Чи еволюціонували поверхневі рельєфи
Стівен A. Остін, доктор наук
Найбільш популярні теорії щодо походження особливостей поверхневого рельєфу землі припускають, що вони були утворені протягом величезних періодів часу ерозивними процесами, які у швидкості, масштабі та інтенсивності схожі із сучасними процесами. Теорія, яка переважає в сучасній геоморфології, була сформульована приблизно сто років тому Вільямом Моррісом Девісом, 1 геологом із Гарварду. На його думку, поверхневий рельєф утворювався не безладно, а еволюціонував протягом кількох стадій у міру того, як потоковий стік води повільно утворював канали вгору схилом, долини поступово розширювалися і поглиблювалися.
Девіс стверджує, що "рання" стадія еволюції поверхневого рельєфу землі спрямована вгору і характеризується слабким стоком води та вузькими, що мають форму літери V, долинами між плоскими та широкими вододілами. Через кілька мільйонів років ерозії, було досягнуто максимальної, рельєфної, "зрілої" стадії з добре розділеним потоковим стоком і глибокими, широкими долинами між вузькими і згладженими вододілами. І, нарешті, якби ерозія безперешкодно тривала, то поверхневий рельєф міг повернутися на "стару" стадію, на якій поверхня стає погано дренованої "майже-рівниною" з потоками пологого ухилу, звиваючись по величезних долинах затоплення, які розташовані трохи вище за рівень моря.
Незважаючи на те, що іноді виникають питання щодо тонкощів теорії Девіса, геоморфологи виявляють особливу увагу ідеї еволюції поверхневого рельєфу землі. Вона задовольняє деяким очевидним потребам деяких учених. Система Девіса випливає зпринципів органічного розвитку, які також просочили наукове суспільство наприкінці дев'ятнадцятого століття (навіть стадії "молодості", "зрілості" та "старості" узгоджуються з органічною еволюцією!). Більше того, простота та привабливість системи забезпечили їй місце у системі навчання. Найбільш популярний практикум, який використовується сьогодні в американських вишах для навчання геологічних наук, 2 міститьтільки теорію Девіса про те, що поверхневий рельєф землі еволюціонував.
Основним питанням, яке має важливе значення для встановлення цінності еволюційних теорій походження поверхневого рельєфу землі, є: чи мали форми рельєфу, які ми бачимо сьогодні, хоч якусь постійність. Згідно з теорією Девіса (та іншими, подібними до теорій), вся поверхня землі змінювала свою форму повільно і поступово протягом тривалих періодів часу.
Наприклад, Девіс вважав, що кут нахилу знижувався в міру того, як піднята територія повільно еродувалася формою рельєфу, що змінюється до тих пір, поки приблизно на рівні моря не утворилася рівнина з низьким рельєфом. У двох словах, теорія Девіса полягає в тому, що особливості рельєфу землі є тимчасовими особливостями, які не мають сталості: тобто вони еволюціонували. Всі особливості поверхні землі розглядаються системою Девіса, як такі, які існували на різних стадіях зміни, що безперервно відбувається.
І існує протилежна нееволюційна ідея або те, що називаєтьсякатастрофічною теорією походження поверхневого рельєфу землі.того, що сформувалося за допомогою катастрофічних процесів, які діяли з неймовірно високою швидкістю, силою та у величезних масштабах набагато вищими за те, що ми бачимо сьогодні.
Стародавні процеси, які утворили поверхневий рельєф землі, суперечили б сучасним процесам, які сьогодні відбуваються на рельєфі землі; і не було жодної безперервної зміни та стадій еволюції. У такому разі сучасні процеси ерозії розглядалися б як руйнівні стародавній ландшафт землі, а не перетворюють його з однієї стійкої стадії в іншу. Такий ландшафт містив би залишкові форми рельєфу – особливості поверхні землі, які були утворені ерозійними та осадовими процесами, які більше не відбуваються. Залишкові особливості земної поверхні перетворили б ландшафт на «музей» і вони, на відміну від системи Девіса, мали б високий рівень сталості.
Цьому не приділяється достатньої уваги, але це правда:еволюція поверхневого рельєфу землі просто передбачається, а чи не підтверджується. Більшість геоморфологів з презирством відкидають чи ігнорують нееволюційну чи катастрофічну теорію, оскільки докази вчених, які дотримуються теорії катастрофи, були спростовані понад сто років тому. Сьогодні, коли інтерес до катастрофізму, як елемента геоморфології відновлюється, необхідно взяти до уваги альтернативну теорію утворення поверхневого рельєфу землі.
Піднесені стародавні майже рівнини
Відповідно до еволюційної теорії походження поверхневих рельєфів землі, протягом усього кількох мільйонів років ерозія повинна була висікти піднесені рівнини і в них повинна була утворитися добре розвинена система стоку води. Отже,піднесені, з низьким рельєфом земні поверхні, повинні свідчити про «молоду» стадію еволюції ландшафту, у той час як поверхні з низьким рельєфом («майже-рівнини») можуть вказувати на «пізню» стадію.
Твідейл, 4 фізик-географ з Австралії, стверджує, що залишки древніх палеоповерхностей з низьким рельєфом (те, що він називає «давніми майже рівнинами») становлять важливу частину багатьох сучасних ландшафтів різних частин світу. Деякі з цих піднесених стародавніх рівнин відносять до «юрського» або навіть до «тріасового» періоду (приблизно 200 мільйонів років тому за еволюційно-уніформістською шкалою часу). 5 До піднесених стародавніх рівнин відносять величезну гондванську поверхню Південної Африки (величезну частину якої відносять до «дрібного» періоду) 6 а також різні стародавні рівнини центральної та західної Австралії (деякі з яких відносять до передбачуваного «тріасового» періоду). 7 Л. Кінг 8 вважає, що ці давні рівнини утворилися шляхом ерозії в результаті площинного стоку води з поверхні (теорія утворення «педиплена»). Сьогодні вони руйнуються ерозією, що врізає, в руслах річки.
Дивно те, що ці рівнини вижили без особливої ерозії руслом річки. Твідейл стверджує: «Виживання цих древніх платформ є певною мірою перешкодою всім загальноприйнятих моделей розвитку ландшафту землі» . 9
Він зазначає, що теорія Девіса не пропонує «ніякої теоретичної можливості для виживання стародавніх форм рельєфу» 10 , і його вражає той «достатній час, за який найдавніші особливості поверхневого рельєфу, збережені сьогодні, могли бути знищені кілька разів» . 11
Невідповідні річки
Еволюційні теорії походження ландшафтів припускають постійний стік тарівномірну швидкість ерозії у міру того, як еволюціонував ландшафт. Цікаво, що дивимося на річкові долини у пошуках підтвердження стоку древніх вод. Дослідження сучасних русел річок і річкових долин, проведені Г. Дарі 12 , підтверджують, що багато з них дуже великі для тих русел, які вони містять. Він стверджує, що більшість сучасних русел у певному місці свого каналу є «невідповідними». Дарі говорить про «поширення невідповідних рік по всьому континенту». 13 Використовуючи характеристики звивин русла, Дарі дійшов висновку, що річки мали стік в 20-60 разів більше їхнього сучасного стоку.
Х.Ф. Гарнер 14 звертає нашу увагу на пересохлі канали всіх материків, які стосуються невідповідних річок, які колись були наповнені хвилями вод потопу. Такі канали виявляються в залишкових річкових лабіринтах вздовж річки Міссісіпі у східній частині Міссурі, у центральній частині Сахари, у рельєфній місцевості Сухої Долини Райт, Антарктида, та у комплексі долин та каналів східної частини штату Вашингтон, США. Тепер вважається, що річки з кількома протоками, розташовані у східній частині Вашингтона, були утворені потоками, які більш-менш одночасно затопили 10,000 квадратних миль водою на глибину щонайменше 120 метрів. 15 Гігантські сухі канали, сліди від величезних водоспадів та дуже великі загородження з каменю та гальки у східному Вашингтоні є залишковими формами рельєфу, які утворилися не за допомогою тих сучасних процесів, що відбуваються вздовж сучасної річки Колумбії.
Підводні каньйони та глибоководні долини
Прихильники еволюційної теорії походження поверхневого рельєфу землі вважають, що рельєф поверхні дна океану також еволюціонував.Материковий схил навколо підводних кордонів усіх континентів часто усіяний висіченими борознами, ущелинами та долинами, найбільш вражаючими з яких є підводні каньйони. Так само як і їх копії на суші, підводні каньйони зазвичай мають розгалужену форму, круті стіни, звивисту долину і V-подібний поперечний розріз. Деякі підводні каньйони з'єднані з гирлами великих річок (наприклад, річки Конго, Колумбія, Гудзон і Рона), і служать як труби щодо теригенових осадових порід з материка в глибокий океанський басейн. Однак більшість каньйонів не поєднуються з гирлами сучасних річок, а деякі навіть не знаходяться на підводній околиці материка, а розташовані навколо островів. Великий Багамський каньйон на Багамах є найглибшим каньйоном (глибиною 4200 метрів, шириною 80 кілометрів, протяжністю 220 кілометрів), який за розміром перевершує Великий Каньйон у два рази!
Але ще більш дивовижними є глибоководні долини, розташовані на дні океанів. Вони простягаються на тисячі кілометрів дном глибоких морів і містять такі грубі осадові породи, як гравій, який перемістився сюди на неймовірно велику відстань від передбачуваних континентальних порід.
Походження підводних каньйонів і глибоководних долин дуже давно збентежує морських геологів. Який процес чи процеси могли утворити такі каньйони та долини, які знаходяться настільки нижчими за рівень моря?
Ф.П. Шепард, який протягом понад 50 років вивчає підводні каньйони та долини, може зробити кілька певних заяв щодо їхнього походження. 16 Його книга розповідає про походження підводних каньйонів і глибоководних долин як про величезну нерозгадану таємницю. 17 Мутьові течії, а також трапляються час відВодні гравітаційні течії на морському дні можуть пояснити основний спосіб перенесення осадових порід, а можливо і ерозію деяких каньйонів. Такі явища мали відбуватися при надзвичайнокатастрофічних масштабах, і тільки тоді можна було б пояснити наявність гальки в глибоководних долинах, розташованих далеко від материка. Дані свідчать, що більшість підводних каньйонів і глибоководних долин є залишковими, які утворилися в ранні часи, а не еволюціонували.
Геологічні дані кидають відкритий виклик теорії у тому, що поверхневий рельєф землі повільно еволюціонував до його сучасної форми. Натомість, теорія про катастрофічне походження ландшафту здається найбільш розумною. Чи могли форми рельєфу землі включати особливості, пов'язані з загальним затопленням і заледенінням? Таке пояснення видається найбільш природним. Стабільна еволюція? - Ні!Катастрофа? - Так!