Úvod do geomorfológie
- je samostatná prírodovedná disciplína, ktorá sa zaoberá štúdiom tvarov, genézy a tvarom zemského povrchu.
Geomorfológia má svoj objekt, predmet, teóriu a metódy.
Objektom geomorfológie je reliéf povrchu /georeliéf/. Georeliéf tvorí súčasť zemskej kôry. Je to nehmotná veličina. Hmotný je nositeľ číže horniny. Georeliéf je výsledkom pôsobenia endo a exogénnych procesov. Na georeliéf pôsobí gravitácia Zeme, mesiaca a slnka a otáčanie zeme okolo osi.
Georeliéf:
a / pevninský
b / podmorský
Predmetom geomorfológie je riešenie väzieb medzi zložkami reliéfu. Rozdelenie obecnej geomorfológie: študuje všeobecné záležitosti, formy, genézy a vek reliéfu
7 subdisciplín všeobecnej geomorfológie:
1. štruktúrna geomorfológia - vzťah medzi morfoštruktúrou a povrchovými tvarmi
MORFOŠTRUKTÚRA - je to štruktúrny geologicky základ, ktorá je ovplyvnená neotektonickou a klimatickými pochodmi
2. klimatická geomorfológia - študuje reliéf v rôznych klimatických oblastiach /proces vplyvu klímy/
3. klimatogenetická geomorfológia - študuje a posudzuje vplyv klímy v minulosti
4. dynamická geomorfológia - študuje jednotlivé geomorfologické procesy
5. paleogeomorfológia - študuje reliéf v mnohých geologických dobách
6. antropogénna geomorfológia
7. aplikovaná geomorfológia
Zakladné rozdelenie geomorfológie ako vedy
1. Regionálna geomorfológia - skúma zložky reliéfu na určitom území, informácie o reliéfe majú individuálny a neopakovateľný charakter (reliéf Vysokých Tatier)
2. Obecná geomorfológia - zovšeobecňuje poznatky regionálnej geomorfológie vytvára vyšší stupeň abstrakcii (geomorfológia ľadovcov)
3. Teoretická geomorfológia - formuluje všeobecné pravidla a zákonitosti, nadväzuje na obecnú geomorfológiu a teoretickú geografiu filozofické aspekty
Georeliéf ako systém
Reliéf je jeden zo základných prvkom krajinnej sféry je nehmotnej povahy. Systém sa skladá z prvkov reliéf medzi nimi.
Štruktúra systému prvky systému svahy údolia chrbáty. Väzby systému geomorfologické procesy A hmotne B nehmotne.
Rozlišujeme geomorfologické systémy: eolitická, tektonická činnosť a pod.
Morfologické systémy - prvky sú vedľa seba
Kaskádové systémy - spojenie viacerých morfologických systémov
Prachové stavy - ich prekročenie
Autoregulačné systémy - smerujú k zachovaniu rovnovážneho stavu
GEOMORFOLOGICKÉ POZNANIE skúma:
- získané informácie o reliéfe
- vytvorenie empirickej zákonitosti
- formácia geomorfologických hypotéz a teórii
- preberanie hypotéz
GEOMORFOLOGICKÝ VÝSKUM
induktívny - deduktívny
Hl. metódy geomorfologického výskumu:
- terénny
- geomorfologická analýza máp
- analýza leteckých a družicových snímok
- laboratórny výskum
- geomorfologický výskum
- geomorfologické modelovanie
Vývoj modernej geomorfológie:
18. stor.: - koncepcia katastrofizmu, koncepcia aktualizmu – Abraham Gottlob, Wener, James Huttonn, John Playfair, M.V. Lomonosov
prvá pol. 19. stor.: Prevzala koncepciu aktualizmu – Charles Lyell (Priseples of Geology)
druhá pol. 19 stor.: Koncepcia vplyvu kolísania hladiny mora na vývoj reliéfu, obecné zákony vývoja reliéfu – Ferdinad von Richthofer, (Prvá učebnica geomorfológie,
Cahrles Darwin – (teória vzniku kur. útesov), Americká škola (Powell, Gilbert), Ruská škola (Tarsansky, Kropovsky, Dobučajov)
začiatok 20. stor. až po rok 1945 – náuka o cykloch morfometrická analýza, klimatická geomorfológia – W.M. Davis, A. Buck (Die morphologie Analyse), F. Thornbeck – Morphologie der Klimazonen
Po roku 1945 – rozvoj klimatickej a dynamickej geomorfológie – sovietska škola – teória morfoštruktúr (Gerzimov), Vplyv klímy – Tricant, Cailenxe, Birot, Budel, Dylik,
Jahn, Modelovanie – systémová teória – R. J. Chorley
Vývin v SR: Hromádka, Lukniš, Mazúr
Globálne geotekonické hypotézy:
Driftová teória (A. Wegener, 1912) – kontinenty tvorili jednotnú pevninu obklopenú geosynklinálami. Vychádzal z podobností opisov kontinentov – podobné geologické zloženie, zlomy, rozšírenie púští, výskyt flóry a fauny. Pôvodný superkontinent PANGEA a geosynklinála PANTHALASSA. Tieto sa neskôr rozčlenili na Gondwanu, Lauráziu a Tthys.
Bližší popis – Atlas pre každého (s. 106)
Hypotéza novej globálnej tektoniky (Hess, Dietz) – Vychádza z rozdelenia litosféry na 6 veľkých a viacero menších litosferických dosiek. Tieto sú oddelené zlomami a priekopami a pohybujú sa po plastickej hmote astenosfére. Dosky sa buď približujú – konvergencia, odďaľujú – divergencia, idú rovnobežne – konzervácia
Divergencia – tvorba riftových zón – Rift – vznik novej oceánskej kôry, dochádza tu k rozpínaniu oceánskeho dna (dôsledkom je odtlačovanie blokov).
Konvergencia – dochádza ku kolízii blokov, môže mať dva prípady:
1. subdukcia – podsúvanie jedného bloku pod druhý (typický príklad platňa Nazca je tlačená pod juhoamerický kontinent). Dochádza tu k zániku oceánskej kôry a vzniku
sopečnej činnosti.
2. obdukcie – nasúvanie jednej platne na druhú
Konzervácia – len horizontálny pohyb, nedochádza tu k vulkanizmu (pásmo San Andreas v Kalifornii).
Teória planetárnej puklinatosti a lineamentov:
Lineamenty – sú to lineárne pretiahlé formy (narp. zúženiny, riečne korytá) pričom vytvárajú pravidelnú geometrickú sieť. Dešifrovali sa z leteckých a družicových
fotografií. Vyskytujú sa na horninách z rôznou odolnosťou. Tieto lineamenty pravdepodobne vznikli v dôsledku rotácie Zeme.
Zvetrávanie a jeho dôsledky v reliéfe
Zvetrávací pochod – rozrušovanie hornín a vytváranie zvetralinovej kôry
Zvetralinová kôra – vzniká pôsobením vonkajších faktorov, zvetrávanie – fyzikálne, chemické.
Fyzikálne zvetrávanie: rozrušovanie mechanicky a fyzikálne (teplotné zmeny a odľahčovanie, rast kryštálov, objemové zmeny, pôsobenie koreňov rastlín).
Fyz. zvetrávanie vplyvom teploty: proces neustáleho prehrievania a ochladzovania – pukanie – termické (silné prehriatie), mrazové (silné ochladenie).
Fyz. zvetrávanie vplyvom odľahčenia – v masívnych a málo rozpukaných horninách – proces exfoliácia – odlupovanie vrstvičiek
Fyz. zvetrávanie vplyvom rastu kryštálov
Objemové zmeny spôsobujú tlak:
a) mrazové trieštenie (objemové zmeny vody)
b) gelivácia (rast ľadových kryštálov)
c) solné trieštenie (rast kryštálov soli)
d) objemové zmeny kryštálov (hydratácia, oxidácia, dehydratácia)
Fyz. zvetrávanie napučiavanie
Fyz. zvetrávanie tlakom koreňov rastlín
Chemické zvetrávanie:
Hydrolýza a rozpúšťanie – hlavný proces chemického zvetrávania. Vlastnosť vody vytvárať roztoky. Pri hydrolýze sa ionty vody (H+ a OH-) stávajú súčasťou štruktúrnej mriežky nerastov.
Výmena katiónov – reakcia pri ktorej sa katiónty z povrchu nahrádzajú kationtami z roztoku.
Okysličovanie – pri raste kladného elektrického náboja v štruktúre kryštálov sa niektoré nerasty rozkladajú (olivíny, pyroxeny, almfioly).
Zvetralinové plášte
Predstavujú komplex rozrušených hornín na kontakte zemskej kôry, atmosféry, hydrosféry, kryosféra, pedosféry a biosféry.
Zvetralin. plášťa:
a) elúvium – zvetraliny nepremiestnené, in situ
b) delúvium – horniny premiestnené
c) kolúvium – podsvahové delúvium,
d) prolúvium – náplavové kužele
Zvetrávanie a jeho dôsledky v reliéfe:
Typy zvetralinových plášťov vzniknutých mechanickým zvetrávaním:
a) kamenité – veľké úlomky hornín
b) úlomkovito kamenité – drobné úlomky
c) piesočnatohlinité a hlinité – na vápencoch
d) piesočnatoílovité – na ílovitých a pieskových a piesočnatých íloch
e) ílovité – na íloch a slieňoch
Typy zvetralinových plášťov vzniknuté chemickým zvetrávaním:
a) pôda
b) úplne rozložená materská hornina
c) zo zachovalou štruktúrou materskej horniny
d) s odolnými jadrami
e) s ostrohrannými jadrami
f) navetralú materskú horninu
Svahové procesy a vývoj svahov
Svahy silno dynamický prvok reliéfu, zaberajú 90 % povrchu súše.
Zásady formovania svahov
a) svahy sa vyvíjajú v interakcii zemskej kôry s atmosférou
b) svahy sa vyvíjajú pôsobením svahových procesov (premiestňovanie materiálov)
c) hmota a energia ustupuje do systému prechádza .... a vystupuje
d) primárne zdroje energie sú slnečná radiácia a zemská tiaž
Vznik svahov na genetickom princípe
a) endogénnymi pochodmi (rozlámanie, vrásnenie)
b) enóznodendačnými pochodmi (erózia pôdy)
c) akumulačné pochody (eolické pochody)
Spôsoby pôsobiace na svahy
a) zvetrávanie
- fyzikálne (do suchých obl.)
- chemické (do vlhkých obl.)
b) fluviálne svahové pochody
- povrchový ron – nesústredený odtok vedy z povrchu, závislí od zrážok atď.
b2) plošný splach – odnos drobných čiastočiek, (semiaridné a aridne obl.) stružková erózia – tvorba priehlbín
Svahové pochody s podporou podpovrchových vôd
a) sufózia – odnos jemných čiastočiek podzemským povrchom prejavujú sa sadaním terénu
b) soliflukcia – plastický pohyb nasýteného materiálu v smere sklonu svahu
b1) pomalá – veľmi pomalý pohyb obj. stromov
b2) rýchla – tvorba soliflukčných jazykov
b3)bahenné prúdy – jemnozrnný materiál presýtený vodou
b4) blokovobahenné prúdy – obsahujú aj úlomky hornín
c) tečenie – presýtenie ílov
d) plazivý pohyb zvetralín – veľmi pomalý pohyb po svahu, vyvolaný objemovými zmenami
Kryogénne svahové pochody - súvisia so zamŕzaním a rozmŕzaním vody
Typy svahových pochodov
a) mrazové kĺzanie sute – je to pomalý pohyb sute na ľadových kôrach
b) mrazové vzdúvanie – je to jav vyvolaný tlakom mrznúcej vody v horninách.
c) ihličkový ľad – vzniká zamŕzaním vodou nasýtených zemín
d) korgeliflukcia – pomalý pohyb minerálnej alebo organickej hmoty nasýtenej vodou
e) lavíny – rýchly pohyb po svahu
1. suché – zložené zo snehu
2. mokré – plus úlomky
Svahové pochody
Gravitácia – spôsobuje pohyb materiálu pozdĺž svahov
a) plazenie – pomalé tečenie hmoty najmä na mäkkých materiáloch
b) zosúvanie – náhla deformácia svahov, rýchly pohyb pozdĺž šmykovej plochy
c) rútenie – náhly krátkodobý pohyb na strmých svahoch
Základný spôsob vývoja svahov
a) znižovanie svahov
b) rovnobežný ústup svahov
Štruktúrny reliéf
Štruktúrny reliéf vzniká tam, kde existuje silný vplyv vlastností hornín, ich uloženia a ich vzájomných vzťahov. (3)
Hovoríme o štruktúrnych tvaroch reliéfu - štruktúrne tvary silno ovplyvňujú tektonické pochody
Štruktúrny reliéf:
1. Na horizontálne uložených horninách,
2. Na uklonených horninách,
3. Na zvrásnených horninách,
4. Na rozlámaných horninách.
Reliéf na horizontálne uložených horninách
Horizontálne uložené horniny – sú najmä štrky, piesky, hliny, íly a pod. reliéf má jednoduchú stavbu, je veľmi málo členitý. Viaže sa na nižší reliéf.
Vyznačuje sa:
a) plochými rozvodiami
b) kameňovitými údoliami
c) v suchých oblastiach stolovými horami
d) štruktúrnymi stupňami
e) ostrými hradami
Reliéf na uklonených horninách
Základné formy:
Kuesta – je to nesúmerný chrbát, ktorého tvar súvisí s úklonom vrstiev.
- takéto formy sú charakteristické pre vápence, pieskovce, kremence. Kuesta býva spravidla niekoľko radov za sebou. (Príklad: Tríbečské pohorie, tzv. Hôrky) – dva rady za sebou
Homoklinálny hrebeň – vzniká pri sklone 7°- 40 °
Kozí chrbát vzniká pri sklone nad 40 °
Reliéf na zvrásnených horninách
Tento typ reliéfu vzniká pri spojitých deformáciách. Dochádza tu ku vzniku vrás klenieb a pánvi.
Spojité deformácie bývajú postihnuté tektonickými pochodmi a vzniká vrásovo – zlomová štruktúra.
Základné formy:
1. Panva – synklinálne uloženie hornín na oválny tvar
2. Klenba – opačný tvar ako panva
3. Vrása – tvorené sú antiklinálami a synklinálami
Vrásové pohoria delíme na:
a) jednoduché – Jurský typ – Švajčiarska jura
b) zložité – Apalačský typ – Apalačské pohorie v USA
4. Vrasové príkrovy – vznikajú vyklenutým, resp. viacnásobným premiestňovaním osi vrás (Himaláje, Vysoké Tatry).
Georeliéf na rozlámaných horninách
Pri napätiach v zemskej kôre vznikajú pukliny a zlomy. tieto rozdeľujú kôru na kryhy. Pozdĺž zlomov dochádza k zdvihom a poklesom, prešmykom a posunom. Pozdĺž zlomov vznikajú zlomové svahy (tzv. tektonické zrkadlo)
Charakteristika zlomového svahu:
1. priamy priebeh svahu bez výstupov
2. zlom pri úpätí
3. silný sklon
4. trojuholníkový tvar (tzv. faceta)
5. hlboko zarezané údolie typu V po okrajoch
6. výlevy magmy pri úpätí
7. pramene na úpätí svahu
8. nezávislosť priebehu svahu na geomorfologickej odolnosti hornín.
Zemetrasenia a ich vplyv na reliéf
Zemetrasenia – krátkodobé otrasy pôdy, vyvolané náhle uvoľnenou energiou, majú tektonický pôvod.
Energia sa prejavuje:
1. posunom zemskej kôry
2. plastickými deformáciami
3. zemetrasnými vlnami
Zemetrasenie má ohnisko – hypocentrum, jeho projekciou na zemský povrch vzniká epicentrum. zemetrasné pôdy – Japonsko, Kaukaz, Himaláje, Stredomorie, Čína,
Chile. Na mori vznikajú tsunami.
Tektonické pochody a ich vplyv na reliéf
Tektonické pochody vznikajú v dôsledku mechanického pohybu zemskej kôry. Prejavujú sa deformáciami povrchu, zmenou nadmorskej výšky alebo geografickej
polohy. Rýchlosť týchto pohybov je veľmi malá (max. niekoľko desať cm/rok). Pre SR je spracovaná mapa tektonických pohybov. Tektonické pohyby spôsobujú vznik zlomov, vrás a príkrov. Pohyby z hľadiska smeru pôsobenia môžu byť:
a) jednosmerné (zdvihy, poklesy)
b) kolísavé (striedanie zdvihov a poklesov)
Z hľadiska veku tieto pochody delíme na:
a) neotektonické (pôsobia od oligocénu)
b) súčasné (v súčasnej dobe).
Fluviálne pochody a ich odraz v reliéfe
Voda pôsobí ako hlavný činiteľ fluviálnych pochodov. Hlavný zdroj sú atmosférické zrážky (kvapalné alebo pevné). Pôsobenie vody je závislé od intenzity zrážok.
Typy údolných sietí:
a) stromovitá
b) rovnobežné
c) mriežkovitá – pri zlomových poruchách vzniká
d) pravouhlá
e) radiálna sieť
f) prstencová sieť
Údolná niva – je to rovina akumulačného typu pozdĺž vodného toku. Vzniká:
a) sedimentácia vo vnútri zákrut a meandrov
b) sedimentácia na povrchu za povodní
Sedimenty
a) korytová fácia (štrky, piesky)
b) povodňová fácia (povodňové hliny)
c) fácia brehových valov (agradácia)
d) fácia mŕtvych ramien (jemné sedimenty).
Riečne terasy - Predstavujú určité stupne pozdĺž väčších riečnych tokov. Vznikajú prehĺbením pôvodného dna a doliny. Terasy vznikajú:
a) eróziou
b) akumuláciou
Erózne terasy vznikajú – eróziu vodného toku väčšinou prevetrávaním skalného podkladu, sú väčšinou bez štrkovej akumulácie.
Akumulačné terasy prerážaním údolného dnu a vytvorením fácie fluviálnych sedimentov.
Náplavový kužeľ – je tvorený fluviálnymi sedimentami. Má tvar kužeľa. Tvorba kužeľov závisí od veľkosti povodia, vodnosti toku, litologického zloženia, povodia vegetačnej pokrývky sklonu, klimatických podmienok a tektonických podmienok.
Vulkanický reliéf
Súvisia s výstupom magmy na povrch:
Dva typy sopečnej činnosti:
1. lineárna
- pozdĺž puklín a zlomov
- vulkanické tabule
2. centrálna
- vznik kuželov, kužele rozdeľujeme na:
a) tufové
b) lávové
c) zmiešané (stratovulkánové)
Lávové delíme na:
a) malé (do 35 m výšky)
b) veľké (nad 35 m výšky)
b1) islandský typ (vysoké výšk. 1000 m s kuž.)
b2) havajský typ (vysoké štíty až 14 000 m)
Ľadovec – ich vznik a vplyv na reliéf
Sneh sa mení vplyvom zmeny teplotných pomerov na firm a firm neskôr na ľad.
Teplotné pomery ľadovca závisia:
a) od povrchovej teploty ľadovca
b) od teploty zemského vnútra
c) od teploty vznikajúcej trením ľadovca
Klasifikácia typov ľadovcov:
1. svahové – malé depresie a štruktúrne stupne na svahu
2. karové – vypĺňa dna karov
3. údolie ľadovca alpského typu – vypĺňa údolia a vytvára tzv. trógy
4. horské ľadovcové čiapky – plošinové vrcholy
5. úpätné ľadovce – zostupuje z hôr a vytvárajú ľadovcový sediment
6. ľadovcové štíty – obrovské ľadovcové plochy (Grónsko, Arktída)
Činnosť ľadovca:
a) ľadovcová erózia
b) ľadovcoví transport
c) ľadovcová akumulácia
Erózia – ohladzovanie plôch, ľadovcové údolia (trógy)
Transport – hlavne na dne a povrchu
Akumulácia – morénový materiál
Typy morén:
a) čelná
b) bočná
c) vnútorná
d) stredná
e) spodná
f) vrchná
Fluvioglaciálny materiál – rozplavený materiál z morén a znovu akumulovaný na inom mieste
Eskery – výplne tunelov
Kamy – výplne puklín
Sandry – rozplavené piesky
Permafrost – dlhodobo zamrznutá pôda
- je to územie s teplotou pod bodom mrazu viac ako dva roky.
- viaže sa na polárne a veľkohorské oblasti
- na tvorbu permafrostu má vplyv:
a) reliéf – vlastnosti hornín, sklon, nadmorská výška
b) podnebie – tepelná bilancia, množstvo snehu, klim. inverzia,
c) vegetácia – typ vegetácie
d) voda – odvodnenie
e) pôda – typ pôdy
f) spoločnosť – typ činnosti
- hrúbka permafrostu od niekoľko cm po niekoľko sto metrov
- vrchná vrstva (činná) v lete sa roztápa (niekoľko cm až 10 m)
Geografické rozšírenie – permafrost zaberá 22 % plochy na sev. pologuli a 27 % na južnej.
Rozšírenie: sev. Aljaška, Sibír, veľhory Alpy, Himaláje, Rocky Mountains
Súčasť permafrostu: podzemný ľad
Ľadové kliny – sú to trhliny v pôde vyplnené ľadom.
Kryogénne tvary:
1. Kryoplanačné terasy
2. Triedené polygóny
3. Suché doliny – eróziou vody na permafroste
4. Nesúmerné doliny – nerovnomerné roztápanie podľa expozície
5. Úpady (dellen) – pretiahle depresie v zeminách bez vodného toku
Eolický reliéf
- vzniká v dôsledku pôsobenia vetra
- najväčší rozsah v púštnych oblastiach
Tri základné etapy:
erózia -> transport -> akumulácia
Proces erózie – deflácia, odnos do 1 mm
Obrusovanie povrchu – kovázia
Tvorba hrancov – majú ostré hrany
Jardangy – rozvnobežné hrebienky oddelené hlbokými brázdami
Transport častíc – saltácia (skokovitý pohyb)
Pri poklese sily vetra – eolické sedimenty
2 typy eolických sedimentov:
a) spraš – nezvrstevnená homogénna, obsah CaCO3, zrná do 0,01 mm, vytvára pokrovy:
1. na uklonených polohách
1.1 spraš. náveje
1.2 sprašové záveje
2. na horizontálnych polohách
Na sprašiach – výmole, strže, max. hrúbka 600 m (Čína)
b) viate piesky – tvoria 20 % púštnych oblastí
b1) – pokrovy viatych pieskov
b2) – pieskové presypy
jemnozrnné piesok (0,15 – 0,25 mm)
1. jednoduché – barchany
2. zložené (dva a viac barchanov)
erg – piesková
hamada – kamenistá
sevir – štrková
