11.3: Давізіанська геоморфологія
- Page ID
- 36835
На початку, наприкінці дев'ятнадцятого століття і на початку ХХ століття, пояснювальний звіт про розвиток ландшафтів був розроблений шляхом застосування дедуктивного підходу: спостерігати за великою кількістю існуючих ландшафтів, а потім спробувати оформити їх у «кіно», що являє собою розвиток ландшафтів крізь час. Звичайно, важливим для цього починання є гарне розуміння процесів, які формують ландшафти в першу чергу. Проблема в тому, що тільки тому, що такі фільми можуть бути зроблені не означає, що так все працює!
З плином десятиліть двадцятого століття значною мірою такий підхід випав з ладу. Однак останнім часом, з появою сучасних уявлень про тектонізм, викликаних появою парадигми плит-тектоніки, поряд з розвитком кращих технік датування порід і навіть поверхонь, спостерігається відродження інтересу до історичного аспекту ландшафтів.
У часи Девіса, як правило, вважалося, що орогенія (побудова гірської місцевості за тектонічною активністю), як правило, відбувалася у вигляді коротких імпульсів у всьому світі, а потім, у тривалі періоди часу між ними, існувала тектонічна спокій, коли земля поступово зношувалася. Тоді для Девіса було природно припустити швидке широке підняття великої області континентальної кори Землі, а потім повільне зменшення висот протягом дуже тривалих періодів часу. Девіс зосередився на тому, що насправді є лише підмножиною земних ділянок: тих, хто має значні опади та добре розвинені річкові системи, які мобілізують та транспортують продукти вивітрювання до океанів. Це залишає великі посушливі та напівпосушливі області поверхні Землі, де різні геоморфні процеси, як правило, залишають досить різні ландшафти.
Девіс сприйняв цикл: швидкий підйом, тривале спокій, поки пейзаж був зношений, потім відновлений швидкий підйом. Цей цикл був названий вологим геоморфним циклом, або вологим циклом ерозії. Це був центральний аспект геоморфного мислення, але він був суперечливим з самого початку, і його проблеми змусили його впасти в непристойність до середини ХХ століття. Однак елементи реальності, які вона несе, зберегли її в живих у мисленні геоморфологів, хоча і з застереженнями. Отже, звіт про це тут, здається, виправданий.
Ключовим елементом мислення Девіса була півнина: широка низинна область, сотні, якщо не тисячі кілометрів, що є кінцевою стадією циклу. Пенерівнина («майже рівнина») - це не майже плоска поверхня: вона плавно схиляється вгору від берегової лінії океану, ніде не досягаючи висот більше кількох сотень метрів, і вона приглушила рельєф горба і долини. Одна велика проблема з концепцією пенеплайн полягає в тому, що, незважаючи на те, що це робить абсолютно хороший дедуктивний сенс, важко визначити будь-які півнини в сучасному світі! (Така проблема має природну тенденцію вимикати вчених від інакше привабливої концепції.) Ви можете розглядати Давізіанський цикл ерозії як підняття раніше існуючого пенеплана, прогресивне розсічення цього пенеплайна, і можливий розвиток нового пенеплана. Але велике питання: чи дійсно це працює так?
Девіс розглядав свій вологий цикл ерозії з точки зору широких, якісних етапів, без чітко визначених меж і без уточнення фактичних віків у роках: молодість, зрілість та старість, за вільною аналогією з життєвими історіями організмів.
Після початкового підйому (рис. 11-2А), в стадії молодості (рис. 11-2В), струмки швидко врізаються в знову підняту поверхню. Велика частина площі складається з низькорельєфних височин, званих межирічями, між каналами активного потоку. Схили долини круті, а профілі долин мають V-подібну форму. У зрілості (рис. 11-2C) розвиток потокових каналів в основному усунув нерозсічені межиріччя. Річкові долини розширилися, схили долин стали більш м'якими, а загальний рельєф регіону знижується. У старості (рис. 11-2D) область була зношена до ще більш низької висоти, рельєф значно зменшений, потоки мають низький градієнт, а ділення - широкі і низькі. Регіон близький до того, щоб бути півниною.
Але чи справді це відбувається таким чином? Ви могли б зробити це, в дуже малих масштабах, на великому потоковому столі або на ділянці ерозії заднього двору. Біда в тому, що масштабні моделі такого роду, хоча і часто дуже показові, є лише якісними: вони не динамічно схожі (використовувати термін з динаміки рідини), в тому сенсі, що всі сили, рухи та процеси знаходяться в тій же пропорції в моделі, що і в природному випадку. Науковий здоровий глузд говорить нам, однак, що щось схоже на вологий геоморфний цикл має бути застосовано до великих континентальних регіонів, за умови швидкого підняття, а потім довгострокового тектонічного спокою.
Зрозуміло в наші дні, що тектонізм (рухи земної кори) не настільки добре поводиться епізодичний, як вважали ранні геоморфологи. Зрозуміло, що в регіонах зближення плит (субдукція океана—континенту, як в Андах, і континент-континент зіткнення, як у районі Гімалаїв - Тибетського плато Південної Азії) сильний регіональний підйом може тривати десятки мільйонів років, і весь час потоки оголюють ландшафт - далеко крик від Давізіанської концепції швидкого підняття з подальшим довгим спокою. Однак навіть у таких регіонах нині підняті залишки старої, раніше існуючої поверхні з низьким рельєфом та низькою висотою можуть зберігатися геологічно довго. Справедливості заради Девіса, я міг би зазначити тут, що він сам підкреслив, що переривання його циклу ерозії повинні бути загальними і важливими.
Ключовим поняттям у циклі вологої ерозії є відповідність самітів. Коли-небудь, коли ви подорожуєте на південний захід від Нової Англії на міждержавному маршруті 84 через південний штат Нью-Йорк до північно-східної Пенсільванії, зробіть короткий об'їзд на південь до північно-західного Нью-Джерсі. (Є зручний вихід з позначкою «Гірська дорога», останній перед дорогою доходить до Порт-Джервіс, де три штати Нью-Йорк, Нью-Джерсі та Пенсільванія збираються разом.) Уздовж хребта Аппалачів на північному заході Нью-Джерсі, у найвищій точці штату, знаходиться пам'ятник Вашингтона - схожа на споруду на майже безлісному та вражаючому триста шістдесят градусному оглядовому майданчику. Там ви можете дозволити своєму оку понестися навколо компаса на навколишньому ландшафті, поблизу і далеко. Вражаюча річ у цій перспективі полягає в тому, що до чудового наближення можна вписати до всіх далеких гірських вершин на горизонті одну площину, ту, яка піднімається м'яко зі сходу на захід. Вершини мають форму хребтів, що складаються з стійких гірських одиниць, всі тенденції приблизно паралельно в північно-східній орієнтації, що регулюється базовою структурою скелі Аппалачі орогену. Втручаються долини лежать під слабшою скелею, де потоки розмили ландшафт до набагато нижчих рівнів. Висновок привабливий до того, що переважна, що така топографія є результатом підняття низько лежачої рівнини, а потім флювіального розрізу, щоб експлуатувати зони слабкої породи, залишаючи при цьому більш стійку скелю майже не впливає як розділяє між різними потоками (рис. 11-3). Чи означає це, що земля була піднята в одному епізоді, а потім залишалася високою, поки ерозія протікала, Давізіанським способом? Не обов'язково: можливо, підняття тривало, одночасно з денудацією. У будь-якому випадку важко уникнути вирахування, що колись була низинна рівнина, яка піднялася і розмилася!
