Геоморфология

ГЕОМОРФОЛОГИЯ (от гео..., греческий μορφ? - форма и ...логия), наука, изучающая рельеф суши и дна океанов, его внешние признаки, размеры, происхождение, возраст, закономерности развития во времени и пространстве, распространение и объединение в естественные группы, современное рельефообразование и прогноз его дальнейшего изменения. Рельеф рассматривается как результат всего предшествующего развития поверхности раздела между литосферой, гидросферой и атмосферой.

В современной структуре науки выделяют общую, частную, региональную, прикладную геоморфологию и палеогеоморфологию. Общая геоморфология рассматривает наиболее широкие вопросы формирования рельефа, синтезирует весь комплекс геоморфологических показателей, включает геоморфологию суши и морскую геоморфологию. Частная (отраслевая) геоморфология исследует рельеф и процессы морфолитогенеза по отдельным геоморфологическим показателям, включает структурную, климатическую и динамическую геоморфологию. Структурная геоморфология изучает морфоструктуры (формы рельефа, в образовании которых главную роль играют эндогенные процессы), состоит из разделов, посвящённых исследованию роли активной тектоники в формировании рельефа и роли относительно пассивных геологических структур, проявляющихся в пластике земной поверхности благодаря избирательной денудации различных по составу горных пород. Климатическая геоморфология рассматривает морфоскульптуры (формы рельефа, в образовании которых главную роль играют экзогенные процессы) во взаимодействии с другими факторами рельефообразования, включает разделы, которые изучают комплексы форм рельефа, развивающиеся в различных физико-географических условиях: в областях тропического, гумидного, семигумидного, нивального климата, аридных, карстовых и других областях. Динамическая геоморфология изучает физическое развитие рельефа в зависимости от действующих факторов и состоит из разделов, посвящённых отдельным геоморфологическим процессам - выветриванию, склоновым, флювиальным, карстово-суффозионным, ледниковым, мерзлотным, эоловым, озёрным, морским, вулканическим и активным рельефообразующим тектоническим. Введением в динамическую геоморфологию являются геометрия и кинематика рельефа. Первая включает морфографию, исследующую очертания форм рельефа, и морфометрию - учение о параметрах форм, характеризуемых различными количественными показателями. Кинематика рельефа рассматривает особенности изменений форм земной поверхности независимо от порождающих эти изменения сил. Региональная геоморфология изучает рельеф отдельных таксономических единиц - материков, океанов, морей, государств и тому подобное. Наиболее крупные черты рельефа в региональном плане служат объектом изучения планетарной геоморфологии. Рельеф поверхности планетных тел анализируется в рамках сравнительной планетологии. В прикладной геоморфологии исследуются особенности рельефа применительно к задачам поиска и эксплуатации месторождений полезных ископаемых, строительства и обслуживания промышленных и транспортных сооружений (в том числе организация противолавинной и противоселевой защиты, оценка влияния карстово-суффозионных процессов), сельского хозяйства (борьба с эрозией почв, морфологическая оценка и классификация земель), обеспечения судоходства на реках и морях, сохранности пляжей и защиты портов от заиления, военного дела, охраны природы и защите окружающей среды, поиска мест возможного захоронения твёрдых отходов. Прикладная геоморфология исследует также воздействие человека на рельеф и геоморфологические процессы. Палеогеоморфология рассматривает рельеф прошлых геологических эпох (в том числе погребённый), выясняет историю формирования земной поверхности на протяжении длительного геологического времени.

Геоморфология  располагает большим количеством взаимодополняющих друг друга методов изучения геоморфологических процессов, важнейшее место среди которых занимают полевые, в том числе морские, экспедиционные геоморфологические исследования. Стационарные полевые работы отслеживают ход «быстрых» геоморфологических процессов. Лабораторные исследования нацелены на углублённое изучение условий развития рельефа и рыхлых отложений. Экспериментальные исследования, включающие геоморфологическое моделирование, обеспечивают физическое и математическое обоснование условий протекания процессов морфолитогенеза. Полевые работы проводятся с применением картографических, геодезических, геофизических и других методов инструментальных наблюдений, спутникового позиционирования, навигационной аппаратуры, эхолотирования и сейсмозондирования. В полевых и камеральных условиях широко используется дешифрирование аэро- и космических снимков. Геоморфологический анализ включает комплекс методов изучения происхождения, эволюции и современных процессов динамики рельефа в связи с геологическим строением, историей развития и действующими на рельеф факторами (морфологических, генетических, морфодинамических, палеогеоморфологических). Среди вспомогательных методов - морфофациальный, морфоструктурный, морфотектонический.

Геоморфология  связана с другими отраслями физической географии (гидрологией суши, гляциологией, климатологией, ландшафтоведением, океанологией) и с геологией (главным образом с геотектоникой, экзогенной геодинамикой, литологией, исторической геологией, четвертичной геологией).

Исторический очерк. Возникновение геоморфологии относится ко 2-й половине 18 века, когда за рубежом возникли два противоположных учения о факторах, принимающих участие в образовании земной коры и вызывающих изменения её поверхности. А. Г. Вернер (глава школы нептунистов) выдвинул концепцию о ведущей роли морского осадконакопления в образовании горных пород и рельефа. Дж. Геттон (основатель школы плутонистов) отстаивал идеи о ведущей роли внутренней энергии Земли в рельефообразовании, проследил последовательность процессов разрушения, транзита и аккумуляции вещества.

В конце 19 - начале 20 века геоморфология начала оформляться как самостоятельная наука вслед за геологией, с развитием которой она тесно связана. Первой концепцией геоморфологии считают учение о геоморфологических циклах У. Дейвиса (1899), в которой всё разнообразие форм рельефа рассматривалось в зависимости от структуры, процесса и времени. Он не исключал влияния тектоники на ход рельефообразования и создал идеализированную модель возможных сочетаний проявления тектоники и экзогенных процессов. Теоретические концепции европейской школы наиболее полно выразились в учении В. Пенка (1924), установившего, что денудационные формы рельефа обусловлены соотношением эндогенных и экзогенных процессов, он выявил восходящее и нисходящее развитие рельефа. Пенку принадлежит также учение о «предгорных лестницах», в котором отрицается наличие покоя в тектонических движениях. Он первым акцентировал внимание на процессах выветривания как на подготовительной фазе общей денудации, способствующей смещению самой мелкой гранулометрической фракции.

В 1950 году французский геоморфолог А. Шолле изложил концепцию систем эрозии, считая, что в каждой из них последовательность разрушения горных пород, удаления обломков от мест их образования и перенос материала составляет единый комплекс. Системы эрозии он связал с определёнными климатическими условиями, ввёл представление о возможности существования полигенетического рельефа. В середине 20 века южно-африканский геоморфолог Л. Кинг развил теорию образования педипленов, которую применил для геоморфологического анализа макроформ рельефа южных материков, а затем и Земли в целом. Согласованность высоты педипленов на разных материках позволила ему выделить предмеловой, домиоценовый и современный циклы выравнивания, совпадающие с эпохами морских трансгрессий. Кинг привлёк внимание к эпейрогеническим движениям и к горообразованию на границах материков и океанов. Его модель («эпейрогенез - педипланация - стадия») допускает перерывы в циклах эрозии, дифференцированные тектонические движения земной коры и наличие полициклического рельефа. В 1959-61 годах французские геоморфологи А. Кайе и Ж. Трикар в геоморфологической таксономии выделили 11 категорий рельефа, различающихся по площади на порядок величин. Они считали, что в образовании каждой из категорий действуют свои условия, а в формировании рельефа принимают участие строго определённые факторы.

Во 2-й половине 20 века наибольшее развитие получили исследования по климатической геоморфологии и зональности экзогенных процессов (Франция, Великобритания), проблемам выветривания (Франция, Австралия), горообразования, связи тектоники и рельефа (Австралия), в области прикладной геоморфологии и прогнозирования катастроф (Великобритания, Япония), геоморфологического картографирования (Франция, Япония). Рельефу планет и их спутников посвящены труды американских учёных.

В России идею развития рельефа в результате взаимодействия эндогенных и экзогенных сил выдвинул М. В. Ломоносов (1763). Основы геоморфологии были заложены П. П. Семёновым-Тян-Шанским, П. А. Кропоткиным, В. В. Докучаевым, И. Д. Черским, И. В. Мушкетовым, Д. Н. Анучиным, А. П. Павловым, В. А. Обручевым и др., которые проводили региональные исследования рельефа главным образом на территории России. В 1948 году К. К. Марков изложил концепцию геоморфологических уровней, развивающую концепцию В. Пенка. Он рассматривал основные элементы рельефа материков и океанов, большое значение придавал колебательным движениям земной коры как фактору рельефообразования, а также морфологической выраженности разломов. Им систематизировано представление о возрасте рельефа и его развитии. В 1960 году И. С. Щукиным разработана концепция по систематике и классификации рельефа. Для конкретных природных условий он определил характерную группу факторов рельефообразования с возможностью перехода ведущей роли от одного из них к другому, выделил 10 типов природной среды с соответствующими морфологическими комплексами. «Факторная» концепция Щукина направлена, прежде всего, на выявление генезиса рельефа. В 1964-78 Н. А. Флоренсов обосновал концепцию геоморфологических формаций, которая заключается в совместном изучении морфологии рельефа, геологического субстрата и геологической формы движения вещества в рамках полного геоморфологического цикла.

Во 2-й половине 20 века И. П. Герасимов, Ю. А. Мещеряков развили представление о трёх главных генетически различающихся разноразмерных группах рельефа - геотектурах, морфоструктурах и морфоскульптурах. Герасимов выдвинул тезис о «геоморфологическом этапе» развития Земли, охватывающем большую часть мезозоя и кайнозой. Он считал, что формирование базальной поверхности выравнивания от палеозоя до мела сменилось развитием денудационного ярусного рельефа и наследуется неоген-четвертичным террасовым развитием. Особенности морфоструктур дна океанов рассматривавались им с учётом положений концепции тектоники плит. В 1976 году А. И. Спиридонов разработал детальную таксономию генетических типов рельефа, способствующую совершенствованию разномасштабного геоморфологического картографирования. Получили развитие частные геоморфологические учения, в том числе о флювиальных системах и русловых процессах Н. И. Маккавеева (1955), морских берегах В. П. Зенковича (1962), эоловом рельефе Б. А. Федоровича (1983), рельефе ложа океанов Г. Б. Удинцева (1987). Г. А. Максимович (1969) раскрыл специфику поверхностных и глубинных карстовых процессов с учётом смены климатов. К. С. Воскресенский разработал новую концепцию рельефообразования в условиях Заполярья (2001), в ней мёрзлые породы рассматривались как коренные, в которых происходит экзогенный морфолитогенез. А. Н. Ласточкин осуществил системно-морфологический подход в морфодинамических исследованиях, включающий генетическое, литодинамическое, морфотектоническое, историческое, функциональное, субстанциональное истолкование и практическое использование морфологических данных (2002). Ю. Г. Симонов, анализируя целостную логику науки, внёс в концепцию У. Дейвиса заметные поправки, выделив разномасштабные объекты исследования, в которых оценивались условия и факторы рельефообразования, характеризовалась современная стадия развития рельефа, и определялся его возраст (2002).

Научные организации и печать. Крупнейшая международная организация в области геоморфологии - Международная ассоциация геоморфологов (МАГ; International Association of Geomorphologists, IAG, 1989), которая регулярно (каждые 4 года) проводит международные конференции. Координация работ по геоморфологии осуществляется комиссиями Международного географического союза (International Geographical Union), Международного геологического союза (International Union of Geological Sciences), Международной ассоциацией по изучению четвертичного периода (INQUA), Международным гляциологическим обществом (IGS), Международной ассоциацией мерзлотных исследований (IPA), Международным спелеологическим союзом (IUS) и другими организациями, связанными с геоморфологическими исследованиями и поддерживающими контакты с МАГ.

В России координацию исследований осуществляет Межведомственная геоморфологическая комиссия РАН и Ассоциация геоморфологов России. Геоморфологические исследования проводятся в Географии институте РАН, ряде академических, отраслевых институтов и организаций географического и геологического профиля, а также в вузах. Статьи по геоморфологии публикуются главным образом в периодических журналах - «Известия Императорского Русского географического общества» (СПб., 1865), «Известия РАН. Серия географическая» (М., 1951), «Геоморфология» (М., 1970). Специализированные зарубежные геоморфологические журналы - «Zeitschrift für Geomorphologie» (В., 1925), «Geomorphology» (Amst., 1987), «Earth Surface Processes and Landforms» (Chichester; N. Y., 1981), «Glacial Geology and Geomorphology» (L., 1996), «Géomorphologie. Relief, processus, environment» (Р., 1995), «Landform Analysis» (Katowice, 1997), «Geomorfologia Wirtualna - The Virtual Geomorphology» (Poznan, 1995), «Transactions of the Japanese Geomorphological Union» (Chikei, 1980), «Cuaternario у Geomorfologia» (Zaragoza, 1987), «Geografia Fisica е Dinamica Quaternaria» (Torino, 1978).

Лит.: Марков К. К. Основные проблемы геоморфологии. М., 1948; Герасимов И. П. Структурные черты рельефа земной поверхности на территории СССР и их происхождение. М., 1959; Махачек Ф. Рельеф Земли. М., 1959-1961. Т. 1-2; Щукин И. С. Общая геоморфология. 2-е изд. М., 1960-1974. Т. 1-3; Пенк В. Морфологический анализ. М., 1961; Tricart J., Cailleux А. Cours de géomorphologie. Р., 1961; Дэвис В.М. Геоморфологические очерки. М., 1962; Зенкович В. П. Основы учения о развитии морских берегов. М., 1962; Кинг Л. Морфология Земли. М., 1967; Рельеф Земли. (Морфоструктура и морфоскульптура) / Под редакцией И. П. Герасимова, Ю. А. Мещерякова. М., 1967; Louis Н. Allgemeine Geomorphologie. 3. Aufl. В., 1968; Максимович Г. А. Основы карстоведения. Пермь, 1969. Т. 1-3; Спиридонов А. И. Основы общей методики полевых геоморфологических исследований и геоморфологического картографирования. М., 1970; Звонкова Т. В. Прикладная геоморфология. М., 1970; Обедиентова Г. В. Формирование речных систем Русской равнины. М., 1975; Флоренсов Н. А. Очерки структурной геоморфологии. М., 1978; Тимофеев Д. А. Поверхности выравнивания суши. М., 1979; Чалов Р. С. Географические исследования русловых процессов. М., 1979; Мелекесцев И. В. Вулканизм и рельефообразование. М., 1980; Леонтьев О. К. Морская геология. М., 1982; Федорович Б. А. Динамика и закономерности рельефообразования пустынь. М., 1983; Удинцев Г. Б. Рельеф и строение дна океанов. М., 1987; Динамическая геоморфология / Под редакцией Г. С. Ананьева и др. М., 1992; Сафьянов Г. А. Геоморфология морских берегов. М., 1996; Лукашов А. А. Рельеф планетных тел. Введение в сравнительную геоморфологию. М., 1996; Oilier С., Pain С. The origin of mountains. L.; N.Y., 2000; Хрисанов В. А., Горелов С. К. Современный экзоморфогенез молодых горных стран и его экологическое значение. М., 2002; Симонов Ю. Г. Геоморфология. СПб., 2005; Рычагов Г. И. Общая геоморфология. М., 2006.