Генезис рельефа

Главным исходным положением современной геоморфологии является аксиома: рельеф формируется и развивается в результате взаимодействия эндогенных и экзогенных сил и процессов. Этот тезис является одновременно наиболее общим определением генезиса рельефа Земли вообще, но он безусловно остается слишком общим и должен быть детализирован при рассмотрении конкретных форм или комплексов форм рельефа.

Как говорилось выше, наиболее крупные формы рельефа — планетарные, мега- и макроформы, а в некоторых случаях и ме­зоформы — имеют эндогенное происхождение, а более мелкие — экзогенное. Эндогенные и экзогенные процессы формирования рельефа взаимосвязаны. Экзогенные процессы в ходе своей дея­тельности либо усложняют, либо упрощают рельеф эндогенного происхождения. В одних случаях экзогенные агенты, усложняя эндогенный рельеф, вырабатывают более мелкие мезо- и микро­формы, в других — срезают неровности, созданные эндогенными процессами, в третьих — происходит погребение или усложнение эндогенного рельефа за счет образования различных аккумулятив­ных форм. Характер воздействия экзогенных агентов на рельеф эндогенного происхождения в значительной мере определяется тенденцией развития рельефа, т.е. тем, являются ли господствую­щими восходящие (положительные) или нисходящие (отрица­тельные) движения земной коры.

По существующим представлениям основным источником энер­гии эндогенных рельефообразующих процессов является тепловая энергия, продуцируемая главным образом гравитационной диф­ференциацией и радиоактивным распадом вещества недр Земли. Гравитация и радиоактивность, разогрев и последующее охлажде­ние недр Земли неизбежно ведут к изменениям объема масс ве­щества, слагающего мантию и земную кору. Расширение земного вещества в ходе нагревания приводит к возникновению восходя­щих вертикальных движений как в мантии, так и в земной коре. Последняя реагирует на них либо деформациями без разрыва пластов (образованием пликативных дислокаций), либо разрывами и перемещением ограниченных разрывами блоков земной коры (дизъюнктивные дислокации).

Разрывы могут проходить сквозь толщу земной коры и достигать очагов плавления пород (астеносферы). Тогда гигантские трещины превращаются в каналы, по которым расплавленное вещество — магма — устремляется вверх. Если магма не достигает поверхности Земли и застывает в толще земной коры, образуются интрузивные тела. Возникновение крупных интрузий (батолиты, штоки и др.) неизбежно ведет к механическому перемещению вверх толщ пере­крывающих их пород, т.е. способствует образованию пликативных или дизъюнктивных нарушений. Внедряющиеся магматические породы оказывают также динамическое (давление), термическое и химическое воздействие на осадочные породы, которые в ре­зультате такого воздействия превращаются в метаморфические породы.

Излияние расплавленного материала на поверхность, сопро­вождаемое выбросами паров воды и газов, получило название эффузивного магматизма.

Образование разрывов в земной коре, мгновенные перемеще­ния масс в недрах Земли сопровождаются резкими толчками, ко­торые на поверхности Земли проявляются в виде землетрясений. Землетрясения — это одно из наиболее заметных простому наблю­дателю проявлений современных тектонических процессов, про­текающих в недрах Земли.

Итак, тектонические движения земной коры, сопровождаемые образованием разломов, перемещением блоков коры, складча­тостью, и магматизм — вот те рельефообразующие процессы, ис­точником энергии которых является внутренняя энергия Земли. Однако создаваемые этими процессами формы рельефа в нетро­нутом виде в природе встречаются редко, так как уже с момента своего зарождения они подвергаются воздействию экзогенных процессов, преобразуются ими.

Главный источник энергии экзогенных процессов — лучистая энергия Солнца, трансформируемая на земной поверхности в энергию движения воды, воздуха, вещества литосферы. К числу экзогенных процессов относятся рельефообразующая деятельность поверхностных текучих вод и водных масс океанов, морей, озер, растворяющая деятельность поверхностных и подземных вод, а также деятельность ветра и льда. Во всех этих процессах принима­ет участие гравитационная энергия, и поэтому названные процес­сы не являются чисто экзогенными. Существует группа процессов, протекающих на склонах и получивших наименование склоновых. К категории экзогенных процессов относят и космические силы. Наконец, есть еще две группы процессов, которые также можно отнести к экзогенным геоморфологическим процессам: рельефо­образующая деятельность организмов и хозяйственная деятель­ность человека, роль которой как фактора рельефообразования по мере развития техники становится все более значительной.

Перечисленные рельефообразующие процессы лишь в редких случаях протекают обособленно. Нечасто можно сказать, что та или иная форма рельефа образовалась и развивается в настоящее время под действием лишь одного какого-либо процесса. При определении генезиса рельефа геоморфолог всегда или почти всегда сталкивается с вопросом, какому геоморфологическому процессу следует отдать предпочтение, какой из них следует считать веду­щим и в наибольшей степени определяющим генезис рельефа. Трудности генетического анализа могут быть систематизированы в следующем виде.

1. Рельеф Земли, как было отмечено выше, — результат взаимо­действия эндогенных и экзогенных процессов. Однако это слиш­ком общее определение и не нуждается в конкретизации в каждом отдельном случае. На первом этапе необходимо выяснить, какая группа процессов в данном случае превалирует. Это нелегкая за­дача, потому что, как показывают наблюдения, интенсивность эндогенных и экзогенных процессов в целом соизмерима. Так, если средняя скорость тектонических движений измеряется мил­лиметрами или десятыми долями миллиметра в год, то и средняя скорость денудации земной поверхности или аккумуляции про­дуктов денудации измеряется величинами того же порядка.

2. Нередко можно наблюдать, что рельеф, созданный в недавнем прошлом под воздействием одних агентов, в настоящее время подвержен воздействию других.

3. Часто встречаются случаи, когда рельеф формируется за счет совокупного влияния нескольких процессов, действующих примерно с одинаковой степенью интенсивности и дающих при­мерно равноценные результаты.

4. При выявлении генезиса форм рельефа разного порядка не­редко приходится наблюдать следующее явление: крупная форма в целом обусловлена деятельностью эндогенных процессов, а мелкие формы на ее склонах представляют результат деятельности экзогенных процессов. В этом случае, очевидно, вопрос о генезисе рельефа может решаться в зависимости от того, с какой (крупной или мелкой) формой рельефа мы сталкиваемся.

Перечисленные трудности в большинстве случаев преодолимы. Прежде всего, если решается вопрос о планетарных или мегаформах рельефа, то, несомненно, они в главных чертах связаны с эндо­генными процессами. Это можно сказать (с некоторыми исклю­чениями) и о макрорельефе.

Морфология мезоформ лишь в отдельных, довольно редких случаях бывает целиком определена тектоническим процессом и не изменена экзогенными агентами. Мезоформы и более мелкие формы рельефа в большинстве оказываются связанными с экзо­генными процессами, хотя проявление их в той или иной геоло­гической обстановке может быть существенно различным. При этом в качестве ведущего процесса выделяется тот, который при­дал основные черты данной форме или данному комплексу форм рельефа, даже если в настоящий момент этот процесс перестал действовать. Для примера можно привести ледниково-аккуму-лятивный рельеф областей недавнего (позднеплейстоценового) оледенения, четвертичные морские или речные террасы. В настоя­щий момент эти ледниковые, прибрежно-морские или флюви-альные формы подвержены воздействию других процессов, но они еще в достаточной мере сохранили те морфологические черты, которые им придали недавно действовавшие процессы.

В тех случаях, когда в образовании той или иной формы или группы форм одновременно участвуют не один, а два или не­сколько факторов, вполне соизмеримых по морфологическому значению, следует говорить о сложном, комплексном происхождении рельефа.

Генезис рельефа определяется преимущественно в ходе поле­вых наблюдений, на основе которых устанавливаются характер­ные черты, свойственные различным генетическим типам релье­фа, признаки выработанных или аккумулятивных форм рельефа. Для выяснения генезиса аккумулятивных форм рельефа важное значение имеет всестороннее изучение слагающих их отложений. Аллювиальные, пролювиальные, морские и другие отложения в большинстве случаев обладают специфическим комплексом лито-логических и морфологических свойств, позволяющих судить о генезисе слагаемых ими аккумулятивных форм.