохронологічну парадигму по­кладено в основу створення палеогеоморфологічних засад пошукової геоморфології. Разом із методами морфогенетичної парадигми вона дала змогу з’ясувати роль концепції морфолітогенезу (докладніше — морфолітодинамічних потоків) в інженерно-геоморфологічній інтер­претації складноутвореної осадової товщі, її ймовірних змін за пев­них масштабів антропогенних (техногенних) навантажень. Унаслі­док синтезу різних геоморфологічних парадигм було створено науково- прикладний еколого-геоморфологічний напрям, який використовує методичні підходи всіх відомих парадигм. Його завдання — це вирі­шення не часткових прикладних питань (проблем) геоморфології, а оцінка значення рельєфу (його морфолого-морфометричних харак­теристик, походження і вікових аспектів) та морфогенезу (механізмів > динаміки процесів рельєфоутворення) для функціонування багатьох складових довкілля.

У геоморфології відомі також наукові концепції, «... які перебува­ють під впливом наукової моди, проте стійко обґрунтовують уявлення, думки та дослідження від часу свого виникнення, навіть без виразного оформлення» (Уфімцев, 1994). Серед них — головний постулат геомор­фології про те, що рельєф — це результат взаємодії ендо- та екзогенних чинників, вчення про морфоструктуру та морфоскульптуру, створене

І. Герасимовим (1946), концепція глобальних геоморфологічних рівнів К. Маркова (1948), положення про єдність розвитку і будови рельє­фу земної кори (Бондарчук, 1949), концепція поверхонь вирівнювання (Мещеряков, 1965; Тимофеев, 1979 та ін.), теорія регіональних геомор­фологічних рівнів (Маринич, 1961; Маринич, В. Палієнко, 1998), вчення про геоморфологічні формації (Флоренсов, 1978) тощо.

Історія розвитку методологічних напрямів науки, представлених різними парадигмами, свідчить, що саме парадигми визначають пред­мет дослідження геоморфології (табл. 1).

Таблиця 1. Співвідношення основних постулатів, парадигм і концепцій гео­морфології

Основоположні геоморфо­логічні вчення	Основні парадигми геоморфології	Геоморфологічні концепції і постулати, що зумовили поглиблення та деталізацію методів геоморфологічних досліджень	Предмет досліджен­ня геомор­фології
Геоморфоло­гічна «тріада» В. Дейвіса Морфологіч­ний аналіз В. Пенка	Морфогра- фо-морфо- метрична парадигма Морфо- генетична парадигма Морфохро- нологічна парадигма Морфо- динамічна парадигма	Рельєф як результат взаємодії ендо-, екзо- та антропогенних чин­ників Учення про морфоструктуру та морфоскульптуру Концепція глобальних геоморфо­логічних рівнів, поверхонь вирів­нювання, регіональних геоморфо­логічних рівнів Концепція єдності розвитку і бу­дови рельєфу земної кори Концепція геоморфологічних фор­мацій Конформні поверхні та конкор­датні утворення Геоморфологічні системи Зональні та азональні чинники рельєфоутворення	Морфо­ логія рельєфу Будова рельєфу Генезис рельєфу Історія розвитку рельєфу Загальна динаміка рельєфу (морфо- динаміка)

МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ