Методология и сновные проблемы, отражающие суть структурной геоморфологии.

Понятие, термин и определение «структурная геоморфология» возникли сравнительно недавно. В отечественную литературу он был введён И.С.Щукиным в 1952 г. Одновременно с этим тот же термин был определён и Ж. Трикаром в том же 1952 году. Термин быстро приобрёл право на гражданство. В настоящее время под данным научным направлением принято понимать совокупность принципов и методов геоморфологических исследований, вскрывающих влияние и выражение геологической структуры, как в современном рельефе, так и на прошлых стадиях его развития. В таких специализированных исследованиях имеются в виду внешние морфологические эффекты геологической структуры, в каких бы географических и историко-географических условиях они ни проявлялись, и в каких бы целях и картографических масштабах ни производилось их изучение.

Всем известно, что крупнейшими структурно-морфологическими элементами Земли являются выпуклости материков и вогнутости океанов, а мельчайшими – микроформы рельефа, связанные своим происхождением с микроструктурными элементами геологического субстрата. Множество переходных групп заключено между этими крайними членами дискретного ряда. Структурные плато и их морфологические аналоги денудационные плоскогорья, равнины, горные хребты и межгорные впадины составляют средние звенья сложного ряда структурных форм, называемых иначе морфоструктурами. Именно в них соответствие наружного рельефа внутреннему геологическому строению достигает наивысшей степени, особенно на ранних стадиях их развития.

Таким образом, структурная геоморфология имеет дело с отражением в рельефе Земли геологических структурных форм любого масштаба и порядка. Она связана с познанием специфических морфогенерирующих свойств самих этих структурных форм. Это научное направление уходит своими корнями в структурную геологию, региональную геологию, тектонику и составляет кратчайшую связь между геологией и общей геоморфологией. С другой стороны, она является фундаментальной основой её прикладного технологического аспекта – поисковой геологии-геоморфологии.

В то же время наблюдается глубокое различие в функциях, выполняемых геологической структурой по отношению к внутреннему строению земной коры и наружному рельефу. Развитие земной коры идёт через развитие самих геологических структурных форм и их комплексов. Эволюция рельефа протекает лишь в зависимости от развития геологических структурных форм, но не обусловлена ими полностью. Структурная геоморфология, как и структурная геология, исследует соотношения внутренних и внешних форм родственных явлений, относящихся к зоне экзоконтакта литосферы и атмо-гидросферы. Но структурная геоморфология изучает взаимодействие геоморфологического пространства, соприкасающегося с глубоко отличной от литосферы физическо-химической средой воздуха, льда, воды. Геологическая среда анализирует структуру внутренних и внешних форм геологических тел в процессе их механических деформаций. Для объектов структурной геоморфологии момент их соприкосновения с окислительной средой атмо-гидросферы означает толчок к началу развития. При отсутствии такого соприкосновения геологические деформации создают лишь возможный геоморфологический потенциал. Для объектов структурной геологии соприкосновение с атмо-гидросферой означает толчок к началу разрушения. Их существование в недрах земной коры, вне контакта с земной поверхностью может длиться сколь угодно долго, до тех пор, пока структурная форма не выйдет на дневную поверхность.

Связь между формой рельефа и её геологическим содержанием является важнейшим методологическим вопросом структурной геоморфологии.

В объектах структурной геологии предпосылки для решения этого вопроса весьма очевидны. Под содержанием геологического тела или формы понимается его вещественный состав, его микроструктура и текстура. Слой для первично осадочных пород или интрузивное образование являются формой геологического тела. Это позволяет по форме геологического тела судить о его геологическом содержании. Соответствие формы содержанию в слоях первично-осадочных пород столь велико, что не истребимо даже в условиях метасомотоза, глубинного метаморфизма и колоссальных промежутков времени, в течение которых шансы на уничтожение первичных признаков неизмеримо возрастают. Примером такого соответствия является пластовая структура Русской плиты, где рифейские, вендские, кембрийские, ордовикские и более молодые пласты практически не изменили своего геологического содержания.

В объектах структурной геоморфологии, при оценке с тех же позиций, геологическая форма становится на место геоморфологического содержания. Содержание же приобретает новую специфическую форму: вторичную по отношению к состоянию геологических форм в земной коре и первичную в новой субаэрально-субаквальной среде, в которой развивается рельеф. В таком смысле каждый структурно-геоморфологический объект является более сложной и исторически позже возникающей категорией. Он становится обладателем новых качеств по отношению породившей его геологической формы. Эти новые качества вливаются в поток преобразований, отражающих прерывисто-непрерывный процесс развития земной коры в геоморфологическом процессе.

Возникая в неустойчивых условиях взаимодействия подвижных (ландшафтообразующих) и консервативных (литосфера) геосфер, структурно-геоморфологическая форма, понимаемая как комплекс связанных единым происхождением форм с глубинами Земли, постоянно видоизменяется (метаморфизуется) и оказывается гораздо меньше консервативной, чем её геологическое содержание, в основе которого остаются вещественно-геологические свойства субстрата. Разные стадии геоморфологического метаморфизма первичной геологической структуры могут образовывать латеральные ряды форм, объединяемых в геоморфологические фации или морфодинамические комплексы с вертикальной и горизонтальной дифференциацией.

Соотношение структурно-геоморфологических свойств рельефа с их внутренней геологической структурой является ключевым звеном методологии структурной геоморфологии. В природе мы имеем дело с бесчисленным множеством степеней соответствия наружных форм структуре субстрата: от почти полного соответствия или конформности до почти полного несоответствия – дисконформности.

Высокая степень конформности явление редкое. Ею обладают быстро развивающиеся или «живые» структурные формы - современные сбросы, сдвиги, сейсмодислокации, а также препарируемые «мёртвые» образования: дайки, жилы, интрузивные тела, вулканические постройки и др. Полная дисконформность - явление ещё более редкое. В условиях открытого денудационного рельефа она редко осуществима. В условиях погребённого состояния немедленно вступает в действие структура покрова, и её влияние отразится в форме поверхности. Лишь в самом начале образования осадочного покрова можно себе представить кратковременное существование вполне нейтральной поверхности. В подавляющем же большинстве случаев наблюдаются явления различных степеней не полной конформности. Это правило сохраняет силу, как в денудационном, так и в аккумулятивном рельефе. Перед геоморфологом стоит задача научиться отделять и количественно выражать вуалирующий эффект тектонических деформаций, унаследованности-наложенности тех или иных процессов, климатических факторов и т.д., слагающихся из многих переменных.

Выражение внутренних свойств субстрата, на котором развивается рельеф, осуществляется через эндогенную деформацию (тектонические движения), или литоморфную (вещественную), или через ту и другую вместе. В этом балансе сил один фактор может преобладать или уступать по своим морфологическим эффектам другому. В общем случае, можно считать, что влияние тектонических деформаций будет тем значительней, чем они моложе, интенсивнее по темпу и дифференцированней по своей внутренней кинематической структуре. Чем больше градиенты движения отдельных элементов, тем они активнее.

Что касается литоморфизма, то его влияние усиливается при большой неоднородности свойств субстрата. Его значение достигает наивысших степеней при образовании поверхности, многократно и до самого основания пересекающей покровный (платформенный) комплекс, обнажая комплекс основания (фундамент).

Таким образом, при структурно-геоморфологическом анализе необходимо учитывать целый ряд потенциально заложенных свойств субстрата, проявляющих себя в полной мере только близ- или на самой земной поверхности в условиях тех или иных морфодинамических эффектов. А это последнее - уже задача «климатической геоморфологии».

Время как геоморфологический фактор при структурном анализе рельефа имеет весьма относительное значение, в котором особенно важны оценка длительности воздействия какого-либо фактора или их мобильной группы и порядок смены, последовательность, их действия: активизация, усиление, затухание. С учётом фактора времени связана и скорость геоморфологического процесса, хотя оценка этой скорости для структурной геоморфологии не имеет первостепенного значения. Её больше интересует формула: геологическая структура – механизм её обработки динамическими процессами рельефообразования – геоморфологический результат к моменту наблюдения. В разных условиях места и времени как эндодинамические, так и экзодинамические деформации могут быть и очень медленными и, наоборот, очень быстрыми. Так, воздействие мощного селевого потока на ложе и склоны горной долины или сильные землетрясения, при которых скорость вспарывания тектонических швов рельефа оценивающаяся в 3,5-4.0 км/сек, образования структурных форм происходит очень быстро, или мгновенно. А вот на фоне затухающего тектонического процесса скорость выработки поверхностей выравнивания соизмерима с геологическим веком или даже периодом. Более важно для структурной геоморфологии, таким образом, действительные соотношения экзодинамических и эндодинамических деформаций, поскольку последние являются прямым выражением форм внутреннего развития субстрата.

Механизм морфогенеза в структурной геоморфологии. В формуле «субстрат-механизм-результат» субстрат является данным, результат наблюдаемым. Сложней оценить действие механизма, так как одна и та же структурная форма субстрата в разных условиях гидрологического и климатического режима может породить разные морфологические образования. А может она быть доведена, как до высокой степени конформности внешних очертаний внутренними формами субстрата, так и уведена очень далеко от них. Отсюда следует, что по одним внешним очертаниям структурной формы рельефа нельзя однозначно говорить о механизме её получения. Поэтому расшифровка механизма невозможна одними структурно-геоморфологическими методами.

Понятие геоморфологическая «структура». Следует остановиться на сущности этого понятия и подумать: достаточно ли ограничиться тем, что понимается под словом «тектоническая структура»? Видимо, на этот вопрос ответить утвердительно нельзя, так как условия и форма залегания геологических тел её вещественного наполнения далеко не исчерпывают важных для геоморфологии свойств и состояния рельефа. В формах земной поверхности в разной степени отражаются ещё литоморфные особенности каждого геологического тела или его отдельных частей, новейшие и современные тектонические деформации, новейшие и современные аккумуляции. Поэтому понятие «геоморфологическая структура» должно быть шире понятия «геологическая или тектоническая структура».

В понятие «геоморфологическая структура» необходимо включить все вещественно-морфологические свойства геологических тел и все тектонические (новейшие тектонические) формы, которыми в данное время обладает субстрат и которые длительное время сохранялись бы на земной поверхности, будь она лишена воздушной и водной оболочек. Внутренняя геоморфологическая структура (но не структура рельефа) – это всё то, что может рассматриваться с точки зрения потенциальной возможности и предназначенности проявить себя в рельефе. Она может быть активной, способной преодолевать воздействие денудации через высокий темп тектонических движений, и пассивной – через одну литологию и климат. Такое понимание геоморфологической структуры близко к распространённому представлению о «геологическом строении», но не тождественно ему. Будучи специализированным, оно отличается, так как содержит элементы проецирования на будущее и может быть ориентировано на иные денудационные срезы, нежели современный.

В основе развития рельефа любого типа и облика лежит развитие геоморфологической структуры. Эта структура, непрерывно изменяясь, находится в сложном взаимодействии и в противоречии с подвижными геосферами и порождает возникновение и смену различных формаций рельефа. В каждую стадию или эпоху, соответствующую той или иной стадии тектонической жизни земной коры, рельеф отражает внутренние противоречия наружной земной оболочке в зоне их контакта.