Геоморфология: ее сущность и роль в комплексном исследовании природных условий и ресурсов

Геоморфология – это наука, которая изучает рельеф Земной поверхности, особенности создания и размещения разнообразных форм рельефа. Отсюда следует, что объектом исследований геоморфологии являются формы рельефа, т.е. различные морфологические образования, крупные, как равнины или горы, либо небольшие, такие как поймы рек или барханы в пустынях.

Существует и такое понятие, как «предмет науки». Для геоморфологии предметом изучения рельефа могут служить природные процессы рельефообразования (работа рек, перенос рыхлого материала ветром и др.), природные условия протекания этих процессов и их территориальная специфика. Понятно, что условия рельефообразования в тундре и степи неодинаковы.

Геоморфология призвана решать многие и очень разнообразные задачи, что способствует развитию теории самой этой науки и помогает разрешению проблем хозяйственной практики. Так, о рельефе любой территории можно судить, лишь получив качественные и количественные характеристики по распространенным там формам рельефа. А использовать какой-либо участок территории (для строительства, сельскохозяйственного производства) либо планировать его преобразование для последующего применения невозможно без геолого-геоморфологических исследований. Даже специальный вариант картирования (составление карт почв или растительности) без представлений о рельефе поверхности может привести к серьезным ошибкам. В географии же без геоморфологических знаний просто не обойтись.

Широкий диапазон решаемых геоморфологией задач и разнообразное назначение этой науки в образовании и исследовательской деятельности позволяет различать геоморфологию общую, региональную, динамическую и прикладную. Географам обычно предлагают общую геоморфологию, дающую представление о многочисленных процессах рельефообразования и большом наборе создаваемых ими форм рельефа. В некоторых случаях приводятся данные по региональным особенностям развития рельефа и отдельных форм (для территории России или ее регионов).

Как любая из естественных наук, геоморфология пользуется комплексом методов. Некоторые из них применяются в смежных науках (геология, география). При всем их многообразии основные методы геоморфологии можно разделить на две группы: морфологические и генетические. Морфологические призваны определять качественные и количественные характеристики рельефа и форм (рельеф горный, низкогорный, с высотами до 1 тыс. м). Генетические методы должны отражать природу, происхождение форм. Их набор в этой группе более сложен, чем в предыдущей. Здесь присутствуют, например, морфоструктурный, морфофациальный, морфодинамический методы. Каждый из них связан с необходимостью оценки зависимости рельефа от структурного построения земной коры, от условий и особенностей осадконакопления (образования геологических фаций), от направления и режима протекания рельефообразовательного процесса. Иллюстрацией трех упомянутых методов могут служить следующие примеры. Известно, что рельеф Западно-Сибирской низменности отвечает структурному построению молодой платформы с мощной толщей рыхлых осадочных отложений чехла. В строении речной долины обычно есть терраса, сложенная аллювиальными фациями из песков с включением гравия и гальки. Далее, эрозионная деятельность временных водотоков (от таяния снега) всегда происходит с приходом весны и развивается периодически, но вместе с тем динамично. Безусловно, методический арсенал геоморфологии только этими методами не ограничивается.

Столь же богаты связи геоморфологии с другими науками. Несомненна связь с фундаментальными науками (физика, химия, общее землеведение), т.к. многие природные процессы и закономерности территориального распределения условий определяют специфику рельефообразования. Очень тесной всегда оставалась связь с геологическими науками (геотектоника, историческая геология, геология четвертичных отложений и др.). Без них невозможно составить представление об условиях развития рельефа. Наконец, совершенно очевидна и не требует подтверждения двусторонняя связь геоморфологии с физической географией, с ее частными покомпонентными науками (климатология, гидрология суши, почвоведение, геоботаника), а также с некоторыми комплексными (ландшафтоведение) или прикладными дисциплинами (мелиоративная география, рекреационная география, рациональное природопользование и др.).

Значение геоморфологии в комплексных исследованиях природных условий и ресурсов может рассматриваться в двух вариантах: теоретическом и практическом. При оценке теоретической значимости надо иметь в виду необходимость учета геоморфологической информации при проведении, например, классификации многочисленных форм рельефа или когда надо районировать территорию по морфологическим признакам. Это – примеры обеспечения развития теории данной науки. Кроме того, геоморфологические характеристики нередко используются в решении теоретических вопросов ландшафтоведения (критерии выявления природных комплексов разного таксономического ранга, обоснование типологии ПТК). Поскольку рельеф представляет собой один из компонентов географической среды, то взаимосвязь природных компонентов является важным средством регулирования состояния природных комплексов. К тому же морфологические процессы и рельеф нередко позволяют оценивать ресурсную значимость ПТК (состояние и продуктивность почв, перспективы преобразования земель, рекреационные возможности территории и др.).

Как большинство наук, геоморфология имеет свою богатую, хотя и не очень продолжительную историю. Основные вехи этой истории могут быть представлены следующим образом.

Истоки геоморфологии можно отнести к выходу в свет книги М.В.Ломоносова «О слоях земных», 1763 г. В ней развитие рельефа увязывалось с взаимодействием внутренних и внешних сил (эндогенных и экзогенных процессов), а также со структурным построением и динамикой земной коры. Тем самым утверждался генетический подход к оценке процессов рельефообразования.

Позже, с развитием промышленности в России, возникла необходимость в поиске сырья, энергетических источников, в оценке территорий для строительства предприятий, дорог и т.д. В связи с этим создается Геологический комитет (1882), рождается геологическая служба, организуются геолого-съемочные работы и исследовательские экспедиции в разных регионах страны. К числу исследовательских работ можно отнести экспедиции акад. П.А.Кропоткина по изучению материкового оледенения в Сибири и на северо-западе России, работы акад. В.А.Обручева по оценке морфологической роли эоловых процессов в Туркмении, изучение эрозионных процессов на территории Европейской России В.В.Докучаевым и др.

Итоговые теоретические построения относятся к концу XIX в. В 80-х гг. изданы книги Ф.Рихтгофена с морфогенетической классификацией форм рельефа регионов юго-восточной Азии (лессовых и эрозионных образований). В середине 90-х появился труд А.Пенка «Морфология земной поверхности» с обобщающей сводкой по рельефу. Наконец, в 1899 г. вышла в свет книга У.Девиса «Географический цикл» с концепцией стадийности (цикличности) развития рельефа. В ней У.Девис представляет наиболее вероятные стадии развития рельефа при взаимодействии эндогенных (тектонические движения) и экзогенных (эрозия и денудация) процессов: от молодой (с поднятием и расчленением) до старой (с выравниванием, пенепленизацией поверхности).

Последующее развитие геоморфологии обеспечивалось обогащением исследовательских данных и новыми, более глубокими теоретическими разработками. Заметным дополнением в теоретической части геоморфологии послужили оригинальные исследования В.Пенка, который получил более достоверные, чем У.Девис, сведения о развитии склонов, об условиях восходящего и нисходящего развития рельефа. Им введены в литературу понятия о формах профиля склонов (вогнутый, выпуклый) и условиях их образования, а также представление о поверхностях выравнивания (педиментах).

Ключевой геолого-геоморфологической проблемой XX в. стала гипотеза дрейфа материков и мобильности крупных структур земной коры, которая связывается с именами Ф.Тейлора и А.Вегенера. Ее современным продолжением служит теория литосферных плит. Суть ее была сформулирована учеными-геофизиками канадцем Тузо Уилсоном и американцем Джейсоном Морганом в 60-е гг. после проведенных палеомагнитных исследований (геофизический метод определения смещения континентов относительно магнитных полюсов Земли). Теория литосферных плит утверждает, что под действием внутренних энергетических источников Земли крупные структурные образования земной коры (плиты) в течение геологического времени изменяли свое положение, при этом сложно взаимодействовали, влияли на внутреннее построение структур и развитие рельефа. Поиском основных движущих сил в перемещении литосферных плит и разработкой этой теории занимались многие отечественные ученые: А.П.Виноградов, А.А.Борисяк, А.Д.Архангельский, Н.С.Шатский, В.В.Белоусов и др.

На рубеже XXI в. в развитии геоморфологии проявились три основных направления: региональное, морфодинамическое и теоретическое.

Региональное направление было ориентировано на проведение экспедиционных съемочных работ в разных масштабах с тематическим картированием практически по всей территории страны, бывшего СССР. Преобладающая часть территории была покрыта кондиционной комплексной съемкой масштаба 1:500 000 с представлением в региональные геологические управления подробных отчетных описаний и набора специальных карт.

Морфодинамическое направление предполагало изучение различных процессов рельефообразования и создаваемых ими форм рельефа. К этому направлению можно отнести изучение вулканизма и вулканогенных форм такими учеными, как В.А.Апродов, В.И.Влодавец, А.Н.Заварицкий. Очень многие исследователи занимались изучением морфологической роли речных потоков (Н.И.Маккавеев, Е.В.Шанцер, М.В.Пиотровский и др.). Много и плодотворно исследовали проявление деятельности древних и современных ледников К.К.Марков, С.В.Калесник, А.И.Спиридонов и др. Морфологическому проявлению моря уделяли внимание в своих работах В.П.Зенкович, А.С.Ионин, О.К.Леонтьев и др. Этот список можно продолжть.

Третье, теоретическое направление, безусловно, присутствовало в работах всех упомянутых выше исследователей. Однако есть ученые, в деятельности которых теоретическое направление являлось основным. Надежную геотектоническую основу под разные по размеру и характеру морфологические образования подвел В.В.Белоусов. Разработкой классификации морфоструктурных единиц успешно занимался И.П.Герасимов. Фундаментальные исследования с хорошими результатами по систематизации форм рельефа проведены И.С.Щукиным, Н.В.Башениной, А.И.Спиридоновым. Убедительным свидетельством успеха этой работы может служить то, что инструкцией по геолого-съемочным работам Н.В.Башениной руководствовались во всех экспедиционных организациях страны. А съемка эта обычно имела многоцелевое назначение: оценка инженерно-геологических условий разного строительства, возможности добычи полезных ископаемых, организации водоснабжения, наконец, условий проходимости в экстренных случаях. Даже из этого перечня понятно, что геоморфологические данные здесь были ценны наравне с другими.