История развития геоморфологии

Сведения о рельефе накапливались с самых ранних этапов возникновения и развития человеческого общества. Как научная дисциплина геоморфология начала оформляться в конце 18 – начале 19 в, вслед за геологией. М. В. Ломоносов в работе «О слоях земных» (1763) впервые выдвинул идею развития рельефа в результате взаимодействия эндогенных и экзогенных сил. Эта идея лежит в основе и современной геоморфологии. До этого времени значительное место в изучении рельефа занимало представление о потопе. Это представление опиралось на библейское утверждение о том, что Земля приобрела свою форму в результате божественного творения и всемирного потопа. На поверхности Земли обнаруживались многочисленные признаки подобной катастрофы. На большей части Северной европы распространены отложения, известные как дрифт. Местами они глинистые, местами состоят из грубого слоистого галечника, кое-где это крупные глыбы, расположенные в неправдоподобных местах на вершинах холмов. Появление валунов теория потопа обьясняла плавающими льдами во время обширного потопа. Следует отметить, что и сейчас еще не отказались от предположения о том, что некоторые части Европы подверглись затоплению в третичном и четвертичном периодах.

Кропотливое изучение рельефа и процессов не укладывалось в рамки теории потопа. В то время еще не было четкого деления горных пород на изверженные и осадочные; время существования Земли измерялось тысячами, а не миллиардами лет; не придавалось значения эродирующей способности ледников и морей; не понимали процессов образования речных долин. На средневековых картах реки часто показывались в неправдоподобных направлениях.

В конце 18 в возникли учения нептунизма и плутонизма. Концепция нептунизма (основатель немецкий ученый Г. А. Вернер) отводила Мировому океану ведущую роль в образовании горных пород и рельефа. Учение плутонизма разработана шотландским геологом Дж. Геттоном. Согласно этому учению, горные породы и рельеф образовались под действием подземного тепла. Дж. Геттон в своей книге «Теория Земли» (1788) ввел в науку понятие о геологическом цикле История Земли представляет собой ряд повторяющихся циклов с периодической сменой разрушения одних континентов и возникновения на их месте новых. Учение опиралось на идею развития по замкнутому кругу. Согласно ему, Земля существуе продолжительное время и рельеф изменяется в связи с геологическим развитием Земли.

Основоположник геологии Ч. Лайель в труде«Основы геологии» (1830) обосновал теорию актуализма. Основные положения этой теории заключались в следующем. Земная поверхность медленно и непрерывно изменяется под влиянием процессов, действующих и в настоящее время. Формы рельефа возникают в результате движения земной коры, а затем нивелируются и разрушаются под действием внешних сил. Разрушение гор происходит под действием внешних сил, которое получило название денудация.

Важными моментами в истории геоморфологии были открытие существования в прошлом ледников и доказательство их роли в переносе обломочного материала и эродирующего воздействия на горный ландшафт (швейцарец Л. Агассис, 1840 г); обоснование теории материкового оледенения (П. А. Кропоткин, 1876 г); работы В. В. Докучаева, Сюрреля по проблемам образования речных долин; признание способности моря эродировать края платформ (А. Рамсей, Уэльс).

Выделение геоморфологии в самостоятельную науку связано с именами американского ученого В. Девиса (1899) и немецкого исследователя В. Пенка (1924). В. Девис разработал учение о географических (геоморфологических) циклах. В соответствии с учением о геоморфологических) циклах, рельеф развивается циклично.В. Девис выделил нормальный (водно-эрозионный), ледниковый, морской и аридный (эоловый) циклы развития рельефа. В каждом цикле рельеф проходит через стадии юности, зрелости и стадию старости. Стадия старости характеризуется образованием пенеплена (денудационной равнины). Развитие рельефа от ранней стадии к стадии дряхлости может нарушаться тектоническими и климатическими изменениями.

В. Пенк (1924) разработал принцип изучения тектонических движений путем анализа рельефа. Эту задачу он пытался решить на основании анализа форм склонов. Склоны имеют выпуклый профиль при быстром и значительном поднятии. Прямой профиль склона образуется при менее быстром поднятии. Вогнутый профиль возникает при стационарном состоянии земной коры, а S – образный профиль – при возобновлении быстрого поднятия. По В. Пенку процесс уничтожения водораздельных пространств развивается в горизонтальном направлении за счет роста долин в ширину и разрушения водораздельных плато с боков. В. Пенк рассматривал развитие рельефа в условиях одновременного воздействия на земную кору эндогенных и экзогенных процессов. Он предложил понятия «восходящее» и «нисходящее» развитие рельефа.

Начиная с 20-х годов в Европе усилились другие теоретические направления.

Направление, в котором ведущая роль приписывалась климату. Климат обусловливает различные процессы, которые создают разнообразие рельефа. Основоположниками этого течения являлись Ю. Бюдель в Германии и А. Кайе во Франции. Подчиненое значение имеют растительность, геологические структуры. На основе климатических различий выделялись различные морфогенетические области. Климатическое направление продолжает развиваться и в настоящее время.

Представление о геоморфологических уровнях (основатель - К. К. Марков). Оно обьясняет зональность протекания геоморфологических процессов и расположения различных форм рельефа. К. К.Марковым выделены четыре уровня: 1) абразионно-аккумулятивный, создаваемый деятельностью моря; 2) денудационный – работой поверхностных водотоков и общей денудацией; 3) уровень снеговой границы в горах и 4) верхний денудационный уровень – до самых высоких вершин в горах.

Концепция, отводящая определяющую роль в формировании рельефа геологии. Она успешно развивается в России(И. П. Герасимов, Ю. А. Мещеряков и др.). Приверженцы «геологического пути» обьясняют и классифицируют рельеф по структурному принципу. Они выделяют геотектуры, морфоструктуры, представляющие собой древние массивы, аккумулятивные впадины, молодые складчатые горы. Другое направление подчеркивает ведущую роль тектонических движений в формировании рельефа.

Системный подход разрабатывается американскими и английскими геоморфологами (А. Н. Стралер). Геоморфологический ландшафт рассматривается как набор элементов, обьединенных потоками энергии и вещества. Под таким углом зрения может быть проанализирована любая группа форм рельефа.Системный подход рассматривает динамическую связь между процессами и рельефом. Геология, климат и возраст являются переменными факторами, которые воздействуют на связь процесс – рельеф больше, чем все другие. Влияние этих непостояных факторов определяется масштабом исследований. Для системного подхода характерно повышенное внимание к сущности связи процесс – форма рельефа. Он лучше обьясняет механизм процесса, предусматривает необходимость изучения рыхлых отложений и возможность количественной оценки, дает возможность успешно прогнозировать и способствует развитию прикладной геоморфологии.