Изучение элементов и форм рельефа

Элементарные поверхности обычно бывают представлены склонами, которые при очень значительных углах называют уступами, обрывами или отвесами, а при наклонах, превышающих 90°,— навесами и потолками. Горизонтальные поверхности называют площадками, плакорами, в случае же значительного протяжения — плоскими равнинами. Непосредственно на местности в поле, а также по картам и аэрофотоматериалам определяют форму и размеры склонов, их экспозицию и положение в формах рельефа.

По форме профиля различают склоны простые (прямые, выпуклые, вогнутые) и сложные (выпукло-вогнутые, ступенчатые, волнистые). По очертаниям в плане склоны бывают простые (прямолинейные, выпуклые, вогнутые соответственно с параллельными, расходящимися или сходящимися линиями наибольшего уклона) и сложные (извилистые).

Извилистость склонов характеризуется радиусом кривизны, размер которого в случае необходимости находят по профилям, крупномасштабным картам и аэрофотоматериалам. При некоторых специальных исследованиях выясняют виды математических кривых, к которым ближе всего подходят отдельные отрезки склонов (параболические, эллиптические, дуги окружности и пр.).

Размер склонов устанавливают путем измерения их относительной высоты, длины (протяженности по линии наибольшего падения), угла наклона и протяженности по линиям горизонталей. Если эти показатели у одного и того же склона различны, то приводят их наибольшие, наименьшие и средние значения. Далее отмечают экспозицию склонов (северную, северо-восточную, западную и т. д.), элементами каких положительных и отрицательных форм они являются и как смежные склоны разной экспозиции или формы сочленяются друг с другом.

В направлении сверху вниз склоны сочленяются по следующим линиям: водораздельной, или гребневой; бровки; вгиба, или подошвенной и тальвега. Как отмечает Ю. К. Ефремов, эти линии своими очертаниями и положением в пространстве определяют общий облик рельефа, образуя его «каркас» (рис. 11).

Рис. 11. Каркасные элементы рельефа. Линии: 1 — водораздельные; 2 — бровки; 3 — подножия; 4 — тальвеги; 5 —точки и их индексы; а — вершинные; б — седловинные; в — донные; г — устьевые; д — поворотные; е - развилочные; ж — пересечения; з — слияния

Морфогенетическое значение линий заключается в том, что они, как правило, служат границами элементарных поверхностей разного происхождения, возраста, различно направленных рельефообразующих процессов, границами пород неодинаковой сопротивляемости денудации.

Поэтому каждую линию специальным условным знаком наносят на полевую геоморфологическую карту, отмечая ее очертания в поперечном профиле, захватывающем смежные части склонов, очертания в продольном профиле (плоские, волнистые, зубчатые), в плане (прямолинейные, извилистые), абсолютные, относительные высоты (наибольшие, наименьшие, средние), углы наклона в продольном профиле.

Однако не всегда склоны различных экспозиций и угла наклона сочленяются между собой по четко обозначенным линиям перегибов и тогда только анализ всего фактического материала может установить, что морфологически простая (единая) поверхность на самом деле состоит из генетически разнородных частей.

Точечные элементы рельефа образуются в местах перегиба поверхностей и линий их разграничения. Они различаются по их положению: а) в профиле (вершинные, седловинные, бровочные, подножия, донные) и б) в плане (устьевые, слияния, поворотные, ветвления или развилочные, пересечения). Кроме положения в формах рельефа, для наиболее характерных точек определяют плановое положение (горизонтальные координаты или топографический адрес), абсолютную и относительную высоты.

От изучения отдельных элементов рельефа переходят к выяснению закономерностей их сочетания и распространения. Разнонаправленные элементарные поверхности образуют простые положительные и отрицательные формы рельефа. Очень важный признак форм — их очертания в плане: изометричные (округлые, овальные) или вытянутые. Положительные формы изометричные — бугор, холм, гора; вытянутые — грива, увал, гряда, хребет. Отрицательные формы изометричные — блюдце, котловина, западина; вытянутые — ложбина, долина.

Названные формы далеко не исчерпывают всего морфографического и морфометрического разнообразия отдельных неровностей рельефа. Кроме данных об их элементах, необходимо еще дополнительно собрать следующий материал, характеризующий каждую форму в целом; положение в пространстве, очертания, размеры в профилях и плане, положение в комплексе простых форм, а также в более сложных формах рельефа.

Положение форм рельефа в пространстве определяется горизонтальными координатами (топографическим адресом) линии подножия, вершинной точки или линии (у положительных форм), бровки, донной точки или линии (у отрицательных форм), абсолютной высотой вершины или дна.

Общий облик форм характеризуют путем их сравнения с некоторыми общеизвестными предметами или правильными геометрическими телами. Бугры, холмы, горы могут быть полусферическими, куполовидными, коническими, пирамидальными; впадины — блюдцеобразными, воронкообразными, чашеобразными, цилиндрическими; долины — ящикообразными, корытообразными. Более полно облик форм описывают по наиболее характерным направлениям — вдоль гребня или тальвега и по нескольким поперечникам.

В поперечном профиле отмечают очертания вершины (дна у отрицательных форм), склонов, подножия (края, бровки), общий вид формы (симметричный, асимметричный). Указывают, в чем выражается асимметрия (в очертаниях, размерах противоположных склонов), как связана асимметрия с экспозицией склонов. Кроме размеров отдельных элементов, определяют ширину формы между линиями подножия (бровками), относительную высоту (глубину), длину.

В продольном профиле характеризуют общий вид формы, который, как и в поперечнике, может быть симметричный и асимметричный с вершинной (донной) точкой, расположенной в центре или со смещением к одному концу формы, определяют общую длину и относительную высоту формы. Особенно тщательно изучают продольный профиль тальвегов.

Очертания в плане могут быть правильные (округлые, овальные, эллиптические, трех-, четырех-, многоугольные), в виде неправильной фигуры, вытянутые (прямолинейные, дугообразные, извилистые). В некоторых случаях представляют интерес определение азимута большой оси вытянутых форм, радиуса кривизны извилин и количества их на единицу длины спрямленной большой оси.

Между профилями обязательно проводят связующие маршрутные наблюдения и на основании всех собранных материалов, а также изучения топографических карт и аэрофотоснимков составляют общую характеристику формы и ее отдельных элементов.

В характеристике отмечают свойственные изучаемой форме морфографические и морфометрические закономерности: зависимость очертаний формы в поперечном профиле от очертаний в плане или от ориентировки длинной оси, относительной высоты — от величины уклона линии тальвега и пр., указывают, как последовательно изменяется весь комплекс морфографических и морфометрических признаков внутри формы от одной ее части к другой.

Выявление подобных закономерностей особенно важно потому, что это помогает решать морфогенетические вопросы. При этом недостаточно остановиться на изучении только отдельных форм, а следует перейти к выявлению закономерностей более широкого порядка, связанных в первую очередь с группировками ферм на определенной площади.