Байрак Г.
Методи геоморфологічних досліджень

Вивчення сучасної динаміки рельєфу

Динаміка рельєфу – це зміна геоморфологічних ландшафтів під впливом рельєфотвірних процесів впродовж геохронологічної історії розвитку. Сучасна динаміка рельєфу – це процеси та зміни у морфології рельєфу під час новітнього етапу рельєфотворення. Сучасні зміни рельєфу під впливом ендоі екзогенних процесів вивчає морфодинаміка. Давня динаміка рельєфу є об’єктом палеогеоморфології.

Під терміном морфодинаміка рельєфу розуміють видозміни морфології форм та елементів рельєфу під впливом сучасних геоморфологічних процесів. Відповідно, процеси отримали назву “морфодинамічні”, зрідка “геоморфодинамічні”. Вживають також термін “екзодинамічні процеси” – сучасні рельєфотвірні процеси, зумовлені екзогенними чинниками рельєфотворення. Геодинамічні процеси – це процеси, які пов’язані з глибинною динамікою земної кори і верхньої мантії; здебільшого використовують у геологічній науці, коли розглядають тектонічні рухи четвертинного періоду. У сучасний період суттєвих змін морфогенетичних типів рельєфу не відбувається, проте в межах кожного його типу діє спектр морфодинамічних процесів, а в межах кожної форми – хоча б один з процесів, які призводять до поступових змін. Зміна форми рельєфу неможлива сама по собі, лише під дією певного рельєфотвірного процесу. Тому терміни “динаміка рельєфу” і “динаміка сучасних геоморфологічних процесів” стали рівнозначними.

Щодо терміна “сучасна” динаміка. В геології під сучасними процесами розуміють голоценові, не давніші 10 000 років. У морфодинаміці сучасними вважають ті рельєфотвірні процеси, які можна достовірно науково спостерігати [26]. Цей час становить 100-200 років, хоча за історичними хроніками про деякі процеси чи форми рельєфу відомо 1000-2000 років.

Сучасні рельєфотвірні процеси – це процеси зародження, формування та перетворення рельєфу, які можна спостерігати і вимірювати за допомогою прямих топографічних, фотограмметричних, фізичних, хімічних та інших методів [28].

Сучасну динаміку рельєфу розглядає наука динамічна геоморфологія [4, 8, 13, 25]. Це фундаментальна наука, мета якої полягає у вивченні комплексу процесів, що створюють, змінюють і перетворюють рельєф, який ми спостерігаємо [28]. Предметом дослідження динамічної геоморфології є:

  1. динаміка рельєфу;
  2. рельєфотвірні процеси, які визначають цю динаміку;
  3. чинники, які зумовлюють динаміку рельєфу [2].

Однією з проблем, яку вирішує динамічна геоморфологія, є проблема класифікації рельєфотвірних процесів і типізації геоморфологічних режимів. Під геоморфологічним режимом розуміють сукупність (парагенез) процесів рельєфотворення та форм земної поверхні, що визначає тип стану (в тім числі морфологію та морфологічну структуру), тренд розвитку геоморфологічних систем за певний відрізок часу [24]. Для території України, з огляду на спрямованість і режим сучасних ендогенних процесів, співвідношення деструктивних і конструктивних екзогенних процесів, виділено три головні природні режими сучасного геоморфогенезу:

  1. переважання деструктивних екзогенних процесів в умовах успадкованих тектонічних піднять, диференційованих у просторі за інтенсивністю. Цей режим спостерігають в гірському поясі України, у межах Донецької та південної частини Подільської височин, де інструментально зафіксовано сучасну тектонічну активність, прояви деструктивних процесів ерозійного, гравітаційного та карстового походження;
  2. переважання конструктивних екзогенних процесів в умовах успадкованих тектонічних опускань різної інтенсивності. Режим виражений у південній і східній частинах Причорноморської низовини, північно-західній та центральній частинах Поліської низовини;
  3. складне поєднання в просторі сучасних деструктивних і конструктивних процесів в умовах прояву знакозмінних сучасних тектонічних рухів земної кори. Режим третього типу проявляється на значній частині рівнинно-платформенної частини України, де виділяють райони з геоморфологічними ознаками відносних піднять (Подільська височина, центральна частина Придніпровської височини, південно-західні відроги Середньоросійської височини) та відносних опускань [24].

За походженням сучасні морфодинамічні процеси поділяють на:

  1. ендогенні: вулканізм, землетруси;
  2. екзогенні: постійного та тимчасового водного стоку, карст, гравітаційні, абразійні, еолові, кріогенні, нівальні;
  3. антропогенні або антропогенно-зумовлені – природні процеси, пов’язані з людською діяльністю.

Найважливіші чинники, які визначають розвиток процесів, – це рельєф, клімат, геологічна будова, інтенсивність сучасних тектонічних рухів, сейсмічна активність регіону. У межах конкретних територій, які відрізняються переліченими чинниками, розвивається характерний комплекс цих процесів.

За головним чинником розвитку сучасні морфодинамічні процеси поділяють на природні, природно-антропогенні й антропогенні (техногенні) [11]. Природні процеси – ті, які відбуваються під дією екзогенних та ендогенних сил Землі; природно-антропогенні – це природні процеси, головним чинником виникнення яких стала людська активність; антропогенні процеси – відбуваються у середовищі діяльності людини (у кар’єрах, на стінках відвалів, меліоративних каналів, дорожніх насипах і виїмках тощо). Чітких критеріїв поділу на природні та природно-антропогенні процеси не визначено. Карст у зоні дії великого кар’єру можна означувати як природний процес (на ділянці наявні розчинні породи) і як природно-антропогенний, зумовлений впливом великої антропогенної виїмки. Тому під час досліджень важливо зазначити ступінь впливу антропогенного чинника на активізацію чи затухання природного процесу.

За тривалістю дії сучасні рельєфотвірні процеси поділяють на дві групи:

  • умовно неперервні (вивітрювання, денудація, осипання, ерозія, акумуляція, абразія, карст). Результатом є відступання, зниження, розмивання, підвищення поверхонь рельєфу;
  • перервні (зсуви, селі, обвали, землетруси, вулканізм, еолові та кріогенні процеси).

Способи дослідження сучасних рельєфотвірних процесів ґрунтуються на вимірюванні кількісних параметрів і наданні якісних характеристик зон (областей) прояву денудаційних, транзитних та акумулятивних процесів. Параметрами процесів є активність (швидкість) їхнього проходження, зрідка частота (кількість проявів). Параметри сучасних рельєфотвірних процесів вимірюють у таких одиницях:

  • метрах (або мм) – одиницях довжини;
  • кг – одиницях маси або об’єму – літрах або дм33);
  • роках (t), іноді сезонах;
  • м2 – одиницях площі;
  • швидкості V = X/t;
  • прискорення a = X / t2, де Х – будь-яка міра масоперенесення внаслідок проходження сучасних рельєфотвірних процесів [30].

Для вимірювання неперервних процесів використовують одиниці швидкості (м/рік, мм/сезон, дм3/рік тощо). Швидкість росту ярів у довжину визначають у м/рік; швидкість відступання схилів під впливом осипання – мм/весняно-літній сезон; швидкість денудації – мм/рік.

Для вимірювання перервних процесів застосовують одиниці частоти – кількість разів на 1-3, 10-15, 50 чи 100 років. Наприклад, визначено, що часті селі в середньому відбуваються один раз на три-п’ять років. Використовують також показники інтенсивності процесів. Наприклад, площа накопичення еолових відкладів – м2 за бурю, об’єм зсувних відкладів – м3 за зсув.

Об’єктом вимірювання параметрів сучасних рельєфотвірних процесів є прояви процесів, які однорідні за однією чи кількома ознаками.

Розрізняють види вимірювань: разові та режимні (періодичні). Разові часто виконують для перервних процесів, тоді як режимні – для неперервних, оскільки діапазони проявів процесів непостійні в часі.

Для досягнення достовірності та документальності результатів під час спостережень велике значення мають:

  • кількість окремих вимірювань (вимірювання окремим методом);
  • частота вимірювання, яка залежить від мети. Якщо метою є чинники рельєфотворення, то виконують разові визначення; якщо мета – розвиток процесів, то застосовують періодичні спостереження: раз у місяць, сезон, а для багаторічних – раз в рік;
  • тривалість визначень, яка залежить від завдань дослідження. Якщо завданнями є виявлення чинників рельєфотворення, то тривалість обмежена, а для характеристики багаторічних проявів – необмежена.

Зазвичай під час вимірювання проявів сучасних рельєфотвірних процесів дотримуються принципів:

  • рівноцінності вимірювань (в одних одиницях, один вид визначень для порівнюваності результатів);
  • дублювання (застосовують один основний метод і два дублюючих);
  • паспортизації (фіксації просторового положення, геоморфологічної та геологічної прив’язки, запису результатів вимірів у таблицях).

Методи визначення направленості й інтенсивності сучасних морфодинамічних процесів поділяють на два види: польові та камеральні.

Скачати повну версію книжки (з малюнками, картами, схемами і таблицями) одним файлом