Вік рельєфу. Визначення відносного віку рельєфу
Вік рельєфу – це час утворення рельєфу, тобто час вступу земної поверхні на шлях континентального розвитку (виходу з-під рівня моря) для рівнин чи час останніх інтенсивних тектонічних рухів – для гір (які створили первинний рельєф) [2]. Варто розрізняти вік форм рельєфу і вік його елементів. Наприклад, гірський хребет утворився в неогеновий час, а його вершина (поверхня денудації) – в мезозойський.
Вік рельєфу – тривалість його існування від моменту виникнення до моменту зникнення (у тім числі фази прогресивного та регресивного розвитку, перехід у реліктовий стан) [28].
Вік рельєфу може бути абсолютним або відносним.
Абсолютний – вік утворення рельєфу в абсолютному численні часу (в млн, тис., сотнях років або одиницях геохронологічної шкали – ярус, відділ, період, ера).
Відносний вік – це час утворення одних форм чи елементів рельєфу стосовно інших.
Він дає змогу визначити:
- послідовність подій – які форми рельєфу старші, які молодші;
- стадії розвитку окремих генетичних типів і форм рельєфу (морфологічний вік, або вік Девіса).
Наприклад, вузька річкова долина, яка має невироблений поздовжній профіль і в якій переважає глибинна ерозія, перебуває в стадії юності. Подальший розвиток долини призводить до її поглиблення і розширення, формування виробленого поздовжнього профілю. Це стадія зрілості долини. На останній стадії (старості долини) річка має широку долину, спокійну течію і сильно звивисте русло.
Методи визначення відносного віку рельєфу
Щоб визначити відносний вік рельєфу, треба з’ясувати геологічний вік порід. Геологічний час – різновид сонячного часу, в шкалі якого точка відліку його початку – це сучасність; від неї йде рахунок у минуле та майбутнє [22]. Це час, який пройшов від конкретної геологічної події і відповідає певному ярусу – світі, пачці, горизонту. Геологічний вік визначають літолого-стратиграфічними та палеонтологічними методами. Детально вивчають опорні розрізи, які багаті палеонтологічним матеріалом, який допомагає з’ясувати вік шарів порід.
Визначення відносного віку рельєфу передбачає застосування таких методів:
- метод аналогій [22]
- метод синхронних форм
- морфометричний метод
- метод корелятних відкладів
- метод сингенетичних відкладів
- метод вертикальних геоморфологічних рядів
Метод аналогій
Якщо певний рельєф має суцільне поширення на деякій території, то з визначенням віку одного елемента, можна визначити вік інших елементів і всього рельєфу в цілому. Наприклад, річкові тераси переходять у морські на узбережжі і в зандрові рівнини на континенті. Ці парагенетично пов’язані типи рельєфу є ланками одного просторового морфогенетичного ряду. Знаючи вік однієї з цих ланок, можна з’ясувати вік іншої.
Метод синхронних форм
Простежують і визначають зв’язки досліджуваної форми з іншими синхронними формами, вік яких відомий. Цей метод дає змогу з’ясувати послідовність акумулятивного та виробленого рельєфу [22].
Морфометричний метод
Зіставлення абсолютних, відносних висот та інших морфометричних показників. Форми й елементи рельєфу однієї висоти часто мають однаковий вік. Це правильне для річкових і морських терас, поверхонь вирівнювання. Варто враховувати характер та інтенсивність тектонічних рухів. Відносні висоти п’ятої тераси Дністра стосовно русла досягають 30-75 м південніше долини Свічі і 25-40 м – північніше [30]. Це пов’язують з різними градієнтами неотектонічних рухів на Прибескидському та Пригорганському Передкарпатті.
Метод корелятних відкладів
Вік денудаційного, структурно-денудаційного і тектонічнообумовленого рельєфу визначають за корелятними відкладами (корелятні відклади – одновікові з утворенням рельєфу). Цей метод найбільше застосовують для гірських країн, у передгірських і міжгірських западинах яких накопичуються пухкі відклади, знесені з гір. Наприклад, наприкінці крейдового періоду розпочалось формування гірської споруди і пов’язаного з нею передгірського прогину (рис. 2.4.5). Протягом палеогену породи, знесені з гір, нагромаджувалися у прогині, виповнюючи його. У неогені й четвертинному періоді горотвірні процеси продовжувались, зумовлюючи нагромадження молодших (неоген-четвертинних) відкладів, які перекривали давніші нашарування. З’ясування віку цих гір полягає у визначенні найдавніших і наймолодших відкладів у передгірському прогині. Це допомагає виявити час формування гірського рельєфу – початок і кінець горотворення. Якщо виділити найдавніші відклади прогину неможливо (вони можуть бути повсюди перекриті молодшими корелятними нагромадженнями і не виходити на земну поверхню), то визначають наймолодші осадового походження відклади у межах гір; вік наступного (молодшого) підрозділу геохронологічної шкали в такому випадку буде ймовірним початком горотворення. Завершальний етап формування гірського рельєфу відповідатиме наймолодшим відкладам передгірського прогину [4].
Рис. 2.4.5. Співвідношення корелятних відкладів і відповідного їм рельєфу [4]:
1 – відклади палеогену: а – зденудовані товщі; б – перевідкладені (корелятні) відклади;
2 – відклади неогену: а – зденудовані товщі; б – корелятні відклади;
3 – четвертинні відклади: а – зденудовані товщі; б – корелятні відклади;
4 – відклади складчастої основи гірської країни;
5 – відклади платформи
Вік денудаційної поверхні можна визначити за двома віковими межами – нижнім і верхнім (метод “вікових рубежів” К. Маркова, 1948): у серії відкладів, які зрізає денудаційна поверхня, визначають наймолодші горизонти, а в серії, яка перекриває цю поверхню – найдавніші. Денудаційний рельєф завжди молодший від тих порід, які він зрізає, але старший від відкладів, які на ньому залягають чи прислонені. Якщо породи дислоковані, то денудаційна поверхня молодша від геологічних структур. Можна визначити вік денудаційної поверхні за віком лише одного відомого рубежу [2]. Якщо відомий вік наймолодшого горизонту, що її зрізає, наприклад, міоценовий, то вік поверхні – доміоценовий, можливо, олігоценовий (нижній рубіж). Якщо відомий вік найдавнішого горизонту відкладів, що її перекриває, наприклад, четвертинний, то вік поверхні – дочетвертинний (верхній рубіж);
Метод сингенетичних відкладів
Вік акумулятивного рельєфу відповідає віку рельєфотвірних осадів, які становлять цю поверхню чи форму. Для визначення віку елементів рельєфу з’ясовують вік найвищого з поверхні горизонту відкладів. Вік форми рельєфу відповідає віку всієї товщі відкладів, протягом якого відбувалось їхнє накопичення.
Вік денудаційного й акумулятивного рельєфу визначають також за корою вивітрювання. Ці типи рельєфу старші від пухких відкладів, що сформувались на породах, які їх становлять. У випадку денудаційних поверхонь вирівнювання, за послаблення денудації, якраз і можливе накопичення потужної кори вивітрювання, яка відповідно буде молодшою від поверхні, на якій формується. Застосовують для визначення віку поверхонь вирівнювання та акумулятивних рівнин.
Метод вертикальних геоморфологічних рядів
На певній території форми й елементи рельєфу різного генезису і віку послідовно змінюють одне одного у вертикальному напрямі. Вони утворюють закономірні поєднання – вертикальні геоморфологічні ряди. Кожний ряд має свій набір елементів і форм ряду, який характеризується певним віком, генезисом, морфографічними, морфометричними показниками, геологічною будовою корелятних відкладів. Всі ці ознаки визначені історією й умовами розвитку рельєфу, особливо режимом тектонічних рухів і змінами клімату.
Що одноріднішими були ці умови, то одноріднішими мають бути вертикальні геоморфологічні ряди в межах певної території. Тому за однорідністю вертикального геоморфологічного ряду можна судити про одновіковість відповідних комплексів рельєфу. Порівняльне вивчення вертикальних рядів виконують за геолого-геоморфологічними розрізами, суміщеними профілями морфологічних рівнів. Зіставлення розпочинають з опорних геоморфологічних рівнів чи ярусів. Чіткі ознаки мають деякі річкові тераси (наприклад, з характерними прошарками алювію певного речовинного складу чи органічними залишками). Опорними можуть бути морські тераси на узбережжях з певним комплексом морської фауни. В гірських районах опорними можуть бути поверхні вирівнювання з давньою корою вивітрювання чи пухкими відкладами, а також льодовикові форми чи тераси [2].
Вивчення відносного віку рельєфу конкретної місцевості
У геоморфологічних дослідженнях поширене вивчення відносного віку рельєфу конкретної місцевості. Враховують такі аспекти:
- полого нахилена денудаційна поверхня давніша від прилеглого крутого схилу. Проте може бути молодша, якщо складена відкладами схилових процесів;
- акумулятивна поверхня старша від ерозійних форм, які її розчленовують. Вона також старша від еолових форм, які на ній можуть бути розвинені;
- із двох різновисотних пологохвилястих денудаційних поверхонь, розділених уступом, нижня молодша верхньої. Виняток становить той випадок, коли діють тектонічні рухи і розбивають рівнину на різновисотні рівні. Також із двох різновисотних акумулятивних поверхонь, розділених денудаційним уступом, нижня молодша від верхньої. У системі річкових чи морських терас давніші ті, які розташовані гіпсометрично вище;
- із двох денудаційних форм (ерозійних, абразійних, екзараційних тощо), вкладених одна в одну, молодша та, яка вкладена. Наприклад, трогова долина, вкладена в річкову, молодша за неї. Або яр, який прорізав балку, молодший за неї. Це правило діє і для акумулятивних поверхонь;
- із двох комплексів рельєфу, перероблених ерозійно-денудаційними процесами, молодший той, який перероблений менше. Це твердження найчастіше використовують для визначення відносного віку льодовикового, морського, вулканічного рельєфу [2].