Горный рельеф
- Информация о материале
Горы занимают значительную часть земной суши. Горной страной или горами обычно называют высоко поднятые участки земной коры с сильным расчленением. Это и тысячекилометровые горные хребты, и цепи, и отдельные вершины, изолированно поднимающиеся на фоне окружающей поверхности, и горные массивы - группы близко расположенных вершин, сходных по размерам, и высоко поднятые над уровнем моря плоскогорья.
Общепринятого определения горных областей пока не существует. Обычно не усматривается между горами и возвышенностями ни качественных, ни даже количественных различий. Столь же условен и термин высокогорье, отражающий в основном характерные черты ландшафта.
Тем не менее поскольку именно высота над уровнем моря более, чем другие геоморфологические характеристики, определяет большинство особенностей горных областей, принято к высокогорью относить поднятия выше 2000 м над уровнем моря. Общая площадь таких территорий (включая нагорья) превышает 16 млн. кв. км, т.е. более 10% всей земной суши. Такое понимание высокогорья соответствует и альпинистской практике. И хотя наша Земля в общем равнинная планета, нет на ней ни одного континента без достаточно протяженных горных систем.
Человечество сосуществует с горами на всем протяжении своей истории. Совокупность климатогеографических условий высокогорья и их отличие от равнины постоянно вызывали необходимость приспособления человека к этим условиям как в биологической, так и в социальной сфере.
Труднодоступность горных районов вела к изоляции отдельных племен, защищала их от вторжений, способствовала возникновению обособленных культур, сохранившихся в какой-то степени до настоящего времени. Примером того могут служить княжества Восточных Гималаев, отдельные племена в американских Кордильерах, курдские общины на границе Турции и Ирана, разноязыкие народности Дагестана. Даже в центре Европы (Андорра, Лихтенштейн, отдельные швейцарские кантоны) можно найти следы этой обособленности.
Вместе с тем необходимость торгового и культурного общения с ближайшими и отдаленными соседями заставляла население горных районов искать пути и средства преодоления естественных препятствий, возможности использования собственных природных ресурсов.
Горы стали восприниматься человеком не только как проявление грозных, порой обожествляемых сил природы, но и как источник средств существования.
Вертикальная зональность ландшафта порождала характерные условия сельского хозяйства и выдвигала специфические хозяйственные проблемы. Зона альпийских пастбищ не только способствовала развитию высокопродуктивного животноводства, обеспечивающего натуральные потребности местного населения, но и создавала ресурсы для выгодной торговли. Сохраняющиеся до сих пор в горах значительные лесные массивы в сочетании с транспортными возможностями горных рек вели к интенсификации лесного хозяйства.
В горной местности нередки и достаточно доступны ценные минеральные ресурсы, местные строительные материалы.
Возникли такие специфические формы сельского хозяйства, как террасное земледелие с соответствующими ему способами ирригации. Параллельно формированию хозяйственной сферы становилось необходимым строительство дорог и мостов, требовавших в условиях горной местности неординарных технических решений. То же самое можно сказать о возведении защитных сооружений, жилищном и хозяйственном строительстве.
Все перечисленные обстоятельства, несмотря на чрезвычайное разнообразие природных условий в горных районах, расположенных на разных континентах и разных широтах, в какой-то мере идентичны и, как показывают многочисленные труды ученых-этнографов, накладывают своеобразный отпечаток на уклад жизни, обычаи и традиции народов горных стран,
Но современный мир с его техническими достижениями во многом стирает естественные границы. Горы, даже самые высокие и недоступные, теперь гораздо меньше препятствуют общению и деятельности людей.
Именно прогресс науки и техники по-настоящему определил, какое значение имеют горы как один из факторов существования жизни на нашей планете, как источник необходимых энергетических и биологических ресурсов для человечества, как естественная лаборатория, позволяющая моделировать геологические процессы, изучать прошлое Земли, исследовать многообразные явления биосферы.
Горы - колоссальный естественный аккумулятор, консервирующий на своих ледниках и склонах всю избыточную влагу, переносимую воздушными массами. Они неизбежно вызывают осадки, как бы выжимая влагу даже из относительно сухого континентального воздуха. В этом непрерывном круговороте горы зимой пополняют свои запасы влаги, а летом отдают их равнинам. Только горные ледники содержат около 30 млн куб. км льда, а покровные ледники Арктики и особенно Антарктиды - во много раз больше, Ученые подсчитали, что объем льда, заключенного в современных ледниках, равен суммарному стоку всех рек земного шара за 650-700 лет.
Горы с их оледенением и вечными снегами - поистине неиссякаемый источник жизни, сохраняющий для нас и наших потомков драгоценную чистую пресную воду, дефицит которой все яснее обозначается в последние годы.
Не менее велико значение гор как области накопления энергетического потенциала для многочисленных гидроэлектростанций. Известно, что почти все великие реки и их притоки берут свое начало в горах и на возвышенностях. Чем больше перепад высот, тем большая мощность падающего потока может быть преобразована в механическую, а затем и в электрическую энергию. В условиях непрерывно растущей потребности в энергии ресурсы гидроэнергетики при экологически правильном к ним отношении представляют значительный и далеко не полно используемый резерв.
Горные реки переносят измельченные горные породы, содержащие органические вещества, откладывают их на равнинных речных поймах, делая последние более плодородными. Сформировался и интенсивно развивается целый комплекс наук, где основным объектом изучения являются особенности высокогорья: геоморфология, орография, гляциология, селеведение и др. Изменения, возникающие в биосфере, в частности вопросы адаптации человеческого организма к условиям высокогорья, также являются пред метом специальных отраслей физиологии и медицины. Соответствующие исследования ведутся многими специализированными высокогорными станциями и экспедициями.
Изучение подробностей горного рельефа, особенно различных дислокаций и обнажений, позволяет географам и геологам устанавливать и датировать стратиграфию земной коры и даже прогнозировать наличие полезных ископаемых, направление их поиска.
Возможность разместить стационарные и временные научные лаборатории на большой высоте, где воздух прозрачен и сух, привлекает внимание исследователей самых различных научных направлений: астрономов, актинометристов, радиофизиков, биологов, климатологов и т. п.
Особо перспективной представляется возможность измерений различных параметров одновременно на разных высотных уровнях с последующим их сопоставлением и установлением возможных закономерностей.
Влияние высоких гор на перемещение воздушных масс определяет климатические условия целых регионов на различных континентах.
С давних пор известно, что климат высокогорья, особенно в лесной и альпийской зонах, благотворно влияет на человеческий организм. На горноклиматических курортах многих стран мира с успехом лечат различные заболевания. Ученые установили, что гипоксия, вызываемая понижением барометрического давления по мере возрастания высоты над уровнем моря, в определенных условиях помогает излечивать бронхиальную астму и некоторые болезни, связанные с гипоксией (болезни крови, специфичные лейкозы, явления аллергии и даже отдельные формы шизофрении).
Многие горные районы богаты минеральными источниками, используемыми для укрепления здоровья и для лечения. Относительно большое число долгожителей горных районов также объясняют благотворным влиянием высокогорья.
Горы демонстрируют бесконечное разнообразие земной природы, которая не может не привлекать человека, ищущего новых впечатлений, активного взаимодействия с могучей природой, новых форм человеческих взаимоотношений. Понятно поэтому развитие различных форм горного туризма и спортивного освоения гор. Это и горнолыжный спорт, начиная с классического троеборья и кончая современным фристайлом, спусками по снежной целине с высоких гор, и дельтапланеризм, использование парашюта в горах, санный спорт разных видов и сплав по бурным горным рекам. Люди настойчиво осваивают горы.
Особой формой освоения горных стран является и альпинизм, ставящий своей целью восхождения на горные вершины по все усложняющимся маршрутам.
К сожалению, сегодня во многих горных долинах возникает достаточно острая проблема загрязнения воздуха и угнетения естественного ландшафта, связанная со стихийным и плохо контролируемым развитием постоянных и временных поселений, промышленных предприятий и электростанций, массовым наплывом кратковременных экскурсий и походов.
Многие районы массового посещения туристов и отдыхающих доводятся - а некоторые уже доведены - до полной деградации. Исчезают леса, меняется флора альпийской зоны, вымирают животные. Столь популярные среди туристов и горнолыжников Приэльбрусье, Домбайская поляна, Архыз теряют свою первозданную красоту и превращаются в скучные поселения городского типа со всеми вытекающими отсюда последствиями.
Природа гор очень хрупка. Многочисленные климатогеографические факторы, регулирующие ее жизнь, столь тесно переплетены между собой, что нарушение одного из них неминуемо и пагубно отражается на остальных.
Борьба за сохранение естественного экологического равновесия обеспечивается не только государственными природоохранными мероприятиями, но прежде всего соответствующим поведением многочисленных туристов, спортсменов и альпинистов.
Происхождение и жизнь гор
Учение о строении гор, их происхождении, их роли в жизни нашей планеты прошло долгий и трудный путь развития. Многочисленные теории и гипотезы, отвергаемые и по мере накопления фактов вновь возникающие на более высоком уровне, дополняющие друг друга, привели к созданию так называемой новой глобальной тектоники, рассматривающей все происходящие на нашей планете геологические события-землетрясения, вулканические извержения, горообразование - как совокупность многих процессов. Основа этих процессов-постоянное перераспределение вещества внутри Земли, крупномасштабная конвективная циркуляция в подстилающей земную кору жидкой мантии. Теория вводит также понятие тектоносферы - совокупности твердой земной коры и верхней части мантии, в которой непрерывно формируется "лик Земли", возводятся и разрушаются горные сооружения, материки и океанические впадины.
Возникающие в мантийном веществе теплообменные, радиоактивные и гравитационные процессы вызывают местные изменения его объема и сложные разнонаправленные движения, что, в свою очередь, служит причиной поднятий и разломов отдельных участков земной коры и движения гигантских плит, слагающих внешнюю оболочку планеты. Через разломы изливается на поверхность земли жидкая магма и распространяется вширь, порождая новую земную кору.
По современным воззрениям, основу литосферы составляют шесть основных плит: Африканская, Американская, Антарктическая, Евразийская, Индийская и Тихоокеанская; есть еще несколько мелких плит. Скорость движения плит колеблется от 15 до 100 мм в год, а их контуры не обязательно совпадают с привычными для нас контурами материков. Соприкосновение жестких литосферных плит, сопровождающееся деформацией их краевых частей и выдавливанием материала, слагающего океаническое дно, приводит к образованию горных хребтов и массивов.
Успехи современной палеогеографии, вооруженной геофизическими методами, изучение стратиграфии напластований и ископаемых остатков, фотографирование и локация с космических спутников позволяют с достаточной убедительностью восстановить историю формирования современного "лика Земли" за многие миллионы лет ее существования.
Так, становится ясным, что многотысячекилометровый горно-складчатый пояс, известный под названием Альпийско-Гималайского, возник в результате столкновения Индийской плиты с Евразией (Гималаи), а надвинувшаяся на Евразию Африканская плита воздвигла западный фланг этого пояса (Пиренеи, Альпы, Карпаты, Кавказ и пр.).
Частые землетрясения, извержения вулканов и медленное увеличение высот горных хребтов этого пояса свидетельствуют о непрекращающихся сильных тектонических движениях. Вторая величайшая горная система земли - Кордильеры и Анды - возникла в то время, когда материковая глыба Американской плиты надвигалась на ложе океана. Активные горообразовательные процессы продолжаются здесь и поныне.
На востоке Азии, начиная от Корякского нагорья вплоть до Новой Гвинеи, происходят поднятия и перемещения островных дуг, не прекращаются извержения вулканов, землетрясения, накопление мощных толщ осадочного материала.
Взаимодействие перемещающихся литосферных плит вызвало образование глубинных разломов. Глыбовые перемещения по этим разломам привели к возрождению горного рельефа на окраинах древних и молодых платформ. Различная скорость и направление перемещения блоков способствовали образованию контрастного рельефа-от сложных систем и массивов до высоких плато и плоскогорий.
Горообразовательные эпохи, наслаиваясь одна на другую, разрушают, возрождают и изменяют орографию горных стран. Даже в пределах одного горного региона можно установить участки более молодых гор, совместившихся с их более старыми предшественниками. Но окончательный облик горных стран, сложившийся в современную геологическую эру, определяется не только тектоническими и вулканическими горообразовательными процессами. Возникший в результате тектонических движений горный рельеф непрерывно подвергается воздействию мощных сил выветривания. К ним относят силу тяжести, действие текучих вод, ледников, ветра, температуры, солнца.
Такое постоянное взаимодействие литосферы, гидросферы и атмосферы, направленное на уничтожение гор и возвышенностей, на общее сглаживание поверхности планеты, объединяется понятиями денудации и аккумуляции. Слагающие горные породы под совместным действием воды, льда, ветра, колебаний температуры, химических реакций и биологических явлений непрерывно разрушаются. Под влиянием силы тяжести продукты разрушения осыпаются вниз и накапливаются в рытвинах, бороздах и прочих понижениях рельефа. Тектонические явления - извержения, землетрясения - также могут служить причиной разрушения горных сооружений. В дальнейшем продукты выветривания под воздействием текущей воды, движущегося льда, грязекаменных селей и в меньшей степени ветра перемещаются с гор на равнины и, дифференцируясь по плотности и размерам частиц, откладываются по простиранию ущелий и течению рек, вплоть до их впадения.
Масштабы процессов денудации и аккумуляции продуктов переноса соизмеримы с масштабами тектонических процессов. Накопление на дне водных бассейнов приносимых с водой механических продуктов выветривания, остатков жизнедеятельности организмов на поверхности земли и в воде может достигать огромной толщины (до 15 км). Под их тяжестью земная кора прогибается на огромных территориях, образуя так называемые геосинклинали, играющие серьезную роль в горообразовании.
Глубокие горные долины и ущелья, разделяющие отдельные хребты и массивы, пропилены перемещающимися ледниками и быстро текущими реками. Интенсивность процессов выветривания зависит от многих факторов (широтное расположение, экспозиция гребней, высота и т. п.), но прежде всего она определяется прочностью слагающих пород.
Самая общая классификация горных пород, в зависимости от условий возникновения, делит их на три класса: магматические, осадочные и метаморфические. Магматические породы возникают при вулканических извержениях в результате остывания магмы. В зависимости от условий остывания (излившаяся на поверхность магма или остывающая в трещинах земной коры) эти породы классифицируются как глубинные, или изверженные, крупно- или мелкокристаллические. Например, гранит-глубинная порода, а ее излившийся аналог - липарит. То же можно сказать о глубинной породе габбро и базальте.
Осадочные породы возникают при оседании на дно водных бассейнов различных механических, органических и химических осадков. Крупные фракции остаются у берегов водоема, дальше откладываются пески, а в глубинах - глины. Под воздействием возрастающего (по мере накопления) давления и температуры осадочные породы могут цементироваться и изменять свои свойства.
Основные осадочные породы - песчаники, известняки, сланцы, мергели.
Метаморфические породы - продукт воздействия высокого давления, температур и химически активных веществ на магматические и осадочные породы. Так, гнейсы - продукт метаморфизации гранита, а мрамор - известняка.
Сложные и многообразные процессы горообразования, следующие друг за другом в многовековой истории, практически исключают какую-нибудь регулярность и закономерность в распределении и размещении горных пород в отдельных массивах и хребтах. Часто на достаточно больших высотах можно обнаружить осадочные породы, оказавшиеся там в результате вертикальных дислокаций и сминания в складки пластов этих пород, поднятых со дна геосинклиналей. Прочность пород, подвергающихся денудации, выявляется прежде всего степенью расчлененности скальных гребней и склонов. Физические и химические свойства отдельных пород определяют их сопротивление силам выветривания. В основном это физические факторы, характеризующие поглощение и излучение тепла,- теплоемкость, теплопроводность, однородность поверхности, цвет, а также коэффициент расширения и способность растворяться водой. Естественно, более стойкие породы образуют выступающие и возвышенные элементы рельефа. По их внешнему характерному виду зачастую можно определить слагающую их породу, и наоборот, зная слагающие породы, можно прогнозировать расчлененность рельефа. Так, для массивов, сложенных из известняков и доломитов, характерны высокие отвесные малорасчлененные стены. Напротив, глинистые сланцы сильно расчленены, заглажены и не образуют вертикальных стен. Для гранитных горных сооружений характерно неравномерное выветривание, связанное с неоднородностью породы, формирующее неровные крутые склоны с резко выраженными выступами, гребнями, контрфорсами.
В альпинистской практике для описания вершин и маршрутов восхождений наряду с общепринятой геоморфологической терминологией применяется ряд наименований мезо- и микрорельефа, раскрывающих характер и сложность преодолеваемых препятствий.
Знакомство с формами рельефа, терминологией и характерными особенностями, к ним относящимися, необходимо каждому альпинисту. Ведь каждая подробность рельефа подразумевает соответствующую технику и тактику преодоления.
Эта терминология зафиксирована специальной системой символов - обозначений отдельных элементов рельефа, разработанной УИАА.
Она облегчает изучение литературы, позволяет унифицировать маршрутную и отчетную документацию, помогает ориентироваться на местности.
Формы горного рельефа
Кроме упоминавшихся выше, необходимо представлять себе следующие крупные формы горного рельефа .
Горная группа - обособленный участок горной области, компактная система хребтов и отдельных массивов, отделенная от других подобных групп долинами и низкими седловинами.
Хребет - серия линейно вытянутых горных вершин, соединенных понижениями (перемычками, седловинами), ограниченная глубокими долинами. Хребты большой протяженности или линейная система хребтов называются горной цепью.
Долина - вытянутое понижение между хребтами. Долины (результат разрушительной деятельности ледников и рек - эрозии) по расположению делятся на продольные, идущие параллельно хребтам, и поперечные, простирающиеся перпендикулярно оси последних. По внешнему облику различают долины широкие, с плоским дном - пойменные. Чаще можно наблюдать V-образные долины с крутыми склонами и узким дном. При склонах большой крутизны их называют ущельями. Самые узкие из этих форм - крутостенные с узким дном, на ширину потока,- каньоны, или теснины. Если склоны или дно долины на больших участках ступенчаты, то такая долина называется террасированной.
Внешний вид вершины, как правило, находит отражение в названии. Пик, купол, игла, зуб, башня, пирамида, рог, конус, столовая гора. Эти названия, звучащие по-разному на разных языках, дают ясное представление о конфигурации вершин и не нуждаются в дополнительных объяснениях. Однако на Памире и Тянь-Шане многие значительные вершины независимо от формы называют пиками. В Сибири снежные вершины часто называют белками, а скальные - гольцaми.
Гребень - линия стыка противоположных склонов горы или хребта. Гребень возникает как раздел между зарождающимися долинами, эрозионными ложбинами стока и бороздами. Гребни могут быть острыми, скругленными (увалы) и зазубренными (пилы). Вторичный гребень, отходящий от главного, называют ребром; неявно выраженный гребень или систему коротких скальных выступов на крутом склоне - контрфорсом.
Седловина - понижение гребня между двумя вершинами. Часто такое понижение используется как наиболее удобный путь для преодоления хребта и именуется перевалом. Часть гребня, соединяющая вершины или крутые выступы на нем, называется перемычкой. Она может быть скальной, ледовой или снежной.
Характеризуя переход от крутого гребня к пологой его части и снова к крутой, применяют определение плечо; резкое увеличение крутизны называют взлетом. Крутые скальные выступы, возвышающиеся иногда на десятки метров над гребнем, известны под названием жандармов. Предвершина - это массивное поднятие гребня вблизи вершины, немного уступающее ей по высоте.
Под склоном понимается боковая широкая часть горы. Рельеф скальных склонов также содержит ряд специфических форм: круто падающий (не менее 60-70¦) склон образует стену, а участки подобного же характера, но меньшей протяженности альпинисты называют стенками. Иногда на снежных склонах выделяются небольшие участки скал - острова.
Кулуары - углубления на склоне, возникающие под действием текущей и падающей воды. Они достигают ширины нескольких десятков метров, простираются часто на всю высоту склона и в зависимости от времени года и ландшафтных условий могут быть заполнены снегом, фирном и льдом. Кулуар - естественный путь схода камнепадов и лавин. Дно кулуара часто прорезано желобом.
Осыпь - скопление обломков горных пород, чаще всего под кулуарами. Различают крупные, мелкие и средние осыпи. Иногда подобные скопления обломков рыхлой породы (песок, щебень), а также лавинного снега у основания желоба называют в соответствии с формой конусом выноса (лавинным конусом).
Рельеф крутых скальных склонов и контрфорсов также выражен специфическими формами: скалы обычно рассечены трещинами, различаемыми по простиранию на горизонтальные, вертикальные и наклонные. Если трещина позволяет ввести в нее пальцы рук или носок ботинка, ее именуют щелью, а когда входит одна конечность - расщелиной. Самые широкие трещиноподобные, расположенные вертикально элементы скального рельефа, в которых человек может поместиться целиком, известны под названием каминов. Они могут подниматься на десятки метров и превышать по ширине человеческий рост. По мере углубления в скалу камин обычно сужается. В каминах нередко встречаются пробки - прочно заклинившиеся обломки скал. Они, как правило, преграждают путь, но могут быть использованы как точки опоры и страховки.
Монолитный, с малым количеством неровностей участок скал носит наименование плиты. По характеру поверхности плиты могут быть ступенчатыми, черепицеобразными и т. п.
Ступенчатые участки на скальных склонах в зависимости от размеров и возможностей использования называют уступами (выемка, небольшая ступенчатая неровность в скале, на которой можно стоять, опереться рукой, но нельзя обхватить ее), полками, балконами, террасами. На полку можно встать ногами, на балконе можно сидеть, а терраса позволяет установить палатку.
Нависающий над склоном участок скал, не проходимый без специальных средств, называется карнизом. Фрагмент скального рельефа, позволяющий набросить на него страховочную веревку, именуют выступом. Пересекающиеся между собой плиты образуют внутренний угол (когда стенки сходятся внутрь скалы) или наружный угол.
Самыми мелкими элементами скального рельефа остаются зацепки - небольшие (1-5 см) неровности поверхности скал, за которые можно удержаться пальцами или опереться на них. В последнем случае их часто называют опорами.
Источник: Школа альпинизма
