Возраст рельефа

Важной задачей геоморфологии наряду с изучением морфографии, морфометрии и генезиса является выяснение возраста рельефа. Как известно, в геологии возраст пород представляет одну из важнейших геологических характеристик, и он, по существу, составляет основное содержание общих геологических карт.

Геологический возраст пород определяется с помощью хорошо разработанных стратиграфического, палеонтологического и петрографического методов, которые в последнее время все чаще подкрепляются методами абсолютной геохронологии. В геоморфологии определение возраста – задача более сложная, так как геологические методы применимы лишь для аккумулятивных форм рельефа и не могут быть использованы непосредственно для определения возраста выработанного (денудационного) рельефа. В геоморфологии, как и в геологии, обычно используют понятия «относительный» и «абсолютный» возраст рельефа.

Относительный возраст рельефа. Понятие «относительный возраст рельефа» в геоморфологии имеет несколько аспектов.

1. Развитие рельефа какой-либо территории или какой-либо отдельно взятой формы, как показал В. Девис, является стадийным процессом. Поэтому под относительным возрастом рельефа можно понимать определение стадии его развития. В качестве примера можно проследить развитие рельефа морских берегов или речных долин. Из истории четвертичного периода известно, что во время последнего оледенения (примерно 20 тыс. лет назад) уровень океанов и морей был ниже современного примерно на 100 м. По мере таяния материковых ледниковых покровов и возвращения воды в кругооборот уровень Мирового океана постепенно повышался: 4000–5000 лет назад он достиг отметки, близкой к современной. Воды океанов и морей затопили понижения прибрежной суши. Возникли исходные береговые линии, характеризующиеся сильной изрезанностью. Образование таких берегов, называемых ингрессионными, можно рассматривать как начальную стадию развития современного берега. В дальнейшем абразионные процессы способствовали образованию уступов у окончания мысов в результате разрушительной работы волн. Одновременно в вершинах заливов возникали первые береговые аккумулятивные формы. Это стадия юности развития берега. Позднее мысы были срезаны, а бухты (заливы) полностью отчленены от моря аккумулятивными образованиями. Берег стал выровненным. Выравнивание береговой линии знаменует стадию зрелости берега. Дальнейшее развитие ведет к затуханию абразионных процессов. У мысов начинается аккумуляция. Сокращение поступления обломочного материала может привести к частичному размыву аккумулятивных форм, образовавшихся ранее в устьях бухт. Это стадия дряхлости, или старости, в развитии берега.

Рассмотрим другой пример – формирование речной долины на поверхности, недавно освободившейся из-под ледникового покрова. На первых порах река имеет невыработанную, слабо врезанную долину. В процессе развития русло реки постепенно врезается в подстилающие породы, но в его продольном профиле еще остаются многочисленные неровности. Это стадия юности речной долины. Последующее врезание ведет к выработке закономерного вогнутого продольного профиля, углубление долины сменяется ее расширением за счет размыва берегов, начинает формироваться пойма. Речная долина вступает в стадию зрелости. В дальнейшем боковая эрозия приводит к расширению поймы, река свободно блуждает в ее пределах, течение ее становится земедленным, а русло чрезвычайно извилистым. Наступает стадия старости в развитии речной долины.

Следовательно, один из аспектов определения относительного возраста рельефа – это определение стадии его развития по комплексу характерных морфологических и динамических признаков.

2. Понятие «относительный возраст рельефа» применяется также при изучении взаимоотношений одних форм с другими. В общем случае любая форма является более древней по отношению к тем, которые осложняют ее поверхность и сформировались в более позднее время. Так, в пределах Прикаспийской низменности широким распространением пользуется позднечетвертичная (хвалынская) морская равнина, которая после регрессии хвалынского моря в одних местах подверглась эрозионному расчленению, в других– ее поверхность оказалась переработанной эоловыми процессами, сформировавшими разнообразные типы эолового рельефа. Следовательно, эрозионные и эоловые формы рельефа являются вторичными (более молодыми) по отношению к первичной {в данном случае хвалынской) морской равнине.

3. Определение относительного геологического возраста рельефа означает установление того отрезка времени, когда рельеф приобрел черты, в основном аналогичные его современному облику. Если речь идет об аккумулятивных формах рельефа, то вопрос сводится к определению обычными геологическими методами возраста слагающих эту форму отложений. Так, речные террасы, сложенные среднечетвертичными отложениями, имеют среднечет-вертичный возраст; древние дюны, сложенные эоловыми плиоценовыми отложениями, имеют плиоценовый возраст и т. д.

Сложнее с определением возраста выработанных форм рельефа. К. К. Марков рекомендует следующие способы:

1. Определение возраста по коррелятным отложениям¹. Приобразовании какой-либо выработанной формы рельефа, напримероврага, в его устье накапливаются продукты разрушения пород,в которые врезается данный овраг, в виде аккумулятивной формырельефа – конуса выноса. Определение геологическими методамивозраста осадков, слагающих конус выноса, дает ключ и к определению возраста выработанной формы, в данном случае –

оврага.

2. Метод возрастных рубежей. Его суть заключается в определении возраста отложений, фиксирующих нижний и верхний рубежи образования данной выработанной формы рельефа. Поясним на примере (рис. 3). Долина реки врезана в поверхность, сложенную морскими отложениями неогенового возраста. На дне долины под современным аллювием залегают ледниковые осадкираннечетвертичного возраста. Следовательно, рассматриваемаядолина сформировалась на границе неогена и раннечетвертичноговремени: она врезана в неогеновые отложения, т. е. моложе их,и выполнена нижнечетвертичными ледниковыми образованиями, т. е. старше их.

3. Определение времени «фиксации» денудационного рельефа. В ряде случаев денудационные поверхности бывают перекрыты(фиксированы) корой выветривания. Определение палеонтологическими, палеоботаническими или другими методами возраста коры выветривания дает тем самым ответ на вопрос о возрасте денудационной поверхности.

4. Метод фациальных переходов. Этот метод может быть применен при решении задачи о возрасте тех аккумулятивных форм,которые сложены осадками, не содержащими палеонтологически хостатков. Прослеживая в пространстве данную пачку отложенийдо фациальной смены ее отложениями, содержащими палеонтологические остатки, устанавливают одновозрастность обеих пачек осадков и, следовательно, одновозрастность образуемых ими форм рельефа. Так, например, можно установить возраст речной террасы, если удается проследить переход слагающих ее немых аллювиальных отложений в прибрежно-морские отложения, возраст которых определяется палеонтологическим методом. Таким же образом можно в ряде случаев определить возраст денудационных форм, например, путем прослеживания абразионной морской террасы до ее сопряжения с аккумулятивной.

Абсолютный возраст рельефа. В последние десятилетия благодаря развитию радиоизотопных методов исследования широко применяется определение возраста отложений и форм рельефа в абсолютных единицах – в годах. Для этого необходимо знать период полураспада того или иного радиоизотопа; затем определяют соотношение его количества в отложениях с производным. Это достаточно надежный способ определения абсолютного возраста. В настоящее время широко используются для определения абсолютного возраста такие методы, как радиоуглеродный, калий-аргоновый, фторовый, метод неравновесного урана, термолюминесцентный и др. Каждый из них имеет свои пределы применимости. Абсолютный возраст древних отложений и форм рельефа определяется также с помощью палеомагнитного метода.

Итак, установление морфографических и морфометрических характеристик рельефа, его генезиса, возраста и истории развития – таковы основные задачи геоморфологического исследования. Методы решения этих задач, разумеется, не исчерпываются рассмотренными в этом разделе. В ходе дальнейшего изложения материала будут проанализированы более конкретные методы и приемы изучения рельефа.

Поиск по сайту: