stringtranslate.com

Пенеплен

Вид с воздуха на почти плоский и затопленный пенеплен на островах Белчер в Гудзоновом заливе, Канада, пересекающий многочисленные геологические складки .

В геоморфологии и геологии пенеплен — равнина с низким рельефом, образовавшаяся в результате длительной эрозии . Это определение в самом широком смысле, хотя частое использование термина «пенеплен» подразумевает представление почти финальной (или предпоследней) стадии речной эрозии во времена длительной тектонической стабильности. [1] Пенеплена иногда связывают с теорией цикла эрозии Уильяма Морриса Дэвиса , [1] [A], но Дэвис и другие исследователи также использовали этот термин чисто описательно, без какой-либо теории или конкретного происхождения. [3]

Обсуждение

Эскиз образования гипотетического пенеплена после горообразования .

Существование некоторых пенепленов и пенепланации как процесса в природе не лишено противоречий из-за отсутствия современных примеров и неуверенности в идентификации реликтовых примеров. [1] [4] Согласно некоторым определениям, пенеплена опускается 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 выше точного механизма формирования пенеплена, включая, таким образом, некоторые педиплены среди пенепленов. [5] [6]

Хотя обычно предполагается, что пенеплена формируется вблизи уровня моря, также утверждается, что пенеплена может образовываться на высоте, если обширное отложение осадков достаточно поднимает местный базовый уровень [7] или если речные сети постоянно блокируются тектоническими деформациями . [8] Пенеплены Пиренеев и Тибетского нагорья могут служить примером этих двух случаев соответственно. [7] [8]

Распространенное заблуждение о пенепленах состоит в том, что они должны быть настолько простыми, что не имеют никаких особенностей. [4] Фактически, некоторые пенеплены могут быть холмистыми, поскольку они отражают неравномерное глубокое выветривание , образуя равнину, переходящую к базовому уровню только в больших масштабах. [5] [Б]

Для крупномасштабных пенепленов характерно то, что они кажутся высеченными в скале без учета структуры и литологии горных пород , но в деталях их форма структурно контролируется, например, дренажные водоразделы в пенеплена могут следовать за более устойчивыми породами. [9] По мнению Дэвиса, крупные ручьи стали нечувствительны к литологии и структуре, чего не было во время долинной фазы цикла эрозии. Это может объяснить существование наложенных потоков . [9]

Долина реки Канистео из государственного парка Пиннакл , Нью-Йорк . Отдаленные пики на той же высоте представляют собой остатки пенеплена, который был поднят и образовал плато Аллегейни , которое представляет собой расчлененное плато на юго-западе Нью-Йорка . В этой области резкий рельеф, который можно увидеть на некоторых участках плато Аллегейни, был округлен оледенением .

Виды пенеплена

Существуют различные термины для форм рельефа, которые либо являются альтернативой классическим пенепленам, подмножеством пенепленов, либо частично совпадают с этим термином. Последнее относится к поверхностям выравнивания, которые могут быть пенепленами или нет, тогда как некоторые пенеплена не являются поверхностями выравнивания. [5]

В своей работе 2013 года Грин, Лидмар-Бергстрём и его коллеги предлагают следующую схему классификации пенеплена: [5]

  1. Поверхности выравнивания
    1. Педиплен
    2. Инзельбергская равнина
    3. Этчплейн
  2. Холмистый рельеф
    1. Запечатленный холмистый рельеф

Родс Фэйрбридж и Чарльз Финкл утверждают, что пенеплена часто имеют смешанное происхождение (полигенетическое), поскольку они могли быть сформированы путем травления в периоды влажного климата и педипланации в периоды засушливого и полузасушливого климата. Длительные промежутки времени, в течение которых развиваются некоторые пенеплена, обусловливают разнообразие климатических влияний . [3] Те же авторы также относят морскую абразию [C] и ледниковую эрозию к процессам, которые могут способствовать формированию пенеплена. [3]

Кроме того, эпигенные пенеплены можно отличить от эксгумированных пенепленов. [5] Эпигенные пенеплены — это те, которые никогда не были погребены или покрыты осадочными породами. [5] [11] Эксгумированные пенеплены — это те, которые вновь подвергаются воздействию после того, как были погребены в отложениях. [5]

Самый старый 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 концепции педиплена . Однако такие авторы, как Карна Лидмар-Бергстрём, классифицируют педиплены как разновидность пенеплена. [5] Напротив, Лестер Чарльз Кинг считал их несовместимыми формами рельефа, утверждая, что пенеплена не существует. Кинг писал: [13]

Пенеплена в смысле Дэвиса, возникающая в результате уменьшения склонов и оседания, в природе не существует. Его следует переопределить как «воображаемую форму рельефа».

По мнению Кинга, разница между педипленами и пенепленами Дэвиса заключается в истории и процессах их формирования, а не в окончательной форме. Разница в форме, которая может присутствовать, - это остаточные холмы, которые на пенепленах Дэвиса должны иметь пологие склоны, тогда как на педипленах они должны иметь ту же крутизну, что и склоны на ранних стадиях эрозии, ведущей к педипланации. [13] Учитывая, что сросшиеся фронтоны педипленов образуют ряд очень пологих вогнутых склонов, разница с пониманием Дэвисом пенепленов может заключаться в том, что его идеализированные пенеплены вместо этого имели очень пологие выпуклые склоны. Однако взгляды Дэвиса на этот счет не совсем ясны. [13] Вопреки этой точке зрения, Родс Фэйрбридж и Чарльз Финкл утверждают, что точный механизм формирования (педипланация и т. д.) не имеет значения и что термин «пенеплен» использовался и может использоваться чисто описательно. Кроме того, чередование процессов с изменением климата, относительного уровня моря и биоты делает маловероятным, чтобы старые поверхности имели единое происхождение. [3]

Сохранение и разрушение пенеплена

Плато Хардангервидда на юге Норвегии представляет собой пенеплен, образовавшийся в эпоху миоцена и затем поднятый до современной высоты 1200 м над уровнем моря [14].

Пенеплены, оторванные от своего нижнего уровня, идентифицируются либо по скоплению отложений , которые их погребают, либо по тому, что они находятся в приподнятом положении. Погребение сохраняет пенеплен. Любую обнаженную пенеплену, оторванную от ее нижнего уровня, можно считать палеоповерхностью или палеопленом. [5] [15] Поднятие пенеплена обычно приводит к возобновлению эрозии. Как выразился Дэвис в 1885 году: [16]

«Ветхая поверхность должна подождать, пока она не погаснет в результате погружения под воду, или не возродится при поднятии к новому циклу жизни»

Возвышенные пенеплены могут сохраняться в виде ископаемых форм рельефа в условиях крайней засушливости или под неразрушающимся холодным ледниковым льдом. [5] Эрозия пенеплена ледниками в щитовых регионах ограничена. [17] [18] На Фенноскандинавском щите средняя ледниковая эрозия в четвертичное время составляла десятки метров, хотя и не была равномерно распределена. [18] Для того, чтобы ледниковая эрозия была эффективной в щитах, может потребоваться длительный «период подготовки» к выветриванию в неледниковых условиях. [17]

Кварцевание поверхностей пенеплена, длительное время подвергающихся воздействию субтропического и тропического климата , может защитить их от эрозии. [17]

Смотрите также

Примечания

  1. ↑ Этот термин был придуман около 1900 года Уильямом Моррисом Дэвисом , который описал его следующим образом: при наличии достаточного времени для действия оголяющих сил на массу земли, неподвижную относительно постоянного базового уровня, и она должна быть изношена так низко и настолько гладкая, что вполне заслуживала бы названия равнины. Но очень необычно, чтобы масса земли сохраняла фиксированное положение до тех пор, пока здесь предполагается... Поэтому в другом месте я предложил, чтобы старый регион, почти выровненный до основания, назывался почти равниной; это пенеплен. [1] [2]
  2. ^ Примером этого являются субмезозойские холмистые пенеплена на юге Швеции. [6]
  3. ^ Прибрежный геоморфолог Дуглас Уилсон Джонсон предложил использовать термин «пенеплан» вместо «пенеплан», когда считается, что поверхность равнины имеет морское происхождение. [10]
  4. ^ Сродни тому, что в немецкой научной литературе известно как Primärumpf . [3]

Рекомендации

  1. ^ abcd Филлипс, Джонатан Д. (2002). «Эрозия, изостатическая реакция и недостающие пенеплены». Геоморфология . 45 (3–4): 225–241. Бибкод : 2002Geomo..45..225P. дои : 10.1016/S0169-555X(01)00156-8.
  2. ^ Чорли, Р.Дж. (1973). История и изучение форм рельефа или развитие геоморфологии. Том. Второе: Жизнь и творчество Уильяма Морриса Дэвиса, Метуэн.
  3. ^ abcdef Фэрбридж, Родос В .; Финкл-младший, Чарльз В. (1980). «Несогласия кратонной эрозии и пенеплена». Журнал геологии . 88 (1): 69–86. Бибкод : 1980JG.....88...69F. дои : 10.1086/628474. S2CID  129231129.
  4. ^ abc Мигонь, Петр (2004). «Пенеплен». В Гуди, А.С. (ред.). Энциклопедия геоморфологии . Рутледж. стр. 771–772.
  5. ^ abcdefghij Грин, Пол Ф.; Лидмар-Бергстрем, Карна ; Япсен, Питер; Боноу, 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 . дои : 10.34194/geusb.v30.4673 .
  6. ^ аб Лидмар-Бергстрем, Карна ; Боноу, Йохан М.; Япсен, Питер (2013). «Стратиграфический анализ ландшафта и геоморфологические парадигмы: Скандинавия как пример фанерозойского поднятия и опускания». Глобальные и планетарные изменения . 100 : 153–171. Бибкод : 2013GPC...100..153L. doi :10.1016/j.gloplacha.2012.10.015.
  7. ^ аб Бабо, Жюльен; Ван Ден Дриссе, Жан; Бонне, Стефани; Кастельторт, Себастьен; Жажда, Ален (2005). «Происхождение высоко поднятого Пиренейского пенеплена». Тектоника . 24 (2): н/д. Бибкод : 2005Tecto..24.2010B. дои : 10.1029/2004TC001697 .
  8. ^ Аб Ян, Ронг; Уиллетт, Шон Д.; Горен, Лиран (2015). « На месте формирования низкорельефного ландшафта в результате нарушения речной сети». Природа . 520 (7548): 526–530. Бибкод : 2015Natur.520..526Y. дои : 10.1038/nature14354. PMID  25903633. S2CID  1017663.
  9. ^ аб Палмквист, Роберт С. (1980) [1975]. «Совместимость строения, литологии и геоморфических моделей». В Мельхорне, Западная Северная Каролина; Флемаль, Р.К. (ред.). Теории развития рельефа (2-е изд.). Аллен и Анвин. стр. 145–168.
  10. ^ Миллер, А.А. (1955). «Происхождение пеноплана Южной Ирландии». Ирландская география . 3 (2): 79–86. дои : 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 ландшафтной эволюции». Бюллетень Геологического общества Америки . 64 (7): 721–752. Бибкод : 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 самой южной Норвегии: поднятые миоценовые пенеплена и вновь обнаженные мезозойские поверхности». Журнал Геологического общества . 175 (5): 721–741. Бибкод : 2018JGSoc.175..721J. дои : 10.1144/jgs2017-157. S2CID  134575021.
  15. ^ Бонов, Йохан М.; Лидмар-Бергстрем, Карна; Япсен, Питер (2006). «Палеоповерхности центральной части Западной Гренландии как ориентир для выявления тектонических движений и оценки эрозии». Глобальные и планетарные изменения . 50 (3–4): 161–183. Бибкод : 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, Родос В. (1988). «Циклические закономерности воздействия, выветривания и захоронения кратонных поверхностей, с некоторыми примерами из Северной Америки и Австралии». Географический Анналер . 70 А (4): 277–283. дои : 10.1080/04353676.1988.11880257.
  18. ^ аб Лидмар-Бергстрем, Карна (1997). «Долгосрочная перспектива ледниковой эрозии». Процессы на поверхности Земли и формы рельефа . 22 (3): 297–306. Бибкод : 1997ESPL...22..297L. doi :10.1002/(SICI)1096-9837(199703)22:3<297::AID-ESP758>3.0.CO;2-R.