Лекция № 1. Тема 1. История развития науки о рельефе

Тема 1. История развития науки о рельефе.

План

1.1  Введение, цели и задачи геоморфологии как науки.

1.2  История развития отечественной геоморфологии.

1.3  История развития геоморфологии за рубежом.

 1.1  Введение, цели и задачи геоморфологии как науки

Термин «геоморфология» в буквальном переводе с греческого включает три понятия: гео - Земля; морфе - форма; логос - наука; им названа наука о формах земной поверхности. Разностороннее сочетание неровностей земной поверхности, именуемое рельефом, относится к числу сложнейших показателей нашей планеты. Рельеф формируется на границе основных геосфер Земли: литосферы, атмосферы, гидросферы, биосферы и педосферы (почвенный покров Земли).

Геоморфология как наука оформилась в конце XIX - начале XX веков как одна из естественно-исторических наук о Земле, тесно связанная со всей системой географических наук (климатологией, картографией, ландшафтоведением, палеогеографией, гидрологией), с науками геологического цикла (тектоникой, геофизикой, геохимией, стратиграфией, минералогией), а также с математикой, химией, биологией, почвоведением и физикой. Изучение рельефа невозможно как без четкого представления о составе и свойствах слагающих его горных пород, так и без знания процессов, его формирующих. Эти органические связи характеризуют геоморфологию как комплексную науку, изучающую результаты деятельности эндогенных (внутренние силы Земли) и экзогенных (внешние факторы: климат, живые организмы и др.) процессов. Геоморфология занимает промежуточное положение между геологией и географией. Так как рельеф является результатом взаимодействия эндогенных и экзогенных процессов, геоморфология сочетает в себе как географические, так и геологические методы исследований.

С физической географией геоморфологию сближает то, что объектом ее изучения служат предметы и явления, приуроченные к земной поверхности, а с геологией – то, что понимание развития рельефа немыслимо без знания внутреннего строения земли (т.е. геологического анализа).

Тем не менее, геоморфология не является отраслью географии или геологии, а является отдельной наукой, имеющей свой объект и адекватные ему методы исследований. Так, от геологии геоморфология существенно отличается тем, что объектом ее изучения является земная поверхность, притом те формы ее, которые существуют в настоящее время, между тем как геология изучает земные недра, действующие внутри Земли силы и прошлое развитие Земли (историю Земли). От физической географии геоморфологию отличает более узкий и строго ограниченный круг предметов ее ведения: она изучает только ту часть ландшафта, которая представлена формами рельефа, а не всем географическим ландшафтом, как физическая география.

Таким образом, Геоморфология – наука о рельефе земной поверхности, его строении (внешнем облике, морфологии), происхождении, истории развития и современной динамике.

Объектом изучения геоморфологии является рельеф, то есть совокупность неровностей земной поверхности, разных по форме, размерам, происхождению, возрасту и истории развития. Под рельефом земной поверхности понимают совокупность геометрических форм этой поверхности, образующихся в результате сложного взаимодействия земной коры с водной, воздушной и биологической оболочками (геосферами) Земли.

Геоморфология занимается познанием законов развития рельефа и использованием выявленных закономерностей в практической деятельности человеческого общества.

Основными целями геоморфологии являются:

1.          Познание элементов, форм и совокупностей форм, а также структуры (строения) земной поверхности или рельефа;

2.          Установление происхождения рельефа, механизма его образования и истории развития;

3.          Выявление связей рельефа с геодинамическими потоками и различными геоявлениями.

 

    1.2  История развития отечественной геоморфологии

Рельеф земной поверхности - одно из важнейших условий обитания человека, его хозяйственной деятельности. Сведения о рельефе накапливались с ранних этапов возникновения и развития человеческого общества. Геоморфология является сравнительно молодой естественноисторической наукой, возникновение которой пришлось на конец XIX - начало XX веков. Предпосылками ее возникновения являлись потребности развивающегося хозяйства. Знание геоморфологических особенностей территории обусловлено строительством дорог, сооружением плотин и каналов, разведкой и добычей полезных ископаемых, освоением новых территорий.

Первые теоретические закономерности и практическую направленность геоморфологии еще в XVIII веке изложил М.В. Ломоносов (1711-1765). В 1763 г. была написана работа М.В. Ломоносова «О слоях земных», в которой он впервые выдвинул идею развития рельефа в результате взаимодействия эндогенных и экзогенных сил. Эта идея лежит в основе и современной геоморфологической науки.

В развитии науки XIX века большую роль сыграло Географическое общество России. К числу первых крупных русских геоморфологов относится П.П. Семенов-Тян-Шанский (1827-1914). В своем труде «Путешествие» он показал, что многие глубокие долины рек Тянь-Шаня (Сарыджас, Чилик, Чарын) не только связаны с тектоническими линиями, но отражают интенсивность эрозионной деятельности. Что касается высокогорных выровненных поверхностей – «сыртов», то он отнес их к остаткам древнего пенеплена1.

Д. А. Кропоткин (1842-1921) известен своими трудами о материковом оледенении Северной Европы и ледниковой геоморфологии.

В.В. Докучаев (1846-1903), создавший мировую школу почвоведения, был выдающимся геоморфологом.

1   Пенеплен (от лат. paene - почти и англ. plain - равнина) - практически ровная, местами земная слабо- всхолмленная поверхность, которая была сформирована на месте древних гор в результате длительной их денудации.

Денудация (от лат. denudatio – обнажение) – совокупность процессов сноса и переноса (водой, ветром, льдом, под действием силы тяжести) продуктов разрушения горных пород в пониженные участки земной

поверхности, где происходит их накопление.

В его классических работах «Русский чернозем», «Способы образования речных долин Европейской России», наряду с другими, рассматриваются вопросы влияния рельефа на почвообразовательные процессы. Еще первой научной работе о геоморфологии реки Качны в Смоленской области, В.В. Докучаев развивает идею о том, что речные долины создаются взаимно обусловленной деятельностью эрозии и аккумуляции; для ледниковых районов - в результате преобразования озерных систем, а для степных - оврагов и балок.

В 1877 вышла книга И.В. Мушкетова (1850-1902) по геоморфологии Туркестана, а несколько позже - фундаментальный труд «Физическая геология». И.В. Мушкетов, признавал доминирующую роль вертикальных движений земной коры в сравнении с другими видами тектонических колебаний.

А.П. Карпинский (1846-1936) - виднейший русский геолог, автор ряда теоретических разработок в геоморфологии. В конце XIX века в работе «О правильности в очертаниях, распределении и строении континентов» он стремился объяснить эндогенными факторами планетарные черты строения и взаимного расположения материков. А.П. Карпинский разрабатывал идею о колебательных движениях земной коры на примере Восточно- Европейской платформы. Он придавал большое значение деятельности важнейших экзогенных факторов - денудации, абразии2, внес большой вклад в прикладную геоморфологию, разрабатывая идею о связи месторождений полезных ископаемых с рельефом.

Особая роль в развитии русской геоморфологии принадлежит А.П. Павлову (1854-1929). Свои работы он посвятил происхождению крупнейших форм Земли, считал, что они возникают в результате расхождения между формой сфероида и геоида, а также в связи с сокращением радиуса кривизны земной поверхности в процессе охлаждения. А.П. Павлов отмечал образование двух основных уровней земной поверхности: материковых платформ и океанического дна. Большое внимание он уделял механизму колебаний поверхности океана и следствиям этих колебаний. А.П. Павлову принадлежит и первая классификация рельефа, получившая дальнейшее развитие у геоморфологов разных стран. Он выделял три генетических типа рельефа: тектонический, эрозионный, аккумулятивный.

2  Абразия (лат. abrasio - соскабливание, соскребание) - процесс механического разрушения и сноса горных пород в береговой зоне водоемов волнами и прибоем, а также воздействием переносимого водой обло- мочного материала.

На рубеже XIX-XX веков большую известность получили исследования таких крупнейших ученых, как Д.Н. Анучин и В.А. Обручев.

Д.Н. Анучин (1843-1923) был разносторонним географом, одним из основателей русской этнографии и лимнологии. Он возглавил первую кафедру географии в Московском университете, в 1894-1895гг. руководил крупной геоморфологической и гидрологической экспедицией по изучению истоков Западной Двины и Днепра. В журнале «Землеведение», основанном Д.Н. Анучиным, помещались отчеты по геоморфологии Русской равнины, строению ее речных долин и многочисленных озер. Эти отчеты и сейчас не потеряли своей актуальности.

Изучение рельефа Восточно-Европейской равнины продолжал один из виднейших советских геоморфологов ученик Д.Н. Анучина А.А. Борзов (1874-1930), который сформулировал основные черты геоморфологии этой территории на основе ее происхождения, истории развития, особенностей геологических структур.

Исследования В.А. Обручева (1863-1906) позволили получить обширные сведения о геоморфологии Азиатских пустынь и гор Южной Сибири. Геоморфологические проблемы, связанные с подземным оледенением, особенностями четвертичных отложений и форм рельефа, процессами в аридных зонах, горных странах, и многое другое отражено в таких фундаментальных работах, как «Геология Сибири», «Избранные труды по географии Азии» и др.

Крупнейшая школа геоморфологов после 1917 года развивалась на кафедрах Московского университета и отдела геоморфологии института географии Академии наук. Старейший представитель этой школы и основоположник многих направлений в геоморфологии – И.С. Щукин (1885-1985). В многочисленных работах он разрабатывал проблемы климатической геоморфологии, выдвигал концепцию общих географических связей, создал одну из первых и общепринятых классификаций рельефа. Учебники И.С. Щукина «Морфология суши» и «Общая геоморфология» послужили основой образования многих поколений геоморфологов.

К.К. Марков (1905-1980) выдвинул и разработал представление о геоморфологических уровнях.

И.П. Герасимов (1905-1985) является основоположником структурной геоморфологии. Совместно с Ю.А. Мещеряковым разрабатывает концепцию о «геоморфологическом» этапе развития Земли.

Теоретические и прикладные проблемы геоморфологии разрабатываются в трудах А.И. Спиридонова, С.С. Воскресенского, Г.И Рычагова, А.Ф. Якушовой С.В. Лютцау, Ю.Г. Симонова и других.

В последние десятилетия XX и начала XXI веков в развитии геоморфологической науки большое внимание, с одной стороны, уделяется изучению связей между обликом рельефа и геологической структурой, так называемой структурной геоморфологии, с другой – исследованию экзогенных геоморфологических процессов – климатической и динамической геоморфологии.

Успешно развиваемое в нашей стране структурно- геоморфологическое направление находит применение при решении ряда геологических задач, в первую очередь при поисках месторождений нефти и газа. Большие успехи достигнуты и в других областях прикладной геоморфологии, в частности в изучении современных геоморфологических процессов.

   1.3  История развития геоморфологии за рубежом

Научные представления, положившие начало геоморфологии, содержатся в работах многих ученых.

Ко второй половине XVIII в. относится возникновение двух противоположных друг другу учений об агентах, принимающих участие в образовании земной коры и вызывающих изменения ее поверхности, - нептунизма и плутонизма. Основателем школы нептунистов был немецкий ученый Г.А. Вернер, взгляды которого сложились на основе наблюдений территории Саксонии, где ему приходилось иметь дело преимущественно с осадочными породами. Согласно концепции Вернера, Мировому океану принадлежит исключительная роль как в образовании горных пород, слагающих земную поверхность, так и в выработке присущего ей рельефа. Эта концепция вынуждена была в конце концов уступить место концепции плутонистов, одним из авторов которой был шотландец Д. Геттон. Свои наблюдения и исследования, проведенные преимущественно в Шотландии, Геттон опубликовал в 1788 г. в книге «Теория Земли». Он ввел в науку понятие о геологическом цикле, рассматривал изменения рельефа как составную часть геологического развития нашей планеты.

В начале XIX в. в геологии господствовала концепция катастрофизма, у истоков которой стоял французский ученый Ж. Кювье. Согласно этой концепции, деформации земной коры, а также изменения органического мира происходят катастрофически быстро, в течение коротких промежутков геологического времени, разделенных длительными периодами покоя. Возникла эта концепция для объяснения смены флор и фаун, наблюдаемых в пластах горных пород. В конце XIX в. она потеряла свое значение.

Основоположник научной геологии Ч. Лайель в книге «Основы геологии» (1830) уделил значительное внимание вопросам эволюции рельефа. Он выдвинул теорию медленного и непрерывного изменения земной поверхности под влиянием процессов, действующих и в настоящее время (в геологии это эволюционное учение получило название актуализма). Основные формы рельефа, по Ч. Лайелю, возникают как результат движения земной коры, а затем нивелируются, разрушаются под действием внешних сил. Совокупное разрушение гор под действием внешних сил получило наименование денудации. К. Науманн в 1852 г. впервые вводит в научную литературу понятие морфология земной поверхности.

Вторая половина XIX века известна появлением работ по геологии и рельефу Земли как общего, так и специального характера. В работах Д. Дана и Э. Зюсса разрабатываются основы тектоники и структурной геологии, освещается строение планетарных форм рельефа материков и океанов. П.А. Кропоткин обосновывает теорию материкового оледенения (1876). В работах Сюрреля, а позднее Рютимейера - рассматриваются проблемы образования и развития речных долин, Д. Пауэлла - процессы плоскостного смыва и т.д. К концу XIX века выходят в свет крупные обобщающие труды Ф. Рихтгофена и А. Пенка, в которых систематизируются представления о строении земной поверхности, происхождении рельефа и делаются попытки его классификации.

Выделение за рубежом геоморфологии в самостоятельную отрасль знания и появление первых научных общегеоморфологических концепций неразрывно связано с именами американского ученого В. Девиса (1899) и немецкого исследователя В. Пенка (1924).

В 1967 году появился капитальный труд южно-американского ученого Л. Кинга «Морфология Земли». Наибольший интерес в нем представляют особенности образования выровненных поверхностей в условиях аридного климата.

К числу крупных современных геоморфологов принадлежит представитель английской школы Р.Дж. Раис. Его монография посвящена проблемам геофизики и тектоники Земли на основе новейших представлений о механизме формирования рельефа.

Вопросы для самоконтроля:

1.   Геоморфология как наука. Предмет и задачи геоморфологии.

2.   Связь геоморфологии с другими науками.

3.   Понятие о рельефе земной поверхности.

Темы к устным сообщениям и докладам

1.   История развития геоморфологической науки в России и за рубежом.

2.  Значение геоморфологии в практической деятельности человека.

3. Разделение геоморфологии на отдельные отрасли.