Тема 3. Процеси та чинники формування рельєфу.

1. Рельєфотвірні геологічні процеси.

Сучасний рельєф земної поверхні виник у результаті перебігу різноманітних геологічних процесів, які поділяються на дві великі групи, а саме - процеси ендогенні (внутрішні) та екзогенні (зовнішні).

До ендогенних процесів належать:

– різноманітні тектонічні рухи, результатом яких є вертикальні і горизонтальні переміщення величезних ділянок земної кори: підняття та опускання крупних блоків кори (тектонічних брил), виникнення великих складок, що проявляються у рельєфі земної поверхні, а в умовах розтягу кори утворення протяжних тектонічних западин - рифтів. Важливу роль у формуванні рельєфу відіграють також епейрогенічні (коливні) рухи земної кори – чергування періодів її повільного підняття і опускання. У тектонічно активних областях, - зонах підвищеної рухливості земної кори, формується гірський рельєф, а в областях тектонічно стабільних - на материкових платформах та ложах океанів - найбільші рівнини. Відтак, поширення певних типів рельєфу на поверхні земної кулі визначається насамперед тектонічною зональністю земної кори, воно зумовлене історією її геологічного розвитку, і особливо - проявами новітніх (неоген-четвертинних) тектонічних рухів;

• процеси магматичної активізації:

а) вкорінення інтрузій;

б) виверження вулканів (утворення вулканічних гір і плато, кальдер, маарів тощо). Хоча вони відбуваються лише в межах вулканічних поясів, однак у формуванні їхнього рельєфу відіграють визначальну роль;

• землетруси;

• гравітаційні процеси, - осідання земної поверхні внаслідок ущільнення порід та інших причин.

Ендогенні процеси є визначальним чинником морфогенезу земної поверхні, адже внаслідок їх перебігу виникають найбільші форми рельєфу, - планетарні форми, мегаформи, більшість макроформ і навіть великі мезоформи.

До екзогенних рельєфотворних процесів належать:

- ті, що відбуваються на схилах внаслідок дії сили земного тяжіння (гравітації) у поєднанні з іншими чинниками: обвалювання, осипання, осування, сповзання ґрунтів і порід, а також їх опливання у насиченому вологою стані (соліфлюкція), селі і сходження снігових лавин;

• ерозія - результат діяльності тимчасових і постійних руслових потоків;

• площинне змивання - результат поверхневого стоку дощових і талих снігових вод, що не формують своїх русел;

• коразія, дефляція та еолова акумуляція - результати діяльності вітрів, бур,тсмерчів та ураганів;

- екзарація (ерозія і денудація земної поверхні у результаті діяльності льодовиків та льодовикова акумуляція;

- карст - розчинення та вилуговування скельних порід поверхневими та підземними водами;

- абразія (у т. ч, і термоабразія) і хвильова акумуляція - результат руху водних мас морських і океанських басейнів (прибою, штормів, припливних і відпливних та інших течій);

- руйнівна та акумулятивна діяльність рослин і тварин - вони створюють специфічні біогенні форми рельєфу (біогерми, рифи, банки, термітники, кротовини тощо), або ж впливають опосередковано, сприяючи інтенсифікації процесів звітрювання, або ж прискорюючи руйнування скельних порід;

- руйнівна та акумулятивна діяльність людей (сільськогосподарські роботи, меліорація, зведення іригаційних споруд - гребель, дамб, водосховищ, будівництво доріг, населених пунктів, інженерних споруд та гірничо-видобувних підприємств, створення териконів, відвалів, хвостосховищ, сміттєзвалищ, тощо). Недаремно кажуть, що три наймогутніші сили природи — це вогонь, вода і народні маси (приклади: вул. Підвальна, г. Піщана, створення штучних терас для землеробства в Японії);

- звітрювання - перетворення та руйнування поверхневого шару кори внаслідок мінливості фізико-хімічних умов середовища, під дією численних чинників, до яких відносяться інтенсивність сонячної радіації, атмосферні процеси, сезонні і добові коливання температури та вологості повітря, опади.

Проміжні результати і кінцеві наслідки прояву екзогенних процесів у рельєфі істотно відрізняються, - на ранніх стадіях свого розвитку вони зазвичай зумовлюють ерозію та збільшення ступеню розчленування земної поверхні, і лише на пізніх стадіях сприяють її вирівнюванню. Загалом, у кінцевому підсумку дія екзогенних процесів приводить до нівелювання земної поверхні, – додатні форми поступово руйнуються, аж до цілковитого їх зникнення, водночас від'ємні форми навколо них заповнюються продуктами їх руйнування. Внаслідок екзогенних процесів утворюються здебільшого невеликі форми рельєфу - (мезо- і мікроформи), але також і деякі крупні форми (пенеплени, педиплени).

Форми рельєфу, виникнення яких зумовлене головним чином ендогенними процесами, і у морфології яких чітко проявлені геологічні структури субстрату, називають морфоструктурами. На противагу їм, форми рельєфу, що виникли внаслідок перебігу екзогенних процесів, незалежно від їх розмірів, називають морфоскульптурами. Розрізняють морфоскульптури денудаційні і акумулятивні.

Ендогенні і екзогенні рельєфотворні процеси тісно пов'язані між собою, - внаслідок ендогенних процесів виникають все нові і нові нерівності у рельєфі, а екзогенні процеси або спрощують, або ж навпаки, ускладнюють рельєф ендогенного походження. Тобто, ті нерівності (форми), що виникли внаслідок ендогенних процесів згодом згладжуються (зникають) або ж ускладнюються різноманітними ерозійними та акумулятивними формами екзогенного походження. Характер впливу екзогенних процесів на рельєф ендогенного походження значною мірою залежить також від спрямованості тектонічних рухів (піднімання чи опускання земної поверхні).

2. Чинники, які опосередковано впливають на формування рельєфу.

Значний вплив на розвиток рельєфу мають також різноманітні чинники, які хоча і не беруть безпосередньої участі у його формуванні, однак істотно впливають на характер екзогенних процесів, визначаючи їх інтенсивність. Такими чинниками є клімат, особливості самого рельєфу, літологічний і речовинний склад та властивості порід, які відслонюються на денудаційній поверхні та геологічні структури.

2.1. Клімат є одним з найважливіших чинників, що опосередковано впливає на формування рельєфу, - він зумовлює склад комплексу і інтенсивність процесів звітрювання, руйнування порід та переміщення мас уламкового матеріалу. У різних кліматичних поясах і зонах процеси звітрювання суттєво відрізняються за своїм характером, оскільки інтенсивність звітрювання залежить насамперед від географічного положення місцевості, а також і від характеру її рослинного покриву, який у свою чергу також зумовлений кліматом.

Головними типами клімату є нівальний, гумідний, і аридний, крім них виділяють ще й проміжні типи клімату.

Нівальний клімат. У областях нівального клімату протягом усього року атмосферні опади випадають лише у твердому стані і нагромаджуються, утворюючи майже суцільний покров, тому що їх кількість є більша, ніж розтає. Головними рельєфотворними чинниками є сніговий покрив та льодовики, які пересуваються. На ділянках, де сніговий або льодовий покрив відсутній, інтенсивно розвиваються процеси фізичного, морозного звітрювання. На формування рельєфу впливає також і віковічна мерзлота.

Субарктичний клімат. Тривалі, холодні зими, прохолодне літо, невелика кількість атмосферних опадів. Поширеній у областях субарктичного поясу на півночі Євразійського континенту та Північної Америки.

Різко континентальний клімат областей помірного поясу. Його характерними рисами є різкі сезонні коливання температури, мала хмарність та низька вологість повітря, невелика кількість атмосферних опадів, особливо взимку. Головними рельєфотворними чинниками є фізичне (морозне) звітрювання та процеси розвитку віковічної мерзлоти (Східний Сибір).

Гумідний клімат. Кількість опадів значно перевищує випаровування вологи, частково води просочуються у ґрунт, а їх надлишок стікає по поверхнях схилів, викликаючи площинну денудацію, та у вигляді руслових потоків - річок, струмків. В областях гумідного клімату домінують різноманітні ерозійні форми рельєфу – яри, балки, річкові долини. Крім того, там досить інтенсивно розвиваються процеси хімічного звітрювання, а в районах поширення карбонатних і сульфатних порід (вапняків, доломітів, гіпсів) розвивається карст.

На земній кулі виділяються три зони гумідного клімату: дві з них знаходяться у помірних широтах північної та південної півкуль, а третя зона тяжіє до екваторіального поясу.

Рельєфотворні процеси у областях мусонного субтропічного клімату та помірних широт Євразії і Північної Америки за своїм характером є дуже схожі на процеси в зонах гумідного клімату, хоча їм притаманні деякі специфічні риси.

Аридний клімат. Мізерна кількість атмосферних опадів, мала хмарність, швидке випаровування вологи, сухе повітря. Рослинність пригноблена, або майже чи зовсім відсутня. Головними рельєфотворними чинниками у цих зонах є інтенсивне фізичне, переважно температурне вивітрювання, вітер та тимчасові руслові потоки. Області аридного клімату знаходяться на континентах, переважно між 20° і 30° паралелями, як північної, так і південної широти, за винятком тих областей, де панує мусонний клімат.

Між кліматичними поясами і зонами нема різких меж, а зазвичай існують перехідні зони, у яких кліматичні умови і, відповідно, також і склад комплексу рельєфотворних екзогенних чинників змінюються доволі поступово. У цих зонах (смугах) вздовж меж кліматичних поясів часто виникають різноманітні специфічні поєднання форм рельєфу, характерних як для одного, так і для іншого клімату, і які виділяються як особливі морфологічні підтипи рельєфу, а подекуди утворюються навіть і специфічні форми рельєфу.

У деяких випадках безпосередній зв'язок рельєфу з кліматичними умовами відсутній, або ж не проявляється виразно. Наприклад, у Північній Європі, в зоні гумідного клімату помірних широт є численні льодовикові форми рельєфу, хоча льодовиків тут немає. Це пояснюється тим, що протягом плейстоцену значна частина Європейського континенту періодично перебувала у поясі нівального клімату і, відповідно, вкривалась льодовиками. Саме тоді тут сформувався рельєф, типовий для поясу нівального клімату, релікти якого збереглись досі. Такий рельєф називається реліктовим. Вивчення реліктового рельєфу у поєднанні з геологічними дослідженнями дозволяє з'ясовувати палеокліматичні умови окремих регіонів, і таким чином здійснювати реконструкції положення меж кліматичних поясів та зон у різні періоди геологічної історії Землі.

Рельєф є водночас продуктом геологічного розвитку земної кори і компонентом (складовою частиною) географічного ландшафту.

2.2. Специфіка (характер) самого рельєфу. Хоча рельєф виникає у результаті сукупної дії комплексу ендогенних та екзогенних процесів, водночас і сам він певним чином впливає на перебіг цих процесів. Наприклад, нівелювання тектонічних западин внаслідок заповнення їх уламковим матеріалом, що зноситься з гірських хребтів, істотно змінює розподіл мас земної кори, створений ендогенними процесами, і таким чином суттєво впливає на їх перебіг.

Докорінно відрізняється характер перебігу процесів розвитку рельєфу у гірській місцевості і на низовинних рівнинах, – адже інтенсивність та тенденції цих процесів по при всі інші обставини, значною мірою залежать також і від особливостей самого рельєфу, а саме:

- від гіпсометричного положення району - воно зумовлює величину сили земного тяжіння, наявність або відсутність тих чи інших рельєфотворчих факторів та ступінь їх впливу на гірські породи (наприклад, в сучасних кліматичних умовах помірних, тропічних та екваторіального поясів льодовики можуть утворюватись лише на високогір'ї. А деякі інші процеси можуть відбуватись тільки на дні глибоководних океанських западин);

- від ступеню контрастності форм рельєфу - величини відносних перевищень в межах певного району;

- від частоти чергування позитивних і негативних форм у рельєфі.

Крупні планетарні форми рельєфу істотно впливають на клімат, а відтак, опосередковано і на характер екзогенних процесів. Наприклад, гірське пасмо Кордильєр і Анд, що простягається вздовж західного узбережжя Північної та Південної Америки, перешкоджає проникненню вглиб цих континентів мас вологого повітря з Тихого Океану. Тому кліматичні зони Північної та Південної Америки простягаються майже меридіонально, зокрема зона посушливого клімату Північної Америки поширюється незвичайно далеко на північ.