Глава 25 геоморфологические карты

Наиболее выразительным средством обобщения материалов полевых геоморфологических исследований является геоморфологи-ческая карта. Она дает возможность установить пространственные закономерности различных по генезису форм и типов рельефа, а при соответствующей проработке системы условных обозначений — и закономерностей его развития во времени, установить связи между рельефом и геологическим строением, рельефом и другими компонентами географического ландшафта. Итак, геоморфологи­ческая карта — необходимый и важнейший результат геоморфо­логических исследований, квинтэссенция теоретического обоб­щения геоморфологических данных, основа для их практического использования.

Геоморфологические карты достаточно разнообразны по масшта­бу, содержанию и назначению.

По масштабу различают карты: крупномасштабные (крупнее 1 : 200 ООО), среднемасштабные (от 1 : 200 ООО до 1: 1 ООО ООО), мел­комасштабные и обзорные (меньше 1: 1 000 000). Обзорные и мел­комасштабные карты обычно составляют камеральным путем, карты среднего и крупного масштаба — на основе полевой гео­морфологической съемки.

По содержанию геоморфологические карты разделяют на частные и общие. Частные геоморфологические карты составляют на основе частных показателей, относящихся только к морфогра­фии, морфометрии, происхождению, возрасту рельефа и т.д. Примером таких карт могут служить карты густоты горизонталь­ного расчленения, карты общего показателя расчленения релье­фа, карты крутизны земной поверхности и др.

Общие геоморфологические карты дают характеристику рельефа по совокупности частных показателей, из которых важнейшими яв­ляются морфография и морфометрия, генезис и возраст рельефа.

Содержание карт определяет их назначение. Частные гео­морфологические карты предназначаются для решения частных задач: практических, научно-исследовательских и др. Так, карты густоты и глубины расчленения широко применяются при дорож­ных изысканиях; обе эти карты в совокупности с картой крутизны земной поверхности используются для нужд сельского хозяйства и др.

Общие геоморфологические карты удовлетворяют потребностям, предъявляемым к ним со стороны различных отраслей науки и народного хозяйства. На их основе могут проводиться любые гео­морфологические работы, а также составляться карты более узкого назначения путем нанесения дополнительных показателей, выде­ления или исключения некоторых элементов их нагрузки.

Карты могут быть аналитическими, отображающими отдельные элементы рельефа, и синтетическими, отражающими явления как единое целое, например геоморфологические карты типов рельефа.

Учитывая универсальность и значимость общих геоморфоло­гических карт, несколько подробнее остановимся на содержании и построении легенд таких карт. Отметим, однако, что до сих пор не существует единой общепринятой легенды геоморфологической карты (как это имеет место, например, для геологических карт) не только в международном масштабе, но и в масштабах одной страны. Даже в России, где геоморфологическое картографирование достигло большого развития, единая легенда для общих геоморфо­логических карт отсутствует.

Основываясь на опыте работ различных научно-исследователь­ских и производственных геологических и географических учреж­дений, можно высказать определенные суждения о принципах построения легенд общих геоморфологических карт.

Общая геоморфологическая карта должна содержать следующие основные характеристики рельефа: его морфографию и морфо-метрию, генезис и возраст. Для изображения этих характеристик могут быть применены методы качественного или цветного фона, изолинии, штриховка, значки и индексы. Как известно, наиболее выразительным и наглядным картографическим средством явля­ется фоновая закраска. Ее чаще всего и используют для показа одной из важнейших характеристик рельефа — генезиса. Таким образом, поверхности разного генезиса закрашиваются разным цветом: например, поверхности морского происхождения — синим, флювиального — зеленым, ледникового — фиолетовым и т.д.

Однако при выделении генезиса сразу же возникает определен­ная трудность. Как неоднократно указывалось, рельеф в целом формируется в результате взаимодействия эндогенных и экзоген­ных процессов. Какой же группе рельефообразующих процессов следует отдать предпочтение при геоморфологическом картирова­нии в съемочном масштабе? При решении этого вопроса следует руководствоваться правилом: карта должна содержать специальную нагрузку (в данном случае геоморфологическую), соответствую­щую масштабу топографической основы и масштабу проводимой геоморфологической съемки. Из изложенного выше материала следует, что эндогенные процессы проявляются, как правило, бо­лее или менее однородно на площадях, значительно больших, чем площади, где доминирует тот или иной экзогенный агент. Отсюда следует, что, по-видимому, на картах съемочного масштаба целесообразнее показывать экзогенезис рельефа. И лишь в некоторых случаях — при относительно резко выраженном превалировании тектонического фактора в образовании сравнительно небольших форм — показывать генезис рельефа, основываясь на принципе эн-догенезиса. Таковыми могут быть поверхности отдельных разломов, четко выраженные в рельефе и слабо измененные экзогенными процессами, поверхности свежих вулканических и грязевулкани-ческих форм и т.п. При выделении каждой генетической группы поверхностей целесообразно подразделение их на аккумулятивные и выработанные.

Наилучшим из существующих способов морфографической и морфометрической характеристики рельефа является способ изображения его изолиниями. На топографических картах ими являются горизонтали. Хорошая топооснова несет такую огром­ную информацию о рельефе той или иной территории, что с ней не могут сравниться никакие, даже самые подробные и квалифи­цированные описания.

Морфографическая и морфометрическая характеристики релье­фа кроме собственно морфографо-морфометрических данных несут в себе генетическую информацию, возможность суждения о соот­ношении деятельности эндогенных и экзогенных процессов, а также об интенсивности последних. В самом деле, работа каждого агента находит определенное воплощение в облике создаваемых им форм или комплексов форм рельефа. Выражением соотноше­ния деятельности эндогенных и экзогенных процессов служат аб­солютные высоты той или иной местности, густота и глубина ее

расчленения. Все эти факторы в сочетании с углами наклона мест­ности и составом слагающих ее осадков определяют как «набор», так и интенсивность современных экзогенных процессов. Формы рельефа, не выражающиеся в масштабе карты горизонталями, по­казывают при помощи внемасштабных условных знаков, каждый из которых своим рисунком характеризует ту или иную форму с чисто внешней стороны, а цвет знака — ее происхождение.

Очень важное значение имеет также изображение возраста рельефа на геоморфологической карте. Как известно, на геологи­ческих картах именно показу возраста пород отводится наиболее выразительное средство — фоновая закраска. На геоморфологи­ческой карте такой способ изображения приводит к значительному обеднению и потере наглядности карты. Поэтому возраст рельефа на геоморфологических картах изображается иными средствами: оттенками цветного фона (в пределах той или иной генетической группы), индексами (внутри определенного контура), штрихов­кой. Последнюю, однако, целесообразнее оставлять для показа геологических структур, играющих существенную роль в форми­ровании рельефа той или иной территории: резко выраженных в рельефе брахиантиклиналей, соляных куполов, бронированных поверхностей и др. При составлении геоморфологических карт морей и океанов следует руководствоваться уже отмеченными выше общими принципами, хотя специфика содержания таких карт не­избежно оказывает влияние и на легенду, и на изобразительные средства, используемые при составлении таких карт.

Часто при крупномасштабных полевых исследованиях состав­ляют специальные карты, характеризующие современные релье-фообразующие процессы. Эти карты особенно важны при оценке природных условий той или иной территории, при решении мно­гих прикладных задач.

Таковы самые общие принципы составления системы условных обозначений для геоморфологических карт съемочных масштабов. В любом случае система условных обозначений должна быть та­ковой, чтобы геоморфологическая карта давала наиболее полное представление о характере рельефа той или иной площади земной поверхности, истории его формирования, возрасте и тенденции развития.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Геоморфология как одна из наук, изучающих нашу планету, вносит свой вклад в познание строения, истории развития и про­исхождения земной поверхности, поэтому она тесно связана с тем кругом теоретических задач, которые решают геология, физи­ческая география, палеогеография.

Одной из таких задач, как уже не раз упоминалось выше, яв­ляется исследование взаимодействия эндогенных и экзогенных про­цессов, формирующих лик Земли. Эти исследования ведутся по ли­нии изучения поверхностей выравнивания, речных и морских террас, выяснения воздействия тектонических процессов на фор­мы, создаваемые экзогенными агентами, при помощи моделиро­вания этого взаимодействия в экспериментальных лабораториях, при помощи разнообразных морфометрических приемов, с целью получения количественных характеристик этого взаимодействия.

Поверхности выравнивания, как было показано выше, выраба­тываются в процессе нисходящего развития рельефа при пре­валировании сил денудации над тектоническими движениями. Выявление древних поверхностей выравнивания, их высотного положения, числа и характера деформаций, вызванных последую­щими тектоническими движениями, позволяет установить основ­ные этапы развития рельефа крупных территорий, которые пред­ставляют теоретический интерес как для самой геоморфологии, так и для общей геологии и палеогеографии. Решение перечис­ленных вопросов осуществляется чисто геоморфологическими методами: путем тщательного изучения рельефа, основывающим­ся на полевых исследованиях, анализа крупномасштабных карт и аэрофотоматериалов, а также путем сравнительного географиче­ского метода. Возраст поверхностей устанавливается на основе логического анализа рельефа (этот прием можно было бы назвать

геоморфологической логикой), а также геологическими методами исследования кор выветривания, сохранившихся на поверхностях вы­равнивания, коррелятных отложений и др.

Решение вопросов, связанных с поверхностями выравнивания, кроме научного интереса имеет немаловажное практическое значе­ние, главным образом для рационального поиска полезных иско­паемых, месторождения которых связаны с корами выветривания или рыхлыми коррелятными образованиями.

Важным объектом геоморфологических исследований являются морские террасы. При их изучении важнейшая и первоочередная задача — выявление таких террас (древних береговых линий), ко­торые соответствуют определенным переломным этапам развития рельефа побережья. Решение этого вопроса осуществляется с по­мощью сбора массового геоморфологического материала по мор­ским террасам и его анализа, а также при тщательном изучении прибрежно-морских отложений, слагающих террасы.

Установление количества и возраста древних береговых линий (морских террас) и последующее выявление размеров их тектони­ческих деформаций дает возможность геоморфологу наиболее на­дежно изучать современные и новейшие тектонические движения. Большим преимуществом морских террас перед поверхностями выравнивания в этом отношении является то, что здесь отсчет де­формаций ведется от горизонтальной поверхности (уровня моря), и по получаемым данным геоморфолог имеет возможность про­верить те построения, которые им выполнены на основе менее надежных сведений о деформациях поверхностей выравнивания.

Связующим звеном между морскими террасами и поверхностя­ми выравнивания являются речные террасы. Следует отметить, что не все речные террасы связаны с важными поворотными этапами развития земной поверхности, т.е. с соотношением работы реки и тектоническими движениями. Прежде всего, важно выявить реч­ные террасы, которые соответствуют таким поворотным этапам. Методы исследования речных террас принципиально не отличают­ся от методов изучения морских, но в связи с тем, что даже в усло­виях «нормального» развития высоты террас в речных долинах не­постоянны, задача их исследования усложняется необходимостью выяснения закономерных изменений высот речных террас и на этой основе — выявления геоморфологических аномалий и их причин. Важнейшим средством проверки получаемых построений является увязка речных террас с морскими.

Аналогичный прием используется и при изучении истории развития рельефа областей, подвергавшихся в четвертичное время материковому оледенению. Здесь также основным средством по­лучения надежной палеогеографической реконструкции служит увязка ледниковых отложений и форм рельефа с речными терра­сами, а тех, в свою очередь, — с морскими террасами.

Хорошо известно, что изменение основного базиса эрозии для рек (уровня моря), уровня грунтовых вод для карстовых процессов, уровня денудации для склоновых процессов в равной степени возможно как при тектонических движениях, так и при климати­ческих изменениях. Иначе говоря, эффект «поднятия» и «опуска­ния», врезания и заполнения русла может иметь в основе либо климатические причины (обводнение и иссушение, эвстатические регрессии и трансгрессии), либо тектонические, либо (и это чаще) те и другие, действующие одновременно, но далеко не всегда в одном направлении. Вместе с тем в методических целях, а главное для уяснения всей сложности истории развития рельефа очень важно выделить те влияния, которые оказывает климат и его из­менение, и те, которые обусловлены тектоникой.

Следовательно, одной из важнейших проблем геоморфологии является изучение четвертичной истории колебаний уровня Мирового океана как генерального базиса эрозии и денудации и, вместе с тем, верхнего базиса прибрежно-морских процессов в связи с палеогеогра­фией ледникового и послеледникового времени. Установление четкой картины амплитуд, числа и исторической последовательности эвста-тических трансгрессий в связи с событиями ледникового и после­ледникового времени позволит с большей надежностью выделить те аномалии в развитии рельефа, которые не могут быть объяснены эвстатикой, климатом и анализ которых даст достоверное пред­ставление о характере, масштабах и последовательности проявлений тектонических движений.

Изучение морских и речных террас, а также современных флю-виальных и прибрежно-морских процессов, без знания которых невозможно получить представление о закономерностях образова­ния и развития этих форм, наряду с научно-теоретическим имеет большое практическое значение. Возможно, и здесь на первое место должна быть поставлена проблема поисков полезных иско­паемых. С древними террасами, как и с современными русловыми и пляжевыми формами, связаны месторождения ряда очень ценных полезных ископаемых: золота, касситерита, титаносодержащих минералов, алмазов и др. Изучение закономерностей образования русловых и прибрежно-морских аккумулятивных форм дает весьма важные критерии для поисков этих ископаемых.

Геоморфологические исследования флювиальных форм позво­ляют решать ряд других жизненно важных вопросов, таких, как борьба с овражной эрозией и эрозией почв, гидротехническое и транспортное строительство, речная навигация, общие вопросы рациональной организации территорий.

Область приложения практических выводов геоморфологии морских берегов также не ограничивается лишь проблемой поис­ков полезных ископаемых. Не в меньшей степени она распро­страняется на ряд проблем прикладного характера, связанных с проектированием и строительством морских портов, каналов, бе­регоукрепительных сооружений, крупных искусственных водо­хранилищ, водозаборных устройств и др.

Перспективным направлением в развитии геоморфологии явля­ется структурно-геоморфологическое направление, ставящее своей задачей изучить взаимосвязи между геологической структурой и рельефом, между современными и недавними тектоническими движениями и их отражением в строении земной поверхности, т.е. в рельефе Земли. Помимо того, что такое научное направле­ние оказалось весьма плодотворным в познании взаимодействия экзогенезиса и тектогенеза, оно получило большое признание среди практиков, так как способствовало разработке и внедрению недорогого, но результативного метода, применяемого при поиске нефтегазоносных структур.

Несомненно, что и другие разделы геоморфологии (геоморфо­логия гляциального рельефа, учение о карсте, учение об аридных процессах, геоморфология морского дна) также вносят свой вклад в теоретические проблемы познания закономерностей развития земной поверхности и, как и упомянутые выше разделы, имеют четкие области своего практического применения.

Из сказанного следует, что без геоморфологии как одной из наук о Земле, имеющей собственный объект изучения — рельеф Земли, и без развития этой науки любая попытка теоретического обобщения данных о строении Земли, ее структуре, ее истории будет столь же несостоятельной, как если бы такую попытку пред­принять, игнорируя данные геологии, биологии, физической гео­графии и др. Геоморфология также имеет достаточно широкую базу практического приложения своих выводов, а это то, что сти­мулирует ее развитие.

В заключение попытаемся дать общую оценку современного этапа развития земной поверхности, основываясь на данных общей геоморфологии и некоторых смежных с ней наук. Прежде всего, несомненно, что мы живем в эпоху бурного тектонического раз­вития нашей планеты. Еще не закончился период альпийского горообразования — самой близкой к нам по времени геологиче­ской революции в истории Земли.

Важным условием развития рельефа Земли является также то, что современная эпоха наступила непосредственно вслед за серией крупнейших материковых оледенений поверхности Земли. Таяние

последнего оледенения имело важнейшие геоморфологические последствия: подъем уровня океана и мощное обводнение поверх­ности нашей планеты.

Огромный вертикальный размах рельефа, обусловленный про­должающимися тектоническими движениями, и интенсивное об­воднение суши явились условиями для исключительно бурного развития денудационных процессов. Отсюда высокая подвижность поверхностного материала литосферы, перемещение огромных масс дезинтегрированного материала литосферы с высоких гип­сометрических уровней на низкие, большие скорости осадкона-копления во впадинах суши и на дне океана. Установлено, на­пример, что скорость осадкообразования в современную эпоху в несколько раз, а возможно, и на порядок выше, чем в прошлые геологические эпохи. Таким образом, современное время — это не только время формирования высоких гор и интенсивной денудации, но и время исключительно активного аккумулятивного выравнивания, в первую очередь выравнивания коренного рельефа дна океана. Эти особенности современного этапа развития земной поверхности должны учитываться при решении как научных, так и прикладных задач, стоящих перед геоморфологией.