Вік рельєфу
Геологічний вік порід визначається за допомогою добре розроблених стратиграфічного, палеонтологічного та петрографічного методів, які останнім часом все частіше підкріплюються методами абсолютної геохронології. У геоморфології визначення віку — завдання складніша, оскільки геологічні методи застосовні лише акумулятивних форм рельєфу і може бути використані безпосередньо визначення віку виробленого (денудационного) рельєфу. У геоморфології, як і геології, зазвичай використовуютьпоняття «відносний»і«абсолютний» вік рельєфу.
Відносний вік рельєфу. Поняття «відносний вік рельєфу» у геоморфології має кілька аспектів.
1. Розвиток рельєфу будь-якої території або якоїсь окремо взятої форми, як показав В. Девіс, є стадійним процесом. Тому під відносним віком рельєфу можна розуміти визначення стадії розвитку. Як приклад можна простежити розвиток рельєфу морських берегів чи річкових долин. З історії четвертинного періоду відомо, що під час останнього зледеніння (приблизно 20 тис. років тому) рівень океанів і морів був нижчим від сучасного приблизно на 100 м. У міру танення материкових льодовикових покривів і повернення води в кругообіг рівень Світового океану поступово підвищувався: 4000— 5000 років тому він досяг позначки, близької до сучасної. Води океанів та морів затопили зниження прибережної суші. Виникли вихідні берегові лінії, що характеризуються сильною порізаністю. Утворення таких берегів, званих інгресійними, можна розглядати як початкову стадію розвитку сучасного берега. Надалі абразійні процеси сприяли утворенню уступів у закінчення мисів внаслідок руйнівноїроботи хвиль. Одночасно у вершинах заток виникали перші берегові акумулятивні форми. Цестадія юності розвитку берега.Пізніше миси були зрізані, а бухти (затоки) повністю відчленовані від моря акумулятивними утвореннями. Берег став вирівняним. Вирівнювання берегової лінії знаменує стадію зрілості берега. Подальший розвиток веде до згасання абразійних процесів. У мисів починається акумуляція. Скорочення надходження уламкового матеріалу може призвести до часткового розмиву акумулятивних форм, що утворилися раніше у гирлах бухт. Це стадія старезності, або старості, у розвитку берега.
Розглянемо інший приклад - формування річкової долини на поверхні, що нещодавно звільнилася з-під льодовикового покриву. Спочатку ріка має невироблену, слабо врізану долину. У процесі розвитку русло річки поступово врізається в породи, що підстилають, але в його поздовжньому профілі ще залишаються численні нерівності. Цестадія юності річкової долини.Наступне врізання веде до вироблення закономірного увігнутого поздовжнього профілю, поглиблення долини змінюється її розширенням за рахунок розмиву берегів, починає формуватися заплава. Річкова долина вступає встадію зрілості.Надалі бічна ерозія призводить до розширення заплави, річка вільно блукає в її межах, перебіг її стає уповільненим, а русло надзвичайно звивистим. Настаєстадія старості у розвитку річкової долини.
Отже, один із аспектів визначення відносного віку рельєфу — це визначення стадії його розвитку за комплексом характерних морфологічних та динамічних ознак.
2. Поняття «відносний вік рельєфу» застосовується також щодо взаємовідносин одних форм коїться з іншими. У загальному випадкуБудь-яка форма є більш давньою по відношенню до тих, які ускладнюють її поверхню і сформувалися пізніше. Так, у межах Прикаспійської низовини широким поширенням користується пізньочетвертична (хвалинська) морська рівнина, яка після регресії хвалинського моря в одних місцях зазнала ерозійного розчленування, в інших — її поверхня виявилася переробленою еоловими процесами, що сформували різноманітні типи. Отже, ерозійні та еолові форми рельєфу є вторинними (молодшими) по відношенню до первинної (в даному випадку хвалинської) морської рівнини.
3. Визначення відносного геологічного віку рельєфу означає встановлення того відрізку часу, коли рельєф набув рис, переважно аналогічні його сучасному образу. Якщо йдеться про акумулятивні форми рельєфу, то питання зводиться до визначення звичайними геологічними методами віку відкладень, що складають цю форму. Так, річкові тераси, складені середньочетвертинними відкладеннями, мають середньочетвертинний вік; древні дюни, складені еоловими пліоценовими відкладеннями, мають вік плід і т. д.
Складніше визначення віку вироблених форм рельєфу. К. К. Марков рекомендує такі способи: 1.Визначення віку по корелятні відкладення 1 .При утворенні будь-якої виробленої форми рельєфу, наприклад яру, в його гирлі накопичуються продукти руйнування порід, в які врізається даний яр, у вигляді акумулятивної форми рельєфу конуса виносу. Визначення геологічними методами віку опадів, що становлять конус виносу, дає ключ і визначення віку виробленої форми, в даному випадку — яру.
2.Метод вікових рубежей.Його суть полягає у визначеннівіку відкладень, що фіксують нижній та верхній рубежі утворення даної виробленої форми рельєфу. Пояснимо з прикладу (рис. 3). Долина річки врізана поверхню, складену морськими відкладеннями неогенового віку. На дні долини під сучасним алювієм залягають льодовикові опади ранньочетвертого віку. Отже, долина, що розглядається, сформувалася на межі неогену і ранньочетвертичного часу: вона врізана в неогенові відкладення, тобто молодше за них, і виконана нижньочетвертичними льодовиковими утвореннями, тобто старше за них.
Визначення віку виробленої форми рельєфу методом вікових рубежів
3.Визначення часу «фіксації» денудаційного рельєфу.У ряді випадків денудаційні поверхні бувають перекриті (фіксовані) корою вивітрювання. Визначення палеонтологічними, палеоботанічними або іншими методами віку кори вивітрювання дає цим відповідь на питання про вік денудаційної поверхні.
4.Метод фаціальних переходів.Цей метод може бути застосований при вирішенні задачі про вік тих акумулятивних форм, які складені опадами, що не містять палеонтологічних залишків. Простежуючи у просторі цю пачку відкладень до фаціальної зміни її відкладеннями, що містять палеонтологічні залишки, встановлюють одновіковість обох пачок опадів і, отже, одновіковість форм рельєфу, що утворюються. Так, наприклад, можна встановити вік річкової тераси, якщо вдається простежити перехід німих алювіальних відкладень, що складають її, в прибережно-морські відкладення, вік яких визначається палеонтологічним методом. Таким же чином можна у ряді випадків визначити вік денудаційних форм, наприклад, шляхом простеження абразійної морської тераси до її сполучення закумулятивний.
Абсолютний вік рельєфу. В останні десятиліття завдяки розвитку радіоізотопних методів дослідження широко застосовується визначення віку відкладень та форм рельєфу в абсолютних одиницях – у роках. Для цього необхідно знати період напіврозпаду того чи іншого радіоізотопу; потім визначають співвідношення його кількості у відкладах похідним. Це досить надійний спосіб визначення абсолютного віку. В даний час широко використовуються для визначення абсолютного віку такі методи, як радіовуглецевий, калій-аргоновий, фторовий, метод нерівноважного урану, термолюмінесцентний та ін. Кожен має свої межі застосовності. Абсолютний вік давніх відкладень та форм рельєфу визначається також за допомогою палеомагнітного методу.
Отже, встановлення морфографічних і морфометричних характеристик рельєфу, його генези, віку та історії розвитку—такі основні завдання геоморфологічного дослідження.Методи вирішення цих завдань, зрозуміло, не вичерпуються розглянутими в цьому розділі. У ході подальшого викладу матеріалу буде проаналізовано більш конкретні методи та прийоми вивчення рельєфу.