1 Введение Форма Строение Понятие о рельефе

1.

Геология с основами геоморфологии
Лекция 1
Основные определения
Методы
Форма Земли
Внутреннее строение Земли
Геологическая карта
Понятие о рельефе
Классификация форм
Характеристики рельефа
2026

2.

Геология – комплекс наук о составе, строении и развитии
земной коры и Земли в целом, а также ее оболочек,
взаимодействующих между собой.
Объект
= Литосфера, земная кора
~ Земля
Предмет
состав, строение, история,
процессы

3.

Отрасли (научные направления) геологии
Теоретическая
Геохимия;
⚫ Кристаллография;
⚫ Литология;
⚫ Минералогия;
⚫ Петрология;
⚫ Стуктурная;
⚫ Экологическая.
⚫
Динамическая
Вулканология;
⚫ Геодинамика;
⚫ Геокриология;
⚫ Геомеханика;
⚫ Геоморфология;
⚫ Геотектоника;
⚫ Неотектоника;
⚫ Сеймогеология.
Геохронология;
⚫ Палеогеография;
⚫ Палеоклиматология;
⚫ Палеонтология;
⚫ Палеотектоника;
⚫ Стратиграфия;
⚫ Четвертичная.
⚫
Прикладная
Военная;
⚫ Медицинская;
⚫ Полезных ископаемых;
⚫ Гидрогеология;
⚫ Инженерная;
⚫ Региональная.
⚫
Историческая
⚫
Прочие
Геофизика;
⚫ Геоэкология;
⚫ История геологии;
⚫ Космическая;
⚫ Морская.
⚫

4.

Общенаучные методы
Описание, наблюдение
Наблюдение, сравнительный и исторический методы
Историческая геология
Стратиграфия
Наблюдение, сравнительный и исторический методы,
моделирование, эксперимент
Петрография
Геоморфология
Геотектоника
Геохимия
Геофизика

5.

Принципиальные / основные
Актуализм (униформизм)
Сравнительно-исторический
Моделирование
Эксперимент
Геофизические
Геохимические
Геобиологические
Геокосмологические
Геоморфологические
Петрологические
Геохронологические
Геотектонические
и т. д.
Фундаментальные
Методы геологических исследований
Прикладные
Геохимический
Геофизический
Геобиологический
Прочие
• Аэрофотометод
• Шлиховое опробование
Физические
Химические
Математические

6.

Катастрофизм
Униформизм
(актуализм)
Неокатастрофизм
Чарлз Лайель (1797-1875)

7.

Геологический паспорт Земли
Возраст ~4,6 млрд лет
Геологический возраст ~4 млрд лет
Наиболее распространенные элементы:
Fe (32%), O (30%), Si (15%), Mg (14%).
Наиболее распространенные оксиды:
SiO2 (60%), Al2O3 (15%).
Средняя плотность 5,5 г/см3.
Состав земной коры:
O (46%), Si (28%), Al (8%), Fe (6%), Ca (4%).
Плотность земной коры 2,6 г/см3.
Синий марбл, 1972
NASA/Apollo 17 crew; taken by either
Harrison Schmitt or Ron Evans

8.

Pale Blue Dot,
Вояджер-1, февраль 1990
Система Земля – Луна,
NavCam1, OSIRIS-REx, январь 2018

9.

Харрисон Шмитт в процессе отбора образцов лунного грунта,
NASA, 1972

10.

Форма Земли
Земной эллипсоид
Общеземной эллипсоид
⚫ WGS-84 (6378137 м);
⚫ ПЗ-90 (6378136 м).
Геоид
International Centre for Global Earth
Models (ICGEM)

11.

Модель геоида GRACE
NASA/JPL/University of Texas Center for Space Research, 2009

12.

Внутреннее строение Земли
D
5721
1. Континентальная кора; 2. Океаническая кора; 3. Верхняя мантия; 4. Нижняя
мантия; 5. Внешнее ядро; 6. Внутреннее ядро; A — граница Mохо; B — граница
Гутенберга; C — граница Леманн-Буллена; D – граница структурированно
плотного ядра (R~650 км).

13.

Граница Мохо

14.

Строение литосферы в зоне субдукции

15.

Поперечный
разрез
Земли,
демонстрирующий
исходящие
от
землетрясения сейсмические волны. P - волны сжатия-растяжения; S поперечные волны. S-волны не проходят через ядро, но могут
преобразовываться в волны сжатия (обозначены K) при входе в ядро (PKP,
SKS, SKP). Волны могут отражаться от поверхности (PP, PPP, SS).

16.

Кольская сверхглубокая скважина (СГ-3), 12262 м
Буровая вышка скважины на начальном этапе,
1974 г.
Закрытое устье скважины

17.

Геологическая карта
Тематические карты
• Карты природных объектов и явлений
• Экологические карты
Карта, отображающая на топографической или географической основе в
заданном масштабе геологическое строение космических тел или какоголибо их участка, в первую очередь Земли.
Зарамочные элементы:
• Легенда
• Геологический разрез
• Стратиграфическая колонка
• Тектоническая схема и др.
Классификация по масштабу:
• Обзорные (1:500000 и мельче)
• Мелкомасштабные (1:500000 – 1:1000000)
• Среднемасштабные (1:100000, 1:200000)
• Крупномасштабные (1:50000 и крупнее)

18.

Карта дочетвертичных отложений

19.

Геологическая карта морского дна

20.

Геоморфология – наука о рельефе земной поверхности, его
строении (внешнем облике, морфологии), происхождении, истории
развития и современной динамике.
Рельеф – совокупность неровностей земной поверхности, разных
по форме, размерам, происхождению, возрасту и истории развития.
– совокупность геометрических форм земной поверхности,
образующихся в результате сложного взаимодействия земной коры
с водной, воздушной и биологической оболочками нашей планеты.
Физическая география
Геоморфология
Геология

21.

Элементы рельефа по геометрии:
Грани, или поверхности, ребра (пересечение двух граней),
гранные углы (пересечение трех и более граней).
Г
Г
Г
Г
Поверхность
Субгоризонтальная (< 2°)
Склоновая (> 2°)

22.

Классификация форм рельефа
Замкнутые
Открытые
(моренная западина и
моренный холм)
(овраг)
Положительные
Отрицательные
Простые
Сложные

23.

Формы рельефа по размерам
Планетарные (сотни тыс. - млн км2): материки, геосинклинальные пояса
(переходные зоны), ложе океана, срединно-океанические хребты.
Мегаформы (десятки – сотни тыс. км2): горные пояса, равнинные страны,
крупные впадины и поднятия, разломы планетарного масштаба.

24.

Макроформы (сотни – тыс. км2): составные части мегаформ, хребты или впадины
какой-либо горной страны.
Мезоформы (несколько – десятки км2): овраги, балки, долины рек, барханные
цепи, моренные гряды.

25.

Микроформы: детали более крупных форм (карстовые воронки,
эрозионные рытвины, береговые валы).
Наноформы: очень мелкие неровности поверхности, осложняющие
предыдущие уровни (луговые кочки, мелкие эрозионные бороздки, знаки
ряби и др.).

26.

Гипсографическая кривая (уровни) – кривая, показывающая в
прямоугольных координатах относительное площадное распределение
высот суши и глубин моря.
Материковый (30 %), океанический (50 %), переходный (20 %).

27.

Гистограмма и гипсографическая кривая по данным модели ETOPO1

28.

Гипсографические кривые
Нидерланды
Испания
Швейцария
Луна

29.

Материки
Ср. высота, м
Евразия
Африка
Сев. Америка
Юж. Америка
Австралия
Антарктида
840
750
720
600
320
2500
Океаны
Ср. глубина, м
Тихий
Атлантический
Индийский
Сев. Ледовитый
4280
3940
3960
1200
г. Косцюшко (2228 м, Австралия)

30.

Разделение поверхности суши по степени приподнятости:
Низменный (абс. высоты от ~0 до 200 м)
Низменности
Равнины

31.

Возвышенный рельеф
Возвышенности и возвышенные
равнины(200-500 м)
Поверхности: горизонтальные,
наклонные, вогнутые, выпуклые.
Морфология: плоская, холмистая,
волнистая, грядовая.
По степени воздействия экзогенных
агентов: аккумулятивная или
денудационная.
Прикубанская наклонная равнина

32.

Плато – возвышенная равнина, сложенную горизонтально лежащими или
слабо деформированными породами с ровной или слабо расчлененной
(волнистой) поверхностью, ограниченную отчетливыми уступами от
соседних более низких равнинных пространств.
Лено-Ангарское плато

33.

Плоскогорье – это обширные участки суши, приподнятые над окружающей
территорией и характеризующиеся значительным эрозионным
расчленением при относительно слабом расчленении водораздельных
поверхностей (абс. высоты до 1000 м и более).
Среднесибирское плоскогорье

34.

Нагорье – обширные участки земной поверхности, характеризующиеся
сложным сочетанием горных хребтов и массивов, плато, плоскогорий и
котловин, лежащих на общем, высоко поднятом массивном цоколе.
Тибетское нагорье

35.

Горы – это обширные территории со складчатой, глыбовой или складчатоглыбовой структурой земной коры, приподнятые на различную высоту и
характеризующиеся значительными, обычно резкими колебаниями высот
на коротком расстоянии.
Низкие (до 1000 м)
Ср. Урал
Средневысотные (1000-2500 м)
Высокие (2500-5000 м)
Альпы
Полярный Урал
Высочайшие (более 5000 м)
Памир

36.

Батиметрия дна мирового океана
Неритовая зона морского дна (до 200 м);
Батиальная (200-3000 м);
Абиссальная (3000-6000 м);
Гипоабиссальная (свыше 6000 м).

37.

Морфографическая (качественная) и морфометрическая (количественная)
характеристики рельефа базируются на данных полевых наблюдений. В
камеральных условиях на основе полевых материалов, а также
топографических карт, аэро- и космических снимков может быть составлена
серия морфометрических карт.
Карта густоты горизонтального расчленения. Наиболее простой способ
построения такой карты сводится к определению длины эрозионной сети L
на единицу площади Р: L/P.

38.

Карта глубины расчленения. Один из способов составления подобного
рода карт заключается в следующем: на топографической основе проводят
границы элементарных бассейнов, а затем в каждом из них определяют
амплитуду между самой высокой и самой низкой точками.
Карта глубины расчленения Новосибирской области

39.

Карта общего показателя расчленения
рельефа. Составление карты основано
на подсчете по условным квадратам
сумм длин горизонталей.
Картограмма густоты овражнобалочной сети (км/км2)

40.

Карта крутизны склонов.
Показателями
крутизны
могут
служить угол наклона (а) и
отвлеченная величина —
уклон (/, равный tg a).
При классификации рельефа
по этим показателям в одной
категории могут оказаться
конвергентные формы, т.е.
формы, имеющие сходный
внешний облик, но
различные по
происхождению, а близкие
по генезису, но разные по
внешнему облику формы
окажутся разобщенными.

41.

Анализ цифровой модели рельефа

42.

Морфолитогенетический метод
Изучение соотношения рельефа и
его элементов с геологическими
структурами.
Изучение особенностей развития рельефа
в сопряжении со слагающими рыхлыми
отложениями / осадочными породами.
Палеогеоморфологический метод
Морфодинамический метод
Изучение процессов динамического
преобразования форм рельефа с учетом
направления, скорости и
неравномерности движений.
Ступин, Пластинин,
2011
Мезозой и кайнозой
континентов и океанов
Изучение рельефа той или иной
территории в определенный
временной интервал геологического
прошлого.
Геоморфологическая квадрига: морфология, генезис, возраст, динамика
Морфоструктурный метод

43.

Относительный возраст рельефа
Развитие рельефа – стадийный процесс.
Выделение начальной (юность),
формирующей (зрелость) и завершающей
(дряхлость, старость) стадий.
Взаимоотношение одних форм с другими.
Геологический возраст рельефа – тот отрезок
времени, когда рельеф преобрел черты,
аналогичные современному облику.
▪
▪
▪
▪
Определение возраста выработанной
формы рельефа (речной долины)
методом возрастных рубежей:
1 – морские отложения неогенового
возраста; 2 – ледниковые отложения
раннечетвертичного возраста; 3 современные аллювиальные отложения.
определение возраста по коррелятивным отложениям (образование
продуктов разрушения в выработанной форме рельефа);
метод возрастных рубежей (определение возраста отложений,
фиксирующих нижний и верхний рубежи);
определение времени фиксации денудационного рельефа (в случае
перекрытия денудационных поверхностей корой выветривания);
метод фациальных переходов (в случае отсутствия палеонтологических
следов).
Абсолютный возраст рельефа определяется радиоизотопными методами.