Uvod u geomorfologijuKoordinator modula: doc.dr.sc. Draen PericaAsistent: Kristina Krklec, dipl. ing. geol.Geomorfologija s osnovama geologije

Geomorfologijagr. , Gea Zemljagr. , morf oblikgr. , logos znanost

znanost o reljefu

prouava znaajke reljefa, njegov postanak i razvoj, te procese koji ga oblikuju

stariji pojmovi:orografija (nedovoljno irok termin)fiziografija (nedovoljno toan)geomorfogenija (neprihvaen)

Objekt prouavanja - reljefRELJEF - skup svih neravnina i ravnina na Zemlji.

neravnine i ravnine zajedno tvore oblike ili FORME

http://hr.wikipedia.org/wiki/Datoteka:Earth_surface_NGDC_2000.jpg

reljef - sastavljen od skupova reljefnih oblika ili RELJEFNIH FORMI

Objekt prouavanja - reljefdimenzije reljefa definirane su:veliinomvisinomralanjenounagibima

oblici reljefa definirani su:plohom linijomtokom

Reljef je uvijek dvodimenzionalan predstavlja povrinu odreenog tijela (nikada ga ne smijemo identificirati sa tijelom) koja odraava njegov sastav i grau (pojavni oblik).

Iako reljef Zemlje pobuuje zanimanje znanstvenika jo od antikog doba, geomorfologija se do 17. stoljea uglavnom razvija u okviru geografije.

Potaknuto novim spoznajama o Zemlji, dolazi do bitnih promjena u znanosti o reljefu i razvoja odgovarajuih uenja.

Anders Celsius (1701. -1744.) - Opservacija za odreivanje oblika Zemlje, 1783. - opaanja o izdizanju Skandinavije (niz obalnih linija do 300 m.n.v.) -dokaz o promjenljivosti reljefa, odnosno pokretima Zemljine kore.

Willebrord Snellius (1580. 1626.) - postavlja principe triangulacije - poinje razvoj geodezije i iroka uporaba triangulacijskih mjerenja

Bernhardus Varenius (1622. 1650.) - Geographia generalis, 1650. - sistematika geomorfolokih pojava zajedno sa vulkanima i potresima

Prouavanja povijesti razvoja Zemlje se od druge polovice 18. stoljea izdvajaju u zasebnu znanost geologiju. Iako se geomorfoloki problemi rjeavaju i ranije, uglavnom u okviru geologije, poetkom 19. stoljea nastaju prvi geomorfoloki radovi.

lie de Beaumont (1798. 1874.) - Notice sur le systeme des montagnes, 1852. - uvodi znanstveni pristup prouavanju reljefnih formi - utemeljuje teoriju kontrakcije, te naglaava utjecaj endogenih sila i procesa u oblikovanju reljefa

Charles Lyell (1797. 1877.) - Principles of geology - uvodi aktualistiki princip u geologiju - smatra da su na Zemlju od samoga poetka djelovale iste prirodne sile koje i danas djeluju, pa su i posljedice bile identine

druga polovica 19. st. - izdvajanje geomorfologije kao zasebne discipline - prvi geomorfoloki znanstveni radovi, te znanstvene teorije i koncepcije

Izmeu 1875. i 1890. grupa amerikih geomorfologa (Gilbert i dr.) u sklopu istraivanja sjevernoamerikog zapada razvijaju ideju o pineplenu (prostranoj zaravni nastaloj djelovanjem erozije) i o evolucijskim razdobljima kroz koja prolaze razni oblici tijekom svog razvoja. Takoer naglaavaju znaenje donje erozijske baze za proces fluvijalne erozije.

Sir Andrew Crombie Ramsay (1814. 1891.) - uvodi evolucijsku metodu u geomorfologiju (promjene tijekom morfoloke evolucije) - u sklopu prouavanja reljefa u Walesu zakljuuje da su vrhovi nastali diseciranjem zaravni marinskog porijekla

William Moris Davis (1850. 1934.) - teorijska koncepcija o geomorfolokom ciklusu (struktura + proces + ciklus), 1884. - reljef Zemlje razvija se cikliki, te u svojoj morfolokoj evoluciji prolazi kroz stadije mladosti, zrelosti i starosti

Albrecht Penck (1858. 1945.) - Morphologie der Erdoberflche,1884. - prva sistematiku geomorfologije

Walter Penck (1888. 1923.) - Die morphologische Analyse, 1924. - padine su osnovni element reljefa, dovodi ih u vezu s tektonikom, te povezuje s intenzitetom i karakterom tektonskih pokreta

Razdoblje izmeu dva svjetska rata karakterizira kritiziranje teorija W. M. Davisa i W. Pencka.

Konstantin Konstantinovich Markov - koncepcija geomorfolokih nivoa, 1948. - egzogene sile, djelujui preko razliitih geomorfolokih procesa, zaravnjuju reljef stvarajui odreene nivoe

Razlikuje etiri osnovna geomorfoloka nivoa: - abrazijsko-akumulacijski nivo - u razini mora - denudacijski nivo - u razini platoa kontinenata (planine). Dominiraju fluvio-denudacijski procesi, odnosno dolazi do razvoja padinskog i fluvialnog reljefa. - nivalno-glacijalni nivo vezan za najvie planine. Dominiraju procesi nivacije i glacijalne erozije, te akumulacije. - gornji denudacijski nivo razina planinskih vrhova

Na osnovu odnosa tih nivoa, odnosno njihovom poloaju, moe se ustanoviti intenzitet pokreta i njihov karakter. Koliko tektonika djeluje u smislu izdizanja toliko denudacija djeluje u suprotnom smijeru. Zemljina kora e se izdizati dok se utjecaji tektonike i denudacije ne izjednae.

Lester C. King - The morphology of the Earth, 1962. - teorija pediplenizacije - objanjava bono oblikovanje reljefa - kao posljedica klimatskih prilika (nedostatak vegetacije) na padinama djeluju destrukcijski procesi to utjee na paralelno odstupanje - unatrano pomicanje padina u obliku blagih kosina pedimenata ili predgorskih stepenica. Na taj nain nastaje blago valovita zaravan ili pediplen.

Ruski geomorfolozi Gerasimov (1946) i Mescerjakov (1972) - razvijaju teorije o geomorfolokim etapama razvoja Zemljine povrine i reljefa

mezozoik - epirogeni pokreti - tijekom trijasa nastaju najstariji elementi reljefa na Zemlji (zaravnjene ili blago valovite forme (pinepleni i pedipleni))

tercijar - zapoinje alpska tektonska faza - intenzivno ralanjivanje reljefnih formi (planinski sustavi)

uvode pojam morfostruktura reljefni oblici nastali kao posljedica uzajamnog djelovanja endogenih i egzogenih imbenika

prema veliini na Zemlji razlikuju tri osnovna tipa morfostruktura: - geoteksture - najvei geoloki oblici na Zemljinoj kori planetarni reljefni oblici (kontinentske i oceanske mase) - morfostrukture nastale djelovanjem prvenstveno endogenih sila - morfostrukture nastale djelovanjem prvenstveno engzogenih sila (manje veliine)

Podjela geomorfologijeopa geomorfologija - prouava zakonitosti oblikovanja, nastanka i razvoja Zemljinog reljefa. - strukturna geomorfologija - prouava utjecaj unutranjih (endogenih) sila i procesa - egzogena geomorfologija - prouava utjecaj vanjskih (egzogenih) sila i procesa

regionalna geomorfologija - prouava zakonomjernosti oblikovanja, nastanka i razvoja reljefa pojedinih dijelova Zemljine povrine

specijalna geomorfologija - primijenjena geomorfologija - prouava reljef s naglaskom na gospodarstvo - geomorfoloko kartiranje - predstavlja inventarizaciju geomorfolokih sadraja na Zemlji

Oblici i elementi reljefaReljef - sve ravnine i neravnine na Zemlji oblikovane uzajamnim djelovanjem unutranjih (endogenih) i vanjskih (egzogenih) sila i procesa.

Oblici i elementi reljefaendogeni: unutranja toplina, tlak, sila gravitacije

posljedica: kretanje litosfernih ploa

kretanje litosfernih ploa uzrokuje slijedee pojave:tektonskeseizmikevulkanske

pokreti u Zemljinoj kori oblikuju makrooblike na Zemljinoj povrini:orogenetskiepirogenetskimagmatski (plutonizam, vulkanizam)seizmiki

Oblici i elementi reljefaegzogeni: djeluju pod utjecajem Zemljine gravitacije, te Sunca (zraenje i gravitacija) i Mjeseca (gravitacija)

posljedica: kretanje zraka i vode - utjeu na destrukciju Zemljine povrine

Oblici i elementi reljefaEndogene sile utjeu na denivelacije Zemljine povrine oblikovanjem pozitivnih reljefnih oblika, dok egzogene sile utjeu na zaravnavanje Zemljine povrine.

U viim podrujima dolazi do sniavanja reljefa erozijom, dok u depresijama dolazi do akumuliranja erodiranog materijala. Pri tome nastaju razni reljefni oblici, a dananji njihov izgled predstavlja samo trenutano stanje.

Posljedica: dva glavna reljefna tipa / vrste reljefa: -egzogeni oblici -endogeni oblici

Osnovni reljefni obliciuzvienja, udubljenja i ravnice (razliitih dimenzija)

Uzvienja: - brijeg (od nekoliko desetaka metara), brdo, gora, planina - mogu biti izdueni u obliku hrpta ili u obliku masiva bez prostorne orijentacije. - planinski sustavi i pojasevi - istiu se veliinom i pruanjem

Udubljenja: - ponikve u kru (samo nekoliko metara) - kotline - udubljenja sa svih strana omeena planinama - zavale vee, od okolnog prostora odijeljene velikim planinskim sustavima - doline - izduena udubljenja nastala radom tekuica, nagnute u smjeru otjecanja rijeka

Dimenzije reljefnih oblikamali - povrine samo nekoliko mm2

planetarnih dimenzija (kontinenti i oceani)

kopno - 29% povrine Zemlje - primarno znaenje u ivotu ljudi

reljef utjee na prostorni raspored i nain ivota ljudi

ravnice privlaneplanine - oteavale komunikaciju i razdvajale ljude

Hipsografska krivuljaGrafiki prikaz statistikog (postotnog) udjela pojedinih visina i dubina na Zemlji.

kopno 29 %, svjetsko more 71 % Zemljine povrine

najvea visina na kopnu - Himalajski masiv s najviom tokom 8 848 m (Chomolungma / Mt. Everest)

srednja visina kopna - 840 m. n. m. najvea dubina 11 033 m - Marijanski jaraksrednja dubina svjetskog mora je 3 800 m srednja visina visina Zemljine povrine iznosi -2 400 m

Hipsografska krivulja

HipsometrijaS obzirom na nadmorsku visinu, odnosno hipsometrijska obiljeja reljefa, izdvajaju se sljedea podruja:nizine (0 200 m)pobra i nia gorja (200 - 500 m)sredogorja (500 - 1500 m)visoka gorja ili planine (>1500 m)

BatimetrijaPodruje Svjetskog mora izdvaja se prema batimetrijskim (dubinskim) obiljejima na:neritsku zonu (o - 200 m)batijalnu zonu (200 - 3000 m)abisalnu zonu (3000 - 6000 m)hadalnu zonu (vie - 6000 m)

Energija reljefaenergija reljefa ili vertikalna ralanjenost

predstavlja relativnu visinu odreenog podruja u okviru 1 km

razlikujemo:ravnice (0 - 5m/km)slabo ralanjene ravnice (5 - 30 m/km)slabo ralanjen reljef (30 - 100 m/km)umjereno ralanjen reljef (100 - 300 m/km)izrazito ralanjen reljef (300 - 800 m/km)vrlo izrazito ralanjen reljef (> 800 m/km)

Nagibi padinavaan element reljefa

prema odnosu vertikalnog kuta to ga ini povrina padine s horizontalnom ravninom, razlikujemo:ravnice (0 do 2)blago nagnute padine (2 do 5)nagnute padine (5 do 12)znatno nagnute padine (12 do 32)vrlo strme padine (32 do 55)strmce ili litice (vie od 55)

Lonar: Geomorphologic regionalization of the central and southern parts of Pag Island, Geoadria

Egzogeni procesi i reljefni oblicireljef je stalno izloen djelovanju egzogenih procesa

sila gravitacije dolazi do izraaja pri oblikovanju visokih i strmih reljefnih dijelova gdje veliko znaenje ima djelovanje padinskih procesaHooker Valley, Novi Zelandprocesi osipanja i uruavanja krja (posljedica troenja stijenske podloge)akumulacija u podnojimalavine

Egzogeni procesi i reljefni oblicierozija tekuicama (posebice na strmim padinama)

morske mjene (pokreta sila gravitacije Sunca i Mjeseca)plimski kanali, otok Qeshm, Iran

Egzogeni procesi i reljefni obliciSuneva energija

utjee na kretanje u atmosferi, hidroloki ciklus i ivot na Zemlji

utjee na djelatnost vanjskih imbenika oblikovanja reljefa - voda, led, vjetar i organizmi

Egzogeni procesi i reljefni obliciprocesi:mehaniki ili fiziki (troenje stijena pod utjecajem kolebanja temperature, erozije vodom, ledom i vjetrom)kemijski (otapanje i precipitacija minerala karbonati)bioloki (rast korjena, humusne kiseline, sedra)utjecaj ovjeka (usjeci, gradnje)

meudjelovanje procesa

Troenje stijenarazlikujemo:mehaniko troenje stijenakemijsko troenje stijenabioloko troenje stijena

Svalbard, Norveka

Mehaniko troenjenajizrazitije u hladnim krajevima promjene fizike, ne mijenjaju sastav stijene

najei procesi: smrzavanje termiko odtereivanje abrazija djelovanje organizama

Mehaniko troenje - smrzavanjemehaniki efekt smrzavanja vode poveanje volumena 9%

smrzavanje vode u pukotinama uklinjavanje leda pritisak u stijeni stijena se postepeno raspada

preuzeto iz: Plummer, Ch.C., McGeary, D. (1993): Physical Geology

Mehaniko troenje - termikovelike dnevne amplitude temperature

tijekom dana - zagrijavanje stjenske podloge, poveanje volumena

tijekom noi hlaenje, smanjenje volumena

posljedica: pucanje stijena

Mehaniko troenje - abrazijamehaniko troenje stijena drobljenjem, mrvljenjem uslijed trenja i zbijanja tijekom transporta

razmrvljeni fragmenti stijena pokupljeni i premjetani tekuicama sudaraju se i udaraju u dno - postepeno se drobe, mrve u sve manje fragmente

erozija i dna toka

agensi koji nose i oblikuju fragmente: ledenjaci, valovi, struje, vjetar

preuzeto iz: Plummer, Ch.C., McGeary, D. & Carlston, D.H. (2001): Physical Geology

Mehaniko djelovanje - organizmi biljke nie bilje - potreba za hranom; zelene alge- privrene za stijenu;vie bilje - korijenje (esta simbioza s gljivicama

ivotinje ubuavaju se u stijenu (npr. prstaci)

preuzeto iz: Wicander, R. & Monroe, J.S. (1999): Essentials of Geologybioturbacije, Kirmenjak, Istra

Kemijsko troenjenajizrazitije u tropskim krajevima

odvija se u prisutnosti fluida (H2O - savreno otapalo!)

stijene i minerali + voda i zrak = novi kemijski produkti

promjenom uvjeta postanka stijene - nestabilnost - nove kemijske kombinacije

korozija vapnenaca, oksidacija minerala (limonit)

Korozija vapnenacavoda dobro otapa CO2

H20 + CO2 H2CO3 - ugljina kiselina (slaba!) - otapa stijene (karbonatne minerale)

H2CO3 + CaCO3 Ca(HCO3)2

Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O

na povrini i u unutranjosti

jameLukina jama, Velebit, 1392 m Voronja (ili Krubera) na Kavkazu, 1710 m

vlana tropska podruja - jako kemijsko troenje magmatskih i metamorfnih stijena.

Biogeno troenjekombinirano kemijsko i mehaniko troenje stijena

Biljke prilikom svog ukorjenjivanja mehaniki drobe stjenovitu podlogu, ali istodobno je i otapaju svojim kiselinama.

izraeno na vapnenakoj podlozi - troenje vapnenca zbog znatno vee koliine CO2 biljnog porijekla u talnoj vodi moe biti i do desetak puta vee

Oblikovanje reljefaOblici:Monogenetski nastali oblikovanjem jednog od procesaPoligenetski prisutno dva ili vie procesa u oblikovanju

Polimorfija promjene oblikovanja reljefa uslijed promjene fiziko-geografskih uvjeta (litoloki sastav, klima, reljef, vegetacija, tlo...) modifikatora

Monofazni oblici u njihovoj morfolokoj evoluciji oblika sve se odvija kontinuiranoPolifazni oblici kad su prisutne promjene u morfolokoj evoluciji oblika

Eustatiki nivo predstavlja bazu za eroziju na kopnu, a predstavljena je razinom mora. Ujedno to je i apsolutna donja erozijska baza

Lokalna erozijska baza predstavlja najniu razinu odreenog podruja

Klima geomorfoloka podrujaKlima jedan od najvanijih egzogenih faktora oblikovanja reljefa na Zemljiutjee na pojavu i intenzitet geomorfolokih procesa, i to direktno i indirektno (voda, vegetacijski pokrov i pedosfera).

S obzirom na klimatske osobine Zemlje, uoava se vie podruja u kojima dominiraju odreeni procesi pri oblikovanju reljefa.

Klima geomorfoloka podrujaHumidno klima geomorfoloko podrujevei dio oborinske vode otjee tekuicama, prije nego to ispari ili se gubi u podzemlju. prevladava oblikovanje reljefa padinskim procesima i fluvijalnom erozijom

tom klimatskom podruju pripadaju i tropski dijelovi gdje je jako kemijsko oblikovanje reljefa uvjetovano velikom koliinom vlage i visokim temperaturama.

Klima geomorfoloka podrujaAridno klima geomorfoloko podrujeprosjena godinja koliina oborina manja od 250 mmrubna tropska i suptropska podruja u zoni polja visokog tlaka, kontinentalni dijelovi Euroazije, Afrike i Australijevelika dnevna kolebanja temperature i nedostatak vegetacije pogoduju jakom zagrijavanju stijenske podloge koja se zbog toga mehaniki raspada, stvarajui pustinje. U dijelovima tih pustinjskih podruja, gdje su jaka strujanja zraka, javlja se vjetar kao bitan inilac u oblikovanju reljefa.

Klima geomorfoloka podrujaPeriglacijalno klima geomorfoloko podrujesubpolarna podruja, a u manjoj mjeri se javlja i u visokim planinamasrednja godinja temperatura nia od 0 C, a praena je malom koliinom oborina.prevladava smrznuto tlo ili permafrost, iji se povrinski dio samo povrinski otopi za kratkih ljetavelika podruja Aljaske, Kanade i Euroazije gdje se zbog kontinentalnosti javlja ve na 50 s. g. .

Klima geomorfoloka podrujaGlacijalno klima geomorfoloko podrujepolarni krajevi i vii planinski dijelovitemperature nie od 0Cprevladavaju oborine u obliku snijega, pri emu je otapanje manje od akumulacijepostupno se stvaraju ledenjaci koji su glavni faktor u oblikovanju reljefa