Важной задачей геоморфологии наряду с изучением морфографии, морфометрии и генезиса является выяснение возраста рельефа.
Как известно, в геологии возраст пород представляет одну из важнейших геологических характеристик, и он, по существу, составляет основное содержание общих геологических карт.
Геологический возраст пород определяется с помощью хорошо разработанных стратиграфического, палеонтологического и петрографического методов, которые в последнее время все чаще подкрепляются методами абсолютной геохронологии. В геоморфологии определение возраста — задача более сложная, так как геологические методы применимы лишь для аккумулятивных форм рельефа и не могут быть использованы непосредственно для определения возраста выработанного (денудационного) рельефа.
В геоморфологии, как и в геологии, обычно используют понятия «относительный» и «абсолютный» возраст рельефа. Относительный возраст рельефа.
Понятие "ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ ВОЗРАСТ РЕЛЬЕФА" в геоморфологии рассматривается в нескольких аспектах:
1. Определение стадии развития формы рельефа
Развитие рельефа какой-либо территории или какой-либо отдельно взятой формы является стадийным процессом. Поэтому под относительным возрастом рельефа можно понимать определение стадии его развития по комплексу характерных морфологических и динамических признаков.
Например, формирование речной долины на поверхности, недавно освободившейся из-под ледникового покрова, происходит по следующему сценарию: на первых порах река имеет невыработанную, слабо врезанную долину. В процессе развития русло реки постепенно врезается в подстилающие породы, но в его продольном профиле еще остаются многочисленные неровности. Это стадия юности речной долины. Последующее врезание ведет к выработке закономерного вогнутого продольного профиля, углубление долины сменяется ее расширением за счет размыва берегов, начинает формироваться пойма. Речная долина вступает в стадию зрелости. В дальнейшем боковая эрозия приводит к расширению поймы, река свободно блуждает в ее пределах, течение ее становится замедленным, а русло чрезвычайно извилистым. Наступает стадия старости в развитии речной долины.
2. Изучение взаимоотношений одних форм с другими.
В общем случае любая форма является более древней по отношению к тем, которые осложняют ее поверхность и сформировались в более позднее время.
3. Определение относительного геологического возраста рельефа,
то есть установление того отрезка времени, когда рельеф приобрел черты, в основном аналогичные его современному облику.
Если речь идет об аккумулятивных формах рельефа, то вопрос сводится к определению обычными геологическими методами возраста слагающих эту форму отложений. Так, речные террасы, сложенные среднечетвертичными отложениями, имеют среднечетвертичный возраст; древние дюны, сложенные эоловыми плиоценовыми отложениями, имеют плиоценовый возраст и т. д.
Для выработанных форм рельефа определение относительного возраста - задача более трудная. Возраст определяется следующими способами:
1. Определение возраста по коррелятным отложениям
При образовании какой-либо выработанной формы рельефа, например оврага, в его устье накапливаются продукты разрушения пород, в которые врезается данный овраг, в виде аккумулятивной формы рельефа — конуса выноса. Определение геологическими методами возраста осадков, слагающих конус выноса, дает ключ и к определению возраста выработанной формы, в данном случае — оврага.
2. Метод возрастных рубежей.
Его суть заключается в определении возраста отложений, фиксирующих нижний и верхний рубежи образования данной выработанной формы рельефа.
Например, долина реки врезана в поверхность, сложенную морскими отложениями неогенового возраста. На дне долины под современным аллювием залегают ледниковые осадки раннечетвертичного возраста. Следовательно, рассматриваемая долина сформировалась на границе неогена и раннечетвертичного времени: она врезана в неогеновые отложения, т. е. моложе их, и выполнена нижнечетвертичными ледниковыми образованиями, т. е. старше их. Определение возраста выработанной формы рельефа методом возрастных рубежей
3. Определение времени «фиксации» денудационного рельефа.
В ряде случаев денудационные поверхности бывают перекрыты (фиксированы) корой выветривания. Определение палеонтологическими, палеоботаническими или другими методами возраста коры выветривания дает тем самым ответ на вопрос о возрасте денудационной поверхности.
4. Метод фациальных переходов.
Этот метод может быть применен при решении задачи о возрасте тех аккумулятивных форм, которые сложены осадками, не содержащими палеонтологических остатков. Прослеживая в пространстве данную пачку отложений до фациальной смены ее отложениями, содержащими палеонтологические остатки, устанавливают одновозрастность обеих пачек осадков и, следовательно, одновозрастность образуемых ими форм рельефа.
Так, например, можно установить возраст речной террасы, если удается проследить переход слагающих ее немых аллювиальных отложений в прибрежно-морские отложения, возраст которых определяется палеонтологическим методом. Таким же образом можно в ряде случаев определить возраст денудационных форм, например, путем прослеживания абразионной морской террасы до ее сопряжения с аккумулятивной.
АБСОЛЮТНЫЙ ВОЗРАСТ РЕЛЬЕФА
В последние десятилетия благодаря развитию радиоизотопных методов исследования широко применяется определение возраста отложений и форм рельефа в абсолютных единицах — в годах. Для этого необходимо знать период полураспада того или иного радиоизотопа; затем определяют соотношение его количества в отложениях с производным. Это достаточно надежный способ определения абсолютного возраста. В настоящее время широко используются для определения абсолютного возраста такие методы, как радиоуглеродный, калий-аргоновый, фторовый, метод неравновесного урана, термолюминесцентный и др. Каждый из них имеет свои пределы применимости. Абсолютный возраст древних отложений и форм рельефа определяется также с помощью палеомагнитного метода.