stringtranslate.com

Пенеплен

Вид с воздуха на почти плоскую и затопленную равнину у островов Белчер , Гудзонов залив, Канада, пересекающую многочисленные геологические складки .

В геоморфологии и геологии пенеплен — это равнина с низким рельефом, образованная длительной эрозией . Это определение в самом широком смысле, хотя часто использование пенеплена подразумевает представление почти финальной (или предпоследней) стадии речной эрозии во времена длительной тектонической стабильности. [1] Пенеплены иногда связывают с теорией цикла эрозии Уильяма Морриса Дэвиса , [1] [A] но Дэвис и другие исследователи также использовали этот термин в чисто описательной манере без какой-либо теории или конкретного генезиса. [3]

Обсуждение

Эскиз гипотетического образования пенеплена после орогенеза .

Существование некоторых пенепленов и пенепленизации как процесса в природе не лишено противоречий из-за отсутствия современных примеров и неопределенности в идентификации реликтовых примеров. [1] [4] Согласно некоторым определениям, пенеплены спускаются до базового уровня, представленного уровнем моря , однако в других определениях такое условие игнорируется. [4] Геоморфолог Карна Лидмар-Бергстрём и его коллеги считают критерий базового уровня решающим и стоящим выше точного механизма формирования пенепленов, включая таким образом некоторые педиплены среди пенепленов. [5] [6]

Хотя обычно предполагается, что пенеплены формируются вблизи уровня моря, также было высказано предположение, что пенеплены могут формироваться на высоте, если обширное осаждение достаточно повышает локальный базовый уровень [7] или если речные сети постоянно перекрыты тектонической деформацией . [8] Пенеплены Пиренеев и Тибетского нагорья могут служить примерами этих двух случаев соответственно. [7] [8]

Распространенное заблуждение относительно пенепленов заключается в том, что они должны быть настолько ровными, что лишены каких-либо особенностей. [4] На самом деле, некоторые пенеплены могут быть холмистыми, поскольку они отражают неравномерное глубокое выветривание , образуя равнинный переход к базовому уровню только в крупном масштабе. [5] [B]

В крупном масштабе пенеплены характеризуются тем, что кажутся высеченными в скале без учета структуры и литологии скалы , но в деталях их форма структурно контролируется, например, водоразделы в пенеплене могут следовать за более устойчивой скалой. [9] По мнению Дэвиса, крупные потоки действительно стали нечувствительными к литологии и структуре, чего они не делали во время долины фазы цикла эрозии. Это может объяснить существование наложенных потоков . [9]

Долина реки Канистео из парка штата Пиннакл , Нью-Йорк . Отдаленные пики на той же высоте представляют собой остатки пенеплена, который был поднят, чтобы сформировать плато Аллегейни , которое является расчлененным плато на юго-западе Нью-Йорка . В этой области резкий рельеф, который виден на части плато Аллегейни, был скруглен оледенением .

Типы пенепленов

Существуют различные термины для обозначения форм рельефа, которые являются либо альтернативами классическим пенепленам, либо подмножеством пенепленов, либо частично совпадают с этим термином. Последнее относится к выравнивающим поверхностям, которые могут быть пенепленами или нет, в то время как некоторые пенеплены не являются выравнивающими поверхностями. [5]

В своей работе 2013 года Грин, Лидмар-Бергстрём и соавторы предлагают следующую схему классификации пенепленов: [5]

  1. Поверхности выравнивания
    1. Педиплен
    2. равнина Инзельберг
    3. Этчплейн
  2. Холмистый рельеф
    1. Вытравленный холмистый рельеф

Родс Фейрбридж и Чарльз Финкл утверждают, что пенеплены часто имеют смешанное происхождение (полигенетическое), поскольку они могли быть сформированы путем этчпланации в периоды влажного климата и педипланации в периоды засушливого и полузасушливого климата. Длительные временные промежутки, в течение которых развиваются некоторые пенеплены, обеспечивают различные климатические влияния . [3] Те же авторы также перечисляют морскую абразию [C] и ледниковую эрозию среди процессов, которые могут способствовать формированию пенепленов. [3]

Кроме того, эпигенетические пенеплены можно отличить от эксгумированных пенепленов. [5] Эпигенетические пенеплены — это те, которые никогда не были погребены или покрыты осадочными породами. [5] [11] Эксгумированные пенеплены — это те, которые повторно обнажаются после того, как были погребены в осадках. [5]

Самый древний идентифицируемый пенеплен в регионе известен как первичный пенеплен. [3] [D] Примером первичного пенеплена является субкембрийский пенеплен на юге Швеции. [12]

Педиплены

Понятие пенеплена часто противопоставляется понятию педиплена . Однако такие авторы, как Карна Лидмар-Бергстрём, классифицируют педиплены как тип пенеплена. [5] Напротив, Лестер Чарльз Кинг считал их несовместимыми формами рельефа, утверждая, что пенепленов не существует. Кинг писал: [13]

Пенеплен в смысле Дэвиса, возникающий в результате уменьшения уклона и вымывания, в природе не существует. Его следует переопределить как «воображаемый рельеф».

По мнению Кинга, разница между педипленами и пенепленами Дэвиса заключается в истории и процессах, стоящих за их формированием, и в меньшей степени в окончательной форме. Различие в форме, которое может присутствовать, заключается в остаточных холмах, которые в пенепленах Дэвиса должны иметь пологие склоны, в то время как в педипленах они должны иметь ту же крутизну, что и склоны на ранних стадиях эрозии, приводящей к педипленизации. [13] Учитывая, что сросшиеся фронтоны педипленов образуют ряд очень пологих вогнутых склонов, разница с пониманием пенепленов Дэвисом может заключаться в том, что его идеализированные пенеплены имели вместо этого очень пологие выпуклые склоны. Однако взгляды Дэвиса на этот счет не совсем ясны. [13] Вопреки этой точке зрения, Родс Фейрбридж и Чарльз Финкл утверждают, что точный механизм формирования (педипланация и т. д.) не имеет значения, и что термин пенеплен использовался и может использоваться в чисто описательной манере. Кроме того, чередование процессов с изменяющимся климатом, относительным уровнем моря и биотой делает маловероятным, что старые поверхности имеют единое происхождение. [3]

Сохранение и разрушение пенепленов

Плато Хардангервидда на юге Норвегии представляет собой пенеплен, образованный в эпоху миоцена , а затем поднявшийся до своей нынешней высоты 1200 м над уровнем моря [14]

Пенеплены, которые отделены от своего базового уровня, определяются либо по наличию накопления осадков , которое их хоронит, либо по приподнятому положению. Захоронение сохраняет пенеплен. Любой обнаженный пенеплен, отделенный от своего базового уровня, можно считать палеоповерхностью или палеоравниной. [5] [15] Поднятие пенеплена обычно приводит к возобновлению эрозии. Как выразился Дэвис в 1885 году: [16]

«дряхлеющая поверхность должна ждать, пока она либо погаснет, погрузившись в море, либо возродится, поднявшись в новый цикл жизни»

Поднятые пенеплены могут сохраняться как ископаемые формы рельефа в условиях крайней засушливости или под неразмываемым холодным ледниковым льдом. [5] Эрозия пенепленов ледниками в щитовых регионах ограничена. [17] [18] На Фенноскандинавском щите средняя ледниковая эрозия в четвертичном периоде составляет десятки метров, хотя она не была равномерно распределена. [18] Для того, чтобы ледниковая эрозия была эффективной в щитах, может потребоваться длительный «подготовительный период» выветривания в неледниковых условиях. [17]

Окремнение поверхностей пенеплена, подвергающихся воздействию субтропического и тропического климата в течение достаточно длительного времени, может защитить их от эрозии. [17]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Термин был придуман около 1900 года Уильямом Моррисом Дэвисом, который описал его следующим образом: При условии достаточного времени для воздействия оголяющих сил на массу земли, стоящую неподвижно относительно постоянного уровня основания, она должна быть стерта настолько низко и настолько гладко, что она полностью заслуживала бы названия равнины. Но очень необычно, чтобы масса земли сохраняла неподвижное положение так долго, как здесь предполагается... Поэтому я в другом месте предложил называть старую область, почти выровненную по уровню основания, почти равниной; это пенеплен. [1] [2]
  2. ^ Примером этого являются субмезозойские холмистые пенеплены южной Швеции. [6]
  3. ^ Прибрежный геоморфолог Дуглас Уилсон Джонсон предложил использовать термин «пенеплан» вместо «пенеплен», когда предполагается, что поверхность выравнивания имеет морское происхождение. [10]
  4. ^ Родственно тому, что в немецкой научной литературе известно как Primärrumpf . [3]

Ссылки

  1. ^ abcd Филлипс, Джонатан Д. (2002). «Эрозия, изостатический отклик и отсутствующие пенеплены». Геоморфология . 45 (3–4): 225–241. Bibcode :2002Geomo..45..225P. doi :10.1016/S0169-555X(01)00156-8.
  2. ^ Чорли, Р. Дж. (1973). История и изучение форм рельефа или развитие геоморфологии. Том второй: Жизнь и творчество Уильяма Морриса Дэвиса, Метуэн.
  3. ^ abcdef Фэрбридж, Родс В .; Финкл-младший, Чарльз В. (1980). «Кратонные эрозионные несогласия и пенеплены». Журнал геологии . 88 (1): 69–86. Bibcode : 1980JG.....88...69F. doi : 10.1086/628474. S2CID  129231129.
  4. ^ abc Migoń, Piotr (2004). «Peneplain». В Goudie, AS (ред.). Энциклопедия геоморфологии . Routledge. стр. 771–772.
  5. ^ abcdefghij Грин, Пол Ф.; Лидмар-Бергстрём, Карна ; Япсен, Питер; Бонов, Йохан М.; Чалмерс, Джеймс А. (2013). «Стратиграфический ландшафтный анализ, термохронология и эпизодическое развитие возвышенных пассивных континентальных окраин». Бюллетень Геологической службы Дании и Гренландии . 30 : 18. doi : 10.34194/geusb.v30.4673 .
  6. ^ ab Lidmar-Bergström, Karna ; Bonow, Johan M.; Japsen, Peter (2013). «Стратиграфический ландшафтный анализ и геоморфологические парадигмы: Скандинавия как пример фанерозойского подъема и опускания». Global and Planetary Change . 100 : 153–171. Bibcode :2013GPC...100..153L. doi :10.1016/j.gloplacha.2012.10.015.
  7. ^ аб Бабо, Жюльен; Ван Ден Дриссе, Жан; Бонне, Стефани; Кастельторт, Себастьян; Жажда, Ален (2005). «Происхождение высоко поднятого Пиренейского пенеплена». Тектоника . 24 (2): н/д. Бибкод : 2005Tecto..24.2010B. дои : 10.1029/2004TC001697 .
  8. ^ ab Yang, Rong; Willett, Sean D.; Goren, Liran (2015). " Формирование ландшафта с низким рельефом in situ в результате нарушения речной сети". Nature . 520 (7548): 526–530. Bibcode :2015Natur.520..526Y. doi :10.1038/nature14354. PMID  25903633. S2CID  1017663.
  9. ^ ab Palmquist, Robert C. (1980) [1975]. «Совместимость структурных, литологических и геоморфологических моделей». В Melhorn, WN; Flemal, RC (ред.). Теории развития форм рельефа (2-е изд.). Allen & Unwin. стр. 145–168.
  10. ^ Миллер, А.А. (1955). «Происхождение южноирландского Пенеплана». Irish Geography . 3 (2): 79–86. doi :10.1080/00750775509555491.
  11. ^ Твидейл, ЧР (1985). «Старые поверхности земли и их значение для моделей эволюции ландшафта». Revue de Géomorphologie Dynamique . 34 : 131–147.
  12. ^ Лидмар-Бергстрем (1988). «Денудационные поверхности щитовой территории на юге Швеции». Географический Анналер . 70 А (4): 337–350. дои : 10.1080/04353676.1988.11880265.
  13. ^ abc King, LC (1953). «Каноны эволюции ландшафта». Бюллетень Геологического общества Америки . 64 (7): 721–752. Bibcode :1953GSAB...64..721K. doi :10.1130/0016-7606(1953)64[721:cole]2.0.co;2.
  14. ^ Япсен, Питер; Грин, Пол Ф.; Чалмерс, Джеймс А.; Бонов, Йохан М. (17 мая 2018 г.). «Горы южной Норвегии: приподнятые миоценовые пенеплены и повторно обнаженные мезозойские поверхности». Журнал Геологического общества . 175 (5): 721–741. Bibcode : 2018JGSoc.175..721J. doi : 10.1144/jgs2017-157. S2CID  134575021.
  15. ^ Бонов, Йохан М.; Лидмар-Бергстрём, Карна; Япсен, Питер (2006). «Палеоповерхности в центральной Западной Гренландии как эталон для идентификации тектонических движений и оценки эрозии». Глобальные и планетарные изменения . 50 (3–4): 161–183. Bibcode : 2006GPC....50..161B. doi : 10.1016/j.gloplacha.2005.12.011.
  16. ^ Орм, Энтони Р. (2007). «Взлет и падение Дэвисовского цикла эрозии: прелюдия, фуга, кода и продолжение». Физическая география . 28 (6): 474–506. дои : 10.2747/0272-3646.28.6.474. S2CID  128907423.
  17. ^ abc Fairbridge, Rhodes W. (1988). «Циклические закономерности обнажения, выветривания и захоронения кратонных поверхностей с некоторыми примерами из Северной Америки и Австралии». Geografiska Annaler . 70 A (4): 277–283. doi :10.1080/04353676.1988.11880257.
  18. ^ ab Lidmar-Bergström, Karna (1997). «Долгосрочная перспектива ледниковой эрозии». Earth Surface Processes and Landforms . 22 (3): 297–306. Bibcode :1997ESPL...22..297L. doi :10.1002/(SICI)1096-9837(199703)22:3<297::AID-ESP758>3.0.CO;2-R.