2. Властивостей рельєфу

Морфологія рельєфу має велике значення для встановлення одно­типності певної території і розроблення класифікацій, вирішення інже­нерних завдань під час проведення сільськогосподарських, військо­вих гідротехнічних та інших господарських заходів. Морфографію і морфометрію рельєфу вивчають, використовуючи прямі (польові) гео­морфологічні та дистанційні методи (за картографічними, аерофото- та космічними й радіолокаційними даними тощо).

Під час морфографічного вивчення рельєфу проводиться лише опис його зовнішніх обрисів форм на плані (ізометричні, витягнуті, округлі, овальні, лопатеві тощо), поздовжні та поперечні профілі пев­них форм та їх елементів (опукла, ввігнута, ступінчаста, пряма), особ­ливості переходу одних форм в інші (поступовий, різкий) тощо.

Морфометричне вивчення рельєфу передбачає дослідження пе­реважно розмірів нерівностей земної поверхні: абсолютних і віднос­них висот, щільності та глибини розчленування земної поверхні, кру­тості схилів, звивистості річкових русел і берегових ліній, падіння поздовжніх профілів тощо. За даними таких досліджень створюють спеціальні морфометричні карти, які мають велике значення для на­укових і практичних висновків, проектування інженерних споруд, проведення сільськогосподарських і меліоративних робіт та гідро­технічного будівництва, використання у військовій справі тощо.

Генезис рельєфу. Знання генезису рельєфу використовують під час вивчення геоморфологічних комплексів, вирішення численних наукових і прикладних завдань, зокрема:

а) визначення ролі різних чинників у формуванні рельєфу;

б) прогнозування розвитку рельєфу на близьку або віддалену перспективу;

в) класифікації рельєфу за генетичними ознаками;

г) пошуків корисних копалин, які ґрунтуються на певному способі утворення нерівностей денної і похованих поверхонь відповідно су­часного і давнього рельєфу;

д) розв’язання низки проблем щодо способів інженерного вико­ристання рельєфу;

е) врахування ролі чинників рельєфоутворення (ендо-, екзо- та антропогенних) у розв’язанні екологічних проблем, пов’язаних зі ста­ном земної поверхні в умовах її значного перетворення діяльністю людини тощо.

Ендо-, екзо- та антропогенні чинники формування рельєфу можна деталізувати згідно з впливом кожного із них на процес рельєфоут- ворення: морський рельєф (сформований діяльністю моря), флюві- альний (утворений діяльністю текучих вод), гляціальний (дією давніх або сучасних льодовиків), еоловий (діяльністю вітру), вулканічний, тектонічний (зумовлений складом, будовою і властивостями гірських порід) тощо. Останнім часом з’явилися спроби класифікувати рельєф, створений за домінуючою безпосередньою чи опосередкованою учас­тю людини, тобто її господарською діяльністю.

Для вивчення рельєфоутворювального процесу зазвичай застосо­вують різні методи або комплекс методів: польові та дистанційні гео­морфологічні, візуальні й стаціонарні, аналіз чинників рельєфоутво- рення тощо. Про генезис рельєфу можуть свідчити його зовнішній вигляд, розміри та внутрішня (геологічна) будова форм, проте най- об’єктивніші висновки щодо походження рельєфу можна зробити лише на підставі застосування комплексу методів.

Вік рельєфу — це властивість, що має велике значення у багатьох аспектах. У науковому плані він дає уявлення про тривалість тен­денцій у розвитку земної поверхні, з’ясування часу постійного впли­ву певного чинника рельєфоутворення, дає змогу розрізнити окремі ділянки земної поверхні з метою її картографування, зробити виснов­ки щодо спрямованості й прогнозування розвитку певних форм рельє­фу. Прикладне значення встановлення віку рельєфу полягає у мож­ливості на його основі прогнозувати наявність родовищ певних ко­рисних копалин. Вік — це критерій стійкості окремих категорій рельє­фу, що важливо для господарського використання земної поверхні. Він є також основним чинником встановлення природних умов ми­нулого (палеогеографічних реконструкцій). Цей показник використо­вують для вивчення інших складових навколишнього середовища — ґрунтів, поверхневих і підземних вод.

У геоморфології так само, як і в геології, визначають абсолютний і відносний вік рельєфу, проте з’ясування віку в геоморфології є складні­шим питанням, оскільки звичайні геологічні методи — стратиграфіч­ний та палеонтологічний — можна застосувати тільки в деяких ви­падках.

Відносний вік рельєфу встановлюють оригінальними геоморфо­логічними методами, що ґрунтуються на відомих закономірностях йо­го розвитку, зокрема стадійності розвитку форм або типів рельє­фу. Наприклад, на стадії молодості ріка здійснює інтенсивну глибин­ну ерозію і розробляє глибоку долину. На стадії зрілості формується

поздовжній профіль рівноваги, у цей час ріка розширює свою долину й нагромаджує алювіальні відклади. Згодом настає етап врізання русла

1. подальшого розширення долини з нагромадженням молодшого за віком алювію. У результаті річкова долина набуває специфічного ящикоподібного вигляду, що є певною відносною віковою ознакою. Інший спосіб — зіставлення віку певних форм рельєфу із прилегли­ми. Наприклад, яр — завжди молодший від річкової долини, на схилі якої він розвивається; заплава — наймолодша серед усіх надзаплав­них терас у річковій долині; окремі дюни і бархани — молодші від пустелі, на поверхні якої вони утворилися, тощо. Конус виносу відпо­відає вікові формування яру, тому геологічними методами нескладно встановити вік відкладів конуса виносу, а отже, і самого яру. Сфор­мовані поверхні вирівнювання часто «законсервовані» корою виві­трювання, вік якої легко встановити, використовуючи геологічні ме­тоди.

Абсолютний вік рельєфу. Це поняття вживається у геоморфо­логії досить рідко, оскільки формування нерівностей земної поверхні чи типів рельєфу триває деякий час. Абсолютними методами визна­чення віку рельєфу користуються лише тоді, коли гірськими породами «зафіксовано» певні форми земної поверхні, що є свідченням закін­чення періоду утворення цієї форми рельєфу. Для цього застосову­ють радіонуклідний метод, метод залишкового магнетизму та деякі інші, власне, геологічні методи.

Отже, формування рельєфу — процес, що відбувається упродовж певного, досить тривалого часу. На відміну від процесу утворення гірських порід, який зазвичай тісно корелює з етапами виразного тек­тонічного пожвавлення або спокою, трансгресій чи регресій, форму­вання нерівностей земної поверхні є постійним процесом і розрізнити певні ритми у його перебігу іноді дуже складно. Тому вік рельєфу — це інтервал часу від початку формування певних форм або типів рельєфу до закінчення цього процесу. Відповідно вік рельєфу позна­чається двома показниками абсолютного або відносного часу, наприк­лад пізньопліоценово-ранньоантропогенова поверхня вирівнювання, середньо-пізньоантропогенова балка тощо.

Динаміка рельєфу (або морфодинаміка) — це його властивість постійно змінюватися під впливом рельєфоутворювальних чинників. До характеристик динаміки рельєфоутворювальних процесів нале­жать ритмічність, пульсаційність, екстремальність, періодичність, постійність, раптовість, циклічність. Рельєфоутворювальні процеси поділяють на ендо- (тектонічні рухи, магматизм), екзо- (елювіальні,

2. Основи геоморфології. 33

3. флювіальні, гляціальні, еолові, карстові тощо) та антропогенні (тех­ногенні, техногенно-зумовлені тощо).

Вивчення динамічних характеристик рельєфу крім дослідження механізмів і наслідків впливу процесів рельєфоутворення на земну поверхню (форм рельєфу) передбачає з’ясування схильності різних категорій рельєфу до поступових чи раптових змін.

Динаміку рельєфу досліджують різними методами: польовими, ди­станційними, напівстаціонарними, стаціонарними, моделюванням тощо. Проте основним методом вивчення динаміки рельєфу є факторний аналіз рельєфоутворення, що дає змогу визначити провідний чинник розвитку сукупності рельєфоутворювальних процесів і спрогнозува- ти зміни земної поверхні. Щодо давнього рельєфу, то вивчення па- леогеоморфодинаміки сприяє розумінню спрямованості й інтенсив­ності процесів і дослідженню спадковості рельєфоутворення та інших важливих тенденцій розвитку рельєфу.

Ч

2.3

ИННИКИ І ПРОЦЕСИ РЕЛЬЄФОУТВОРЕННЯ. ДЖЕРЕЛА ЕНЕРГІЇ ЕНДО- ТА ЕКЗОГЕННИХ ПРОЦЕСІВ ФОРМУВАННЯ РЕЛЬЄФУ

Рельєф земної поверхні, як уже зазначалося, формується внаслі­док взаємодії ендо-, екзо- та антропогенних чинників. До них нале­жать хімічний склад гірських порід, що беруть участь у будові рель­єфу, геологічні структури, створені тектонічними рухами попередніх геологічних епох, давні й сучасні тектонічні рухи, кліматичні умо­ви, що значно відрізняються на різних широтах і по вертикалі, існую­чий рельєф як субстрат, на якому відбуваються процеси рельєфоутво­рення, діяльність людини як «геологічної сили» (за визначенням

В. Вернадського).

Слід розрізняти поняття «чинники рельєфоутворення», тобто рушійні сили певних процесів, та, власне, «процеси рельєфоутворен­ня». Так, тектонічні рухи як чинник зумовлюють процеси денудації або акумуляції, а як рельєфоутворювальний процес можуть безпосе­редньо змінювати земну поверхню. Послідовність впливу чинників рельєфоутворення наведено на рис. 1.

Різні чинники рельєфоутворення відіграють неоднакову роль у розвитку геоморфологічних процесів і формуванні відповідних не­рівностей земної поверхні. Зокрема, хімічний склад гірських порід є

Діючий чинник (причина, рушійна сила)

Р ис 1 Послідовність впливу чинників рельєфоутворення

пасивним чинником. Однак магматизм — потужний рельєфоутворю- вальний процес, але він є діючим чинником, оскільки формує спе­цифічні комплекси магматичних порід, які згодом зазнають впливу екзогенних процесів.

За способом утворення рельєфу розрізняють внутрішні (ендогенні) та зовнішні (екзогенні) чинники.

Ендогенними чинниками формування рельєфу є такі геологічні категорії, як тектоніка і магматизм та петрографічна різноманітність гірських порід магматичного або метаморфічного походження. При­чини, що зумовлюють їх утворення, — це вплив космічних сил, проце­си радіоактивного розпаду хімічних елементів, що постійно відбува­ються в надрах Землі, процеси гравітаційної диференціації речовини мантії Землі, фізичні властивості гірських порід, з яких складається літосфера, вплив космічних сил. Хоча вплив космічних сил є зовніш­ньою причиною щодо Землі, але він поширюється насамперед на ди­наміку внутрішніх процесів планети і тому розглядається як ендо­генний чинник.

Найважливішим ендогенним чинником, тобто найголовнішим на­слідком ендогенної енергії, є конвекційні течії речовини мантії Землі. Рухаючись за певними траєкторіями, близькими до колових, речовина мантії з різними температурними й динамічними показниками опи­няється «під літосферою» і «тисне» на земну кору знизу. Цей імпульс тиску речовини мантії внаслідок складно побудованої товщі гірських порід літосфери передається по вертикалі (вгору або вниз) у вигляді тектонічних рухів.

Проявом впливу ендогенних чинників формування рельєфу Землі є тектонічні рухи і магматизм.

Екзогенними чинниками формування рельєфу є такі географічні категорії, як баланс тепла і вологи, існуючий рельєф, ґрунти і рос­линність певних регіонів. Спільне джерело їхньої енергії — теплова енергія Сонця, яка безпосередньо чи опосередковано (через атмосфе­ру та гідросферу) зумовлює дію екзогенних процесів формування рельєфу.

КЛАСИФІКАЦІЯ ГЕОМОРФОЛОГІЧНИХ 2.4 ПРОЦЕСІВ

Рельєфоутворювальні процеси — це процеси, що формують не­рівності земної поверхні, які доступні для безпосереднього спостере­ження та картографування. Інтенсивність процесів можна оцінити (достовірно чи умовно) за інструментальними, аерокосмічними, кар­тографічними й історичними даними.

Унаслідок впливу чинників рельєфоутворення на певну ділянку земної поверхні виникають процеси рельєфоутворення, які за анало­гією із чинниками називають ендо- та екзогенними.

До ендогенних процесів зазвичай належать тектонічні рухи земної кори, які спричинюють зміни у зовнішньому вигляді земної поверхні і тому є, власне, процесами, а також магматичні.

Тектонічні рухи залежно від інтенсивності прояву, що призво­дить до різних перетворень земної кори і земної поверхні, поділяють на епейрогенічні (коливальні) та орогенічні (горотворні) рухи. Ка­тастрофічні рухи (сейсмічні явища) властиві різним категоріям тек­тонічних рухів. За ступенем деформації осадових і кристалічних порід тектонічні рухи класифікують на складчасті (плікативні) та роз­ривні (диз’юнктивні), за напрямом дії поділяють на вертикальні й горизонтальні, за часом прояву — на давні, неотектонічні (новітні) та сучасні.

Магматизм залежно від часу і масштабів прояву класифікують на площинний, який відбувався у ранні геологічні епохи і зумовив формування значних за розмірами геологічних тіл, що мали відобра­ження у рельєфі як великі позитивні його форми, лінійний, який пе­реважно відбувався у палеозойський період і призвів до утворення великих базальтових плато внаслідок значних виливів на поверхню магми середнього складу, та центральний, що здебільшого характер­ний для епохи альпійського орогенезу, коли найповніше виявлялися процеси вулканічної діяльності зі створенням відповідних позитив­них і негативних форм рельєфу центрального типу.

Отже, ендогенні рельєфоутворювальні процеси тісно пов’язані з процесами, що відбуваються у різних внутрішніх сферах Землі, а їх вивчення потребує грунтовних знань із загальної та історичної гео­логії.

Екзогенні процеси є значно численнішими. Це — флювіальні (еро­зія й акумуляція), морські й озерні процеси, або процеси на берегах

Таблиця 2. Основні екзогенні процеси

Тенитичні типи процесів Відображення у рельефі (типові елементарні форми)

Денудаційні

Г

Обвально-осипні

Зсувні

Осідання схилів Соліфлюкція

Суфозійні

Карстові

Ерозія лінійна Ерозія бічна

Дефляція

Морозобійне

розтріскування

Термоерозія

Термокарст

Термоабразійні

Нівація

Екзарація

Лавини

Морські й озерні

Алювіальні

Пролювіальні

Алювіально-

пролювіальні

Дельтові

Озерні

Морські

Еолові

равітаційні Обвали, осипи, ніші зриву Зсувні цирки, сходи, стінки зриву Уступи, обриви, рови осідання Вали, гряди, тераси, потоки, шлейфи

Суфозійно-карстові Лійки, западини, степові блюдця Лійки, печери, полья, каррові поля

Флювіальні

Борозни, вибоїни, промоїни, яри, ерозійні уступи Меандри, уступи річищ

Еолові

Котловини видування, виразки дефляції Посткріогенні Тріщини, кам’яні багатокутники, медальйони

Вибоїни, промоїни, яри Западини, лійки, озерні котловини Бенчі, кліфи, хвилеприбійні ніші (за умов багато­річної мерзлоти)

Нівально-гляціальні Цирки, кари

Троги, рігелі, баранячі лоби, друмліни Снігові зсуви, снігові лотки, улоговини

Абразійні Бенчі, кліфи, хвилеприбійні ніші Акумулятивні

Заплави, пляжі, коси, перекати, берегові вали Шлейфи, конуси виносу, глинисті підгірські рівнини Слабонахилені плоскі рівнини

Низовинні рівнини із віялоподібним розміщенням проток і рукавів

Акумулятивні тераси, берегові вали, підводні акуму­лятивні рівнини

Пляжі, коси, пересини, підводні акумулятивні рів­нини

Дюни, бархани, гряди, пагорби

Генетичні типи процесів	Відображення у рельєфі (типові елементарні форми)
Флювіогляціальні й гляціальні Хемогенні Фітогенні Площинне змивання й делювіальні процеси Еолові Підводні потоки каламуті Кріогенні Комплексна денудація Зоогенні	Тераси, конуси виносу, ози, ками, ділянки підльодо- викових рівнин, прохідні долини, маргінальні кана­ли, моренні гряди Солончаки, сори (шори) Торфовища Денудаційно-акумулятивні Деллі, шлейфи схилових підніж Грядові, комірчасті (пористі) піски та їх модифікації Каньйони, зсуви, конуси виносу Горби обдимання, гідролаколіти, куруми Літоморфні останці, гребені, розсипища скельних порід Кротовини

(абразія й акумуляція), гляціальні (екзарація та акумуляція), кріо­генні (руйнування й акумуляція), карстові (вилуговування та аку­муляція), еолові (коразія, дефляція та акумуляція), біогенні (руйну­вання й акумуляція), процеси на схилах (знесення та акумуляція).

Спільною ознакою всіх екзогенних процесів є тричленна структу­ра їхнього механізму: вони послідовно здійснюють руйнування зем­ної поверхні, транспортування зруйнованих мінеральних мас різни­ми агентами та нагромадження (акумуляцію) відкладів. При цьому кожна стадія перебігу екзогенних процесів зазвичай відображена в існуючих на земній поверхні специфічних формах її рельєфу — мор- фоскульптурах.

На рубежі 80 —90-х років XX ст. геоморфологи колишнього СРСР за результатами досліджень створили карту сучасних екзогенних проце­сів рельєфоутворення. Фрагмент легенди цієї карти наведено в табл. 2.

Екзогенними процесами дедалі частіше вважають діяльність лю­дини щодо верхньої частини літосфери і рельєфу земної поверхні, яку позначають терміном «антропогенні процеси». Це переважно переміщення по земній поверхні значних мінеральних мас, що спри­чинює адекватне переміщення енергії: будівництво, гідротехнічні за­ходи, сільськогосподарське використання земної поверхні, військові дії тощо, які зумовлюють створення штучного (антропогенного) рельє­фу. Проте існуючий потенціал людської діяльності дає змогу прогно-

зувати її можливий вплив на ендогенні процеси, зокрема, переванта­ження земної кори значними масами води у водосховищах здатне спричинити землетрус середньої сили, а застосування вибухових ре­човин гігантської сили — «сейсмічні війни» тощо.

КЛАСИФІКАЦІЯ

Р

2.5

ЕЛЬЄФУ

форми рельєфу земної поверхні, утворені за різних умов природ­ного середовища, які перебувають на певних стадіях свого розвитку, є надзвичайно різноманітними.

Якщо дотримуватися формальної послідовності в геоморфологіч­них дослідженнях (морфологія, генезис, вік, динаміка), то виокремлю­ють такі класифікації рельєфу — морфологічну, морфометричну, ге­нетичну, за віком, динамічну.

Зазначимо, що спроби класифікації рельєфу за одним його показ­ником неминуче призводять до обмеженості чи однобічності в оціню­ванні його природної суті, оскільки форми рельєфу земної поверхні є комплексними (системними) утвореннями, що мають різне походження, по-різному розвиваються в часі й просторі, характеризуються неодна­ковими зовнішнім виглядом і швидкістю свого перетворення.