กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 15 นาที

ธรณีสัณฐานวิทยา

ธรณีสัณฐานวิทยา (จากภาษากรีกโบราณγῆ ( gê ) ' โลก' ; μορφή ( morphḗ ) ' รูปร่าง'และλόγος ( lógos ) ' การศึกษา' ) คือการศึกษาทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับต้นกำเนิดและวิวัฒนาการของ ลักษณะ..

ธรณีสัณฐานวิทยา

พื้นที่แห้งแล้งที่กัดเซาะหินดินดานบริเวณเชิงเขาที่ราบสูงนอร์ทเคนวิลล์ รัฐยูทาห์ ภายในช่องเขาที่แม่น้ำฟรีมอนต์ กัดเซาะ และรู้จักกันในชื่อบลูเกตจี.เค. กิลเบิร์ตศึกษาภูมิประเทศของพื้นที่นี้อย่างละเอียดถี่ถ้วน ซึ่งเป็นพื้นฐานการสังเกตสำหรับการศึกษาธรณีสัณฐานวิทยาหลายเรื่องของเขา[ 1 ]
พื้นผิวโลก แสดงพื้นที่ที่มีระดับความสูงมากกว่าด้วยสีแดง

ธรณีสัณฐานวิทยา (จากภาษากรีกโบราณγῆ ( ) ' โลก' ; μορφή ( morphḗ ) ' รูปร่าง'และλόγος ( lógos ) ' การศึกษา' ) [ 2 ]คือการศึกษาทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับต้นกำเนิดและวิวัฒนาการของ ลักษณะ ทางภูมิประเทศและ ลักษณะ ความลึกของน้ำที่เกิดจากกระบวนการทางกายภาพ เคมี หรือชีวภาพที่เกิดขึ้นที่หรือใกล้พื้นผิวโลกนักธรณีสัณฐานวิทยาพยายามทำความเข้าใจว่าทำไมภูมิทัศน์จึงมีลักษณะเช่นนั้น เพื่อทำความเข้าใจ ประวัติ และ พลวัต ของภูมิประเทศ และลักษณะ ทางภูมิประเทศและเพื่อทำนายการเปลี่ยนแปลงผ่านการผสมผสานระหว่างการสังเกตภาคสนาม การทดลองทางกายภาพ และการสร้างแบบจำลองเชิงตัวเลขนักธรณีสัณฐานวิทยาทำงานในสาขาวิชาต่างๆ เช่นภูมิศาสตร์กายภาพธรณีวิทยาธรณีศาสตร์ธรณีวิศวกรรมโบราณคดีภูมิอากาศวิทยาและวิศวกรรมธรณีเทคนิคฐานความสนใจที่กว้างขวางนี้มีส่วนช่วยให้เกิดรูปแบบและความสนใจในการวิจัยมากมายในสาขา นี้

ภาพรวม

คลื่นและองค์ประกอบทางเคมีของน้ำส่งผลให้โครงสร้างหินที่โผล่พ้นน้ำเกิดความเสียหาย

พื้นผิว โลกถูกเปลี่ยนแปลงโดยกระบวนการบนพื้นผิวที่ก่อให้เกิดภูมิทัศน์ และกระบวนการทางธรณีวิทยาที่ทำให้เกิดการยกตัวและการทรุดตัว ของแผ่นเปลือกโลก และก่อให้เกิดลักษณะทางภูมิศาสตร์ชายฝั่งกระบวนการบนพื้นผิวประกอบด้วยการกระทำของน้ำ ลม น้ำแข็ง ไฟป่าและสิ่งมีชีวิตบนพื้นผิวโลก รวมถึงปฏิกิริยาเคมีที่ก่อให้เกิดดินและเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของวัสดุ ความเสถียรและอัตราการเปลี่ยนแปลงของภูมิประเทศภายใต้แรงโน้มถ่วงและปัจจัยอื่นๆ เช่น (ในอดีตที่ผ่านมาไม่นาน) การเปลี่ยนแปลงภูมิทัศน์โดยมนุษย์ ปัจจัยเหล่านี้หลายอย่างได้รับอิทธิพลอย่างมากจากสภาพภูมิอากาศกระบวนการทางธรณีวิทยารวมถึงการยกตัวของเทือกเขาการเติบโตของภูเขาไฟ การเปลี่ยนแปลง สมดุลของระดับความสูงของพื้นผิวโลก (บางครั้งเป็นการตอบสนองต่อกระบวนการบนพื้นผิว) และการก่อตัวของแอ่งตะกอน ลึก ที่พื้นผิวโลกทรุดตัวลงและถูกเติมเต็มด้วยวัสดุที่ถูกกัดเซาะจากส่วนอื่นๆ ของภูมิทัศน์ ดังนั้น พื้นผิวโลกและลักษณะภูมิประเทศจึงเป็นจุดตัดของ การกระทำทาง ภูมิอากาศอุทกวิทยาและชีวภาพ ร่วมกับกระบวนการทางธรณีวิทยา หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือ จุดตัดของ ธรณีภาคของโลกกับอุทกภาคบรรยากาศและชีวภาค

ลักษณะภูมิประเทศในวงกว้างของโลกแสดงให้เห็นถึงจุดตัดของการกระทำบนพื้นผิวและใต้พื้นผิว เทือกเขาถูกยกตัวขึ้นเนื่องจากกระบวนการทางธรณีวิทยาการกัดเซาะของพื้นที่ยกตัวสูงเหล่านี้ทำให้เกิดตะกอนที่ถูกขนส่งและสะสมในที่อื่นภายในภูมิทัศน์หรือนอกชายฝั่ง[ 3 ]ในระดับที่เล็กลงเรื่อยๆ แนวคิดที่คล้ายกันนี้ก็ใช้ได้เช่นกัน โดยที่ลักษณะภูมิประเทศแต่ละแบบจะพัฒนาขึ้นเพื่อตอบสนองต่อความสมดุลของกระบวนการเพิ่ม (การยกตัวและการสะสม) และกระบวนการลด ( การทรุดตัวและการกัดเซาะ ) บ่อยครั้งที่กระบวนการเหล่านี้ส่งผลกระทบโดยตรงต่อกัน เช่น แผ่นน้ำแข็ง น้ำ และตะกอน ล้วนเป็นภาระที่เปลี่ยนแปลงลักษณะภูมิประเทศผ่านสมดุลไอโซสเตซีแบบดัดโค้ง ลักษณะภูมิประเทศสามารถปรับเปลี่ยนสภาพภูมิอากาศในท้องถิ่นได้ เช่น ผ่านปริมาณน้ำฝนที่เกิดจากภูมิประเทศซึ่งจะปรับเปลี่ยนลักษณะภูมิประเทศโดยการเปลี่ยนแปลงระบอบอุทกวิทยาที่ภูมิประเทศนั้นพัฒนาขึ้น นักธรณีสัณฐานวิทยาหลายคนสนใจเป็นพิเศษในศักยภาพของปฏิกิริยาตอบกลับระหว่างสภาพภูมิอากาศและธรณีแปรสัณฐานโดยมีกระบวนการทางธรณีสัณฐานวิทยาเป็นตัวกลาง[ 4 ]

นอกจากคำถามในวงกว้างเหล่านี้แล้ว นักธรณีสัณฐานวิทยายังศึกษาประเด็นที่เฉพาะเจาะจงหรือในระดับท้องถิ่นมากขึ้น นักธรณีสัณฐานวิทยาด้านธารน้ำแข็งจะตรวจสอบตะกอนธารน้ำแข็ง เช่นโมเรนเอสเกอร์และทะเลสาบ หน้าธารน้ำแข็ง รวมถึง ลักษณะ การกัดเซาะของธารน้ำแข็งเพื่อสร้างลำดับเวลาของธารน้ำแข็ง ขนาดเล็ก และแผ่นน้ำแข็ง ขนาดใหญ่ และทำความเข้าใจการเคลื่อนที่และผลกระทบของพวกมันต่อภูมิทัศน์ นักธรณีสัณฐาน วิทยาด้านแม่น้ำจะมุ่งเน้นไปที่แม่น้ำวิธีที่แม่น้ำขนส่งตะกอนเคลื่อนตัวข้ามภูมิทัศน์กัดเซาะหินฐาน ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงทางสิ่งแวดล้อมและธรณีแปรสัณฐาน และมีปฏิสัมพันธ์กับมนุษย์ นักธรณีสัณฐานวิทยาด้านดินจะตรวจสอบหน้าตัดดินและองค์ประกอบทางเคมีของดินเพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับประวัติศาสตร์ของภูมิทัศน์เฉพาะแห่ง และทำความเข้าใจว่าสภาพภูมิอากาศ สิ่งมีชีวิต และหินมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างไร นักธรณีสัณฐานวิทยาคนอื่นๆ ศึกษาว่าเนินเขาเกิดขึ้นและเปลี่ยนแปลงอย่างไร และบางคนก็ตรวจสอบความสัมพันธ์ระหว่างนิเวศวิทยาและธรณีสัณฐานวิทยา เนื่องจากธรณีสัณฐานวิทยาถูกนิยามให้ครอบคลุมทุกสิ่งที่เกี่ยวข้องกับพื้นผิวโลกและการเปลี่ยนแปลงของมัน จึงเป็นสาขาที่กว้างขวางและมีหลายแง่มุม

นักธรณีสัณฐานวิทยาใช้เทคนิคที่หลากหลายในการทำงาน ซึ่งอาจรวมถึงการทำงานภาคสนามและการเก็บรวบรวมข้อมูลภาคสนาม การตีความข้อมูลจากระยะไกล การวิเคราะห์ทางเคมีธรณีวิทยา และการสร้างแบบจำลองเชิงตัวเลขของฟิสิกส์ของภูมิทัศน์ นักธรณีสัณฐานวิทยาอาจอาศัยธรณีวิทยาเชิงเวลาโดยใช้วิธีการหาอายุเพื่อวัดอัตราการเปลี่ยนแปลงของพื้นผิว[ 5 ] [ 6 ]เทคนิคการวัดภูมิประเทศมีความสำคัญต่อการอธิบายรูปร่างของพื้นผิวโลกในเชิงปริมาณ และรวมถึงGPS แบบดิฟเฟอเรนเชียล แบบ จำลองภูมิประเทศดิจิทัล จากระยะไกล และการสแกนด้วยเลเซอร์เพื่อวัดปริมาณ ศึกษา และสร้างภาพประกอบและแผนที่[ 7 ]

การประยุกต์ใช้ธรณีสัณฐานวิทยาในทางปฏิบัติ ได้แก่ การประเมิน ภัยพิบัติ (เช่นการทำนายและการบรรเทาผลกระทบจากดินถล่ม ) การควบคุมแม่น้ำและการฟื้นฟูแหล่งน้ำและการป้องกันชายฝั่ง

ธรณีสัณฐานวิทยาของดาวเคราะห์ศึกษาลักษณะภูมิประเทศบนดาวเคราะห์ภาคพื้นดินอื่น ๆเช่น ดาวอังคารมีการศึกษา ถึงผลกระทบของ ลม แม่น้ำธารน้ำแข็งการเคลื่อนตัวของมวลการชนของอุกกาบาตธรณีแปรสัณฐานและ กระบวนการ ภูเขาไฟ[ 8 ]ความพยายามนี้ไม่เพียงแต่ช่วยให้เข้าใจประวัติทางธรณีวิทยาและบรรยากาศของดาวเคราะห์เหล่านั้นได้ดีขึ้นเท่านั้น แต่ยังขยายขอบเขตการศึกษาธรณีสัณฐานวิทยาของโลกอีกด้วย นักธรณีสัณฐานวิทยาของดาวเคราะห์มักใช้แบบจำลองของโลกเพื่อช่วยในการศึกษาพื้นผิวของดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ[ 9 ]

ประวัติศาสตร์

"Cono de Arita" ที่ทะเลสาบแห้งSalar de Arizaroบนที่ราบสูง Atacamaทางตะวันตกเฉียงเหนือของอาร์เจนตินากรวยนี้เป็นโครงสร้างภูเขาไฟ ซึ่งแสดงถึงปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนของหินอัคนีแทรกซึมกับเกลือโดยรอบ[ 10 ]
ทะเลสาบ "เวลเก ฮินโคโว เพลโซ" ในเทือกเขาทาทราสสูงประเทศสโลวาเกียทะเลสาบแห่งนี้ตั้งอยู่ในแอ่งที่ลึกขึ้นซึ่งเกิดจากการกัดเซาะของธารน้ำแข็งที่เคยปกคลุมหุบเขาธารน้ำแข็งแห่งนี้มาก่อน

นอกเหนือจากข้อยกเว้นที่โดดเด่นบางประการในสมัยโบราณแล้ว ธรณีสัณฐานวิทยาเป็นวิทยาศาสตร์ที่ค่อนข้างใหม่ โดยเติบโตควบคู่ไปกับความสนใจในด้านอื่นๆ ของวิทยาศาสตร์โลกในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 ส่วนนี้จะกล่าวถึงบุคคลสำคัญและเหตุการณ์สำคัญบางส่วนในการพัฒนาสาขานี้โดยสังเขป

ธรณีสัณฐานวิทยาโบราณ

การศึกษาเกี่ยวกับลักษณะภูมิประเทศและวิวัฒนาการของพื้นผิวโลกสามารถย้อนกลับไปได้ถึงนักวิชาการในยุคกรีกโบราณในศตวรรษที่ 5 ก่อนคริสต์ศักราชเฮโรโดตัสนักประวัติศาสตร์ชาวกรีก ได้โต้แย้งจากการสังเกตดินว่าสามเหลี่ยมปากแม่น้ำไนล์กำลังขยายตัวออกไปสู่ทะเลเมดิเตอร์เรเนียนและได้ประมาณอายุของมัน[ 11 ] [ 12 ]ในศตวรรษที่ 4 ก่อนคริสต์ศักราชอริสโตเติลนักปรัชญาชาวกรีกได้คาดการณ์ว่าเนื่องจากการขนส่งตะกอนลงสู่ทะเล ในที่สุดทะเลเหล่านั้นก็จะเต็มไปด้วยตะกอนในขณะที่แผ่นดินลดระดับลง เขาอ้างว่านี่หมายความว่าแผ่นดินและน้ำจะสลับที่กันในที่สุด จากนั้นกระบวนการก็จะเริ่มต้นใหม่ในวัฏจักรที่ไม่มีที่สิ้นสุด[ 11 ] [ 13 ]สารานุกรมของเหล่าพี่น้องแห่งความบริสุทธิ์ที่ตีพิมพ์เป็นภาษาอาหรับที่เมืองบัสราในช่วงศตวรรษที่ 10 ยังได้กล่าวถึงการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของแผ่นดินและทะเลตามวัฏจักร โดยหินจะแตกและถูกพัดพาลงสู่ทะเล ตะกอนของพวกมันจะลอยขึ้นมาก่อตัวเป็นทวีปใหม่ในที่สุด[ 13 ]นักวิชาการมุสลิมชาวเปอร์เซียในยุคกลางAbū Rayhān al-Bīrūnī (973–1048) หลังจากสังเกตการก่อตัวของหินที่ปากแม่น้ำ ได้ตั้งสมมติฐานว่า ครั้งหนึ่ง มหาสมุทรอินเดียเคย ปกคลุม อินเดียทั้งหมด[ 14 ]ในหนังสือDe Natura Fossiliumของเขาในปี 1546 นักโลหะวิทยาและนักแร่ชาว เยอรมัน Georgius Agricola (1494–1555) ได้เขียนเกี่ยวกับกระบวนการกัดเซาะ และการผุกร่อนตามธรรมชาติ[ 15 ]

ทฤษฎีธรณีสัณฐานวิทยาอีกทฤษฎีหนึ่งในยุคแรกๆ นั้นคิดค้นโดยนักวิทยาศาสตร์และรัฐบุรุษชาวจีนสมัยราชวงศ์ซ่งนามว่า เชินกัว (ค.ศ. 1031–1095) ทฤษฎีนี้มีพื้นฐานมาจากการสังเกตเปลือกหอยฟอสซิลในชั้นหิน ของภูเขาที่อยู่ห่างจาก มหาสมุทรแปซิฟิกหลายร้อยไมล์เมื่อสังเกตเห็น เปลือก หอยสองฝาเรียงตัวในแนวนอนตามส่วนที่ถูกตัดของหน้าผา เขาจึงตั้งทฤษฎีว่าหน้าผานั้นเคยเป็นที่ตั้งของชายฝั่งทะเลในยุคก่อนประวัติศาสตร์ ซึ่งได้เคลื่อนตัวไปไกลหลายร้อยไมล์ในช่วงหลายศตวรรษ เขาอนุมานว่าแผ่นดินถูกปรับเปลี่ยนรูปร่างและก่อตัวขึ้นจากการกัดเซาะของดินบนภูเขาและการสะสมของตะกอนหลังจากที่สังเกตเห็นการกัดเซาะตามธรรมชาติที่แปลกประหลาดของเทือกเขาไท่หางและเทือกเขาเหยียนตังใกล้เมืองเหวินโจ[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]นอกจากนี้ เขายังส่งเสริมทฤษฎีการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ อย่างค่อยเป็นค่อยไป ตลอดหลายศตวรรษ เมื่อมี การค้นพบ ไม้ไผ่ โบราณ ที่กลายเป็นหินซึ่งถูกเก็บรักษาไว้ใต้ดินในเขตภูมิอากาศแห้งแล้งทางตอนเหนือของเหยียนโจวซึ่งปัจจุบันคือเหยียนอันมณฑลฉานซี[ 17 ] [ 19 ] [ 20 ]นักเขียนชาวจีนก่อนหน้านี้ก็ได้นำเสนอแนวคิดเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของภูมิประเทศเช่น กัน ข้าราชการและนักปราชญ์ตู้หยู (222–285) แห่งราชวงศ์จินตะวันตกทำนายว่าศิลาจารึกขนาดใหญ่สองแผ่นที่บันทึกความสำเร็จของเขา แผ่นหนึ่งฝังอยู่ที่เชิงเขาและอีกแผ่นหนึ่งตั้งอยู่บนยอดเขา จะเปลี่ยนตำแหน่งสัมพัทธ์ไปตามกาลเวลา เช่นเดียวกับเนินเขาและหุบเขา[ 13 ]นักเล่นแร่แปรธาตุลัทธิเต๋าเกอหง (284–364) ได้สร้างบทสนทนาสมมติขึ้น โดยที่จอมเวทอมตะอธิบายว่าดินแดนทะเลจีนตะวันออกเคยเป็นดินแดนที่เต็มไปด้วยต้นหม่อน[ 21 ]

ธรณีสัณฐานวิทยายุคต้นสมัยใหม่

ดูเหมือนว่าคำว่าธรณีสัณฐานวิทยาจะถูกใช้ครั้งแรกโดยLaumannในงานเขียนภาษาเยอรมันในปี 1858 Keith Tinkler ได้เสนอแนะว่าคำนี้เริ่มใช้กันอย่างแพร่หลายในภาษาอังกฤษ เยอรมัน และฝรั่งเศส หลังจากที่John Wesley PowellและWJ McGeeใช้คำนี้ในระหว่างการประชุมธรณีวิทยานานาชาติในปี 1891 [ 22 ] John Edward Marrในหนังสือ The Scientific Study of Scenery ของเขา[ 23 ]ถือว่าหนังสือของเขาเป็น 'ตำราเบื้องต้นเกี่ยวกับธรณีสัณฐานวิทยา ซึ่งเป็นวิชาที่เกิดขึ้นจากการรวมกันของธรณีวิทยาและภูมิศาสตร์'

แบบจำลองธรณีสัณฐานวิทยาที่เป็นที่นิยมในยุคแรกคือแบบจำลองวัฏจักรทางภูมิศาสตร์หรือวัฏจักรของการกัดเซาะซึ่งเป็นแบบจำลองวิวัฒนาการของภูมิทัศน์ในวงกว้างที่พัฒนาโดยWilliam Morris Davisระหว่างปี 1884 ถึง 1899 [ 11 ] แบบจำลอง นี้เป็นการขยายความของทฤษฎีเอกรูปนิยมที่เสนอโดยJames Hutton (1726–1797) เป็นครั้งแรก [ 24 ] ตัวอย่างเช่น ในส่วนของ รูปแบบ หุบเขาทฤษฎีเอกรูปนิยมได้กำหนดลำดับที่แม่น้ำไหลผ่านพื้นที่ราบ ค่อยๆ กัดเซาะหุบเขาให้ลึกขึ้นเรื่อยๆ จนกระทั่งหุบเขาด้านข้างถูกกัดเซาะในที่สุด ทำให้พื้นที่ราบเรียบอีกครั้ง แม้ว่าจะอยู่ในระดับความสูงที่ต่ำกว่าก็ตาม เชื่อกันว่าการยกตัวของแผ่นเปลือกโลกสามารถเริ่มต้นวัฏจักรใหม่ได้ ในช่วงหลายทศวรรษหลังจากที่ Davis พัฒนาแนวคิดนี้ ผู้ที่ศึกษาธรณีสัณฐานวิทยาหลายคนพยายามที่จะปรับผลการค้นพบของตนให้เข้ากับกรอบนี้ ซึ่งปัจจุบันรู้จักกันในชื่อ "Davisian" [ 24 ]แนวคิดของเดวิสมีความสำคัญทางประวัติศาสตร์ แต่ส่วนใหญ่ถูกแทนที่ไปแล้วในปัจจุบัน ส่วนใหญ่เป็นเพราะขาดพลังในการทำนายและลักษณะเชิงคุณภาพ[ 24 ]

ในช่วงทศวรรษ 1920 วอลเธอร์ เพนค์ได้พัฒนารูปแบบทางเลือกที่แตกต่างจากของเดวิส[ 24 ]เพนค์คิดว่าวิวัฒนาการของภูมิประเทศนั้นอธิบายได้ดีกว่าด้วยการสลับกันระหว่างกระบวนการยกตัวและการกัดเซาะที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง ตรงข้ามกับแบบจำลองของเดวิสที่เป็นการยกตัวเพียงครั้งเดียวตามด้วย การผุพัง [ 25 ]เขายังเน้นย้ำว่าในภูมิประเทศหลายแห่ง วิวัฒนาการของความลาดชันเกิดขึ้นจากการสึกกร่อนของหิน ไม่ใช่จากการลดระดับพื้นผิวแบบเดวิส และวิทยาศาสตร์ของเขามักจะเน้นกระบวนการบนพื้นผิวมากกว่าการทำความเข้าใจประวัติพื้นผิวของพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่งอย่างละเอียด เพนค์เป็นชาวเยอรมัน และในระหว่างช่วงชีวิตของเขา แนวคิดของเขาถูกปฏิเสธอย่างรุนแรงจากชุมชนธรณีสัณฐานวิทยาที่พูดภาษาอังกฤษในบางครั้ง[ 24 ]การเสียชีวิตก่อนวัยอันควรของเขา ความไม่ชอบงานของเขาของเดวิส และรูปแบบการเขียนที่บางครั้งทำให้สับสนของเขาน่าจะเป็นปัจจัยที่ทำให้เกิดการปฏิเสธนี้[ 26 ]

ทั้งเดวิสและเพนค์ต่างพยายามวางรากฐานการศึกษาเกี่ยวกับการวิวัฒนาการของพื้นผิวโลกให้มีความครอบคลุมและเกี่ยวข้องกับทั่วโลกมากขึ้นกว่าที่เคยเป็นมา ในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 นักเขียน โดยเฉพาะในยุโรป มักจะอธิบายลักษณะของภูมิทัศน์ด้วยสภาพภูมิอากาศ ในท้องถิ่น และโดยเฉพาะอย่างยิ่งผลกระทบเฉพาะของ การเกิด ธารน้ำแข็งและ กระบวนการ รอบธารน้ำแข็งในทางตรงกันข้าม ทั้งเดวิสและเพนค์ต่างพยายามเน้นความสำคัญของการวิวัฒนาการของภูมิทัศน์ผ่านกาลเวลา และความทั่วไปของกระบวนการบนพื้นผิวโลกในภูมิทัศน์ต่างๆ ภายใต้สภาวะที่แตกต่างกัน

ในช่วงต้นทศวรรษ 1900 การศึกษาธรณีสัณฐานวิทยาในระดับภูมิภาคเรียกว่า "ฟิสิกส์ภูมิประเทศ" [ 27 ]ต่อมาฟิสิกส์ภูมิประเทศถือเป็นคำย่อของ " ฟิสิกส์ " และ "ภูมิศาสตร์"ดังนั้นจึงมีความหมายเหมือนกับภูมิศาสตร์กายภาพและแนวคิดนี้ก็เข้าไปพัวพันกับข้อโต้แย้งเกี่ยวกับประเด็นที่เหมาะสมของสาขาวิชานั้น นักธรณีสัณฐานวิทยาบางคนยึดถือพื้นฐานทางธรณีวิทยาสำหรับฟิสิกส์ภูมิประเทศและเน้นแนวคิดของภูมิภาคฟิสิกส์ภูมิประเทศในขณะที่แนวโน้มที่ขัดแย้งกันในหมู่นักภูมิศาสตร์คือการเทียบฟิสิกส์ภูมิประเทศกับ "สัณฐานวิทยาบริสุทธิ์" ซึ่งแยกออกจากมรดกทางธรณีวิทยา ในช่วงหลังสงครามโลกครั้งที่สอง การเกิดขึ้นของการศึกษาเชิงกระบวนการ ภูมิอากาศ และเชิงปริมาณ นำไปสู่การที่นักวิทยาศาสตร์โลกหลายคนนิยมใช้คำว่า "ธรณีสัณฐานวิทยา" เพื่อเสนอแนวทางการวิเคราะห์ภูมิทัศน์มากกว่าแนวทางเชิงพรรณนา[ 28 ]

ธรณีสัณฐานวิทยาภูมิอากาศ

ในช่วงยุคจักรวรรดินิยมใหม่ในปลายศตวรรษที่ 19 นักสำรวจและนักวิทยาศาสตร์ชาวยุโรปเดินทางไปทั่วโลกพร้อมกับบันทึกคำอธิบายเกี่ยวกับภูมิประเทศและลักษณะทางภูมิประเทศ เมื่อความรู้ทางภูมิศาสตร์เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ การสังเกตเหล่านี้จึงถูกจัดระบบเพื่อค้นหารูปแบบระดับภูมิภาค สภาพภูมิอากาศจึงกลายเป็นปัจจัยสำคัญในการอธิบายการกระจายตัวของลักษณะทางภูมิประเทศในระดับใหญ่ การเกิดขึ้นของธรณีสัณฐานวิทยาเชิงภูมิอากาศได้รับการทำนายไว้ล่วงหน้าโดยผลงานของWladimir Köppen , Vasily DokuchaevและAndreas Schimper William Morris Davisนักธรณีสัณฐานวิทยาชั้นนำในยุคของเขา ตระหนักถึงบทบาทของสภาพภูมิอากาศโดยเสริมวัฏจักรการกัดเซาะของสภาพ ภูมิอากาศเขตอบอุ่น "ปกติ" ของเขา ด้วยสภาพภูมิอากาศแห้งแล้งและธารน้ำแข็ง[ 29 ] [ 30 ]อย่างไรก็ตาม ความสนใจในธรณีสัณฐานวิทยาเชิงภูมิอากาศยังเป็นปฏิกิริยาต่อต้านธรณีสัณฐานวิทยาของ Davisซึ่งในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 ถือว่าไม่สร้างสรรค์และน่าสงสัย[ 30 ] [ 31 ]ธรณีสัณฐานวิทยาภูมิอากาศยุคแรกพัฒนาขึ้นเป็นหลักในทวีปยุโรปในขณะที่ในโลกที่ใช้ภาษาอังกฤษ แนวโน้มดังกล่าวไม่ชัดเจนจนกระทั่ง LC Peltier ตีพิมพ์ในปี 1950 เกี่ยวกับวัฏจักรการกัดเซาะในเขตหนาว[ 29 ]

ธรณีสัณฐานวิทยาเชิงภูมิอากาศถูกวิพากษ์วิจารณ์ในบทความวิจารณ์ ปี 1969 โดยDR Stoddartนัก ธรณีสัณฐานวิทยาเชิงกระบวนการ [ 30 ] [ 32 ]คำวิจารณ์ของ Stoddart พิสูจน์แล้วว่า "ร้ายแรง" ทำให้ความนิยมของธรณีสัณฐานวิทยาเชิงภูมิอากาศลดลงในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 [ 30 ] [ 32 ] Stoddart วิพากษ์วิจารณ์ธรณีสัณฐานวิทยาเชิงภูมิอากาศที่ใช้ระเบียบวิธีที่ "ไม่สำคัญ" ในการสร้างความแตกต่างของภูมิประเทศระหว่างเขตภูมิอากาศและสัณฐานวิทยา โดยเชื่อมโยงกับธรณีสัณฐานวิทยาแบบเดวิสและกล่าวหาว่าละเลยข้อเท็จจริงที่ว่ากฎทางฟิสิกส์ที่ควบคุมกระบวนการนั้นเหมือนกันทั่วโลก[ 32 ]นอกจากนี้ แนวคิดบางอย่างของธรณีสัณฐานวิทยาเชิงภูมิอากาศ เช่น แนวคิดที่ว่าการผุพังทางเคมีเกิดขึ้นเร็วกว่าในภูมิอากาศเขตร้อนมากกว่าในภูมิอากาศหนาวเย็น พิสูจน์แล้วว่าไม่เป็นความจริงโดยตรง[ 30 ]

ธรณีสัณฐานวิทยาเชิงปริมาณและเชิงกระบวนการ

ส่วนหนึ่งของหน้าผาสูงชันในเทือกเขาดราเคนส์เบิร์กทางตอนใต้ของแอฟริกา ภูมิประเทศนี้ซึ่งมีที่ราบสูงที่ ถูกกัดเซาะโดยเนินลาดชันของหน้าผา ได้รับการอ้างถึงโดยเดวิสว่าเป็นตัวอย่างคลาสสิกของ วัฏจักรการกัดเซาะของเขา[ 33 ]

ธรณีสัณฐานวิทยาเริ่มได้รับการวางรากฐานเชิงปริมาณที่มั่นคงในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 โดยต่อยอดจากงานในช่วงแรกของGrove Karl Gilbertในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 [ 11 ] [ 24 ] [ 25 ]กลุ่มนักวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ นักธรณีวิทยาและวิศวกรไฮดรอลิกชาว อเมริกันเป็นส่วนใหญ่ ซึ่งรวมถึงWilliam Walden Rubey , Ralph Alger Bagnold , Hans Albert Einstein , Frank Ahnert , John Hack , Luna Leopold , A. Shields , Thomas Maddock , Arthur Strahler , Stanley SchummและRonald Shreveเริ่มทำการวิจัยเกี่ยวกับรูปร่างขององค์ประกอบภูมิทัศน์ เช่นแม่น้ำและเนินเขาโดยการวัดเชิงปริมาณโดยตรงอย่างเป็นระบบของลักษณะต่างๆ และตรวจสอบการปรับขนาดของการวัดเหล่านี้[ 11 ] [ 24 ] [ 25 ] [ 34 ]วิธีการเหล่านี้เริ่มทำให้สามารถทำนายพฤติกรรมในอดีตและอนาคตของภูมิทัศน์จากการสังเกตในปัจจุบันได้ และต่อมาได้พัฒนาไปสู่แนวโน้มสมัยใหม่ของวิธีการเชิงปริมาณสูงในการแก้ปัญหาทางธรณีสัณฐานวิทยา งานวิจัยธรณีสัณฐานวิทยายุคแรกๆ ที่สำคัญและได้รับการอ้างอิงอย่างกว้างขวางจำนวนมากปรากฏในBulletin of the Geological Society of America [ 35 ]และได้รับการอ้างอิงเพียงไม่กี่ครั้งก่อนปี 2000 (เป็นตัวอย่างของ"เจ้าหญิงนิทรา" ) [ 36 ]เมื่อการวิจัยธรณีสัณฐานวิทยาเชิงปริมาณเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด[ 37 ]

ธรณีสัณฐานวิทยาเชิงปริมาณอาจเกี่ยวข้องกับพลศาสตร์ของไหลและกลศาสตร์ของแข็งการวัดธรณีสัณฐานวิทยา การศึกษาในห้องปฏิบัติการ การวัดภาคสนาม งานเชิงทฤษฎี และการสร้างแบบจำลองวิวัฒนาการของภูมิทัศน์ อย่างสมบูรณ์ แนวทางเหล่านี้ใช้เพื่อทำความเข้าใจการผุพังและการก่อตัวของดินการขนส่งตะกอน การเปลี่ยนแปลงภูมิทัศน์ และปฏิสัมพันธ์ระหว่างสภาพภูมิอากาศ ธรณี แปรสัณฐาน การกัดเซาะ และการสะสม[ 38 ] [ 39 ]

ในสวีเดน วิทยานิพนธ์ปริญญาเอกของ Filip Hjulströmเรื่อง "แม่น้ำ Fyris" (1935) ประกอบด้วยการศึกษาเชิงปริมาณเกี่ยวกับกระบวนการทางธรณีสัณฐานวิทยาครั้งแรกๆ ที่เคยตีพิมพ์ นักศึกษาของเขาได้ศึกษาในแนวทางเดียวกัน โดยทำการศึกษาเชิงปริมาณเกี่ยวกับการขนส่งมวล ( Anders Rapp ) การขนส่งทางน้ำ ( Åke Sundborg ) การสะสมของดินดอนสามเหลี่ยมปากแม่น้ำ ( Valter Axelsson ) และกระบวนการชายฝั่ง ( John O. Norrman ) ซึ่งพัฒนามาเป็น " โรงเรียนภูมิศาสตร์กายภาพ แห่ง อุปซาลา " [ 40 ]

ธรณีสัณฐานวิทยาร่วมสมัย

ปัจจุบัน สาขาธรณีสัณฐานวิทยาครอบคลุมแนวทางและความสนใจที่หลากหลายมาก[ 11 ]นักวิจัยสมัยใหม่มุ่งที่จะค้นหา "กฎ" เชิงปริมาณที่ควบคุมกระบวนการบนพื้นผิวโลก แต่ในขณะเดียวกันก็ตระหนักถึงความเป็นเอกลักษณ์ของภูมิทัศน์และสภาพแวดล้อมแต่ละแห่งที่กระบวนการเหล่านี้ดำเนินอยู่ การตระหนักรู้ที่สำคัญอย่างยิ่งในธรณีสัณฐานวิทยาในปัจจุบัน ได้แก่:

1) ไม่ใช่ว่าภูมิทัศน์ทั้งหมดจะถือได้ว่าเป็น "เสถียร" หรือ "ถูกรบกวน" โดยที่สถานะที่ถูกรบกวนนี้เป็นการเคลื่อนที่ชั่วคราวออกไปจากรูปแบบเป้าหมายในอุดมคติ แต่การเปลี่ยนแปลงแบบไดนามิกของภูมิทัศน์ในปัจจุบันถือเป็นส่วนสำคัญของธรรมชาติ[ 38 ] [ 41 ]
2) ระบบธรณีสัณฐานหลายระบบเข้าใจได้ดีที่สุดในแง่ของความสุ่มของกระบวนการที่เกิดขึ้นในระบบเหล่านั้น นั่นคือ การกระจายความน่าจะเป็นของขนาดเหตุการณ์และเวลาการกลับมา[ 42 ] [ 43 ]ซึ่งในทางกลับกันได้ชี้ให้เห็นถึงความสำคัญของความแน่นอนแบบอลวนต่อภูมิทัศน์ และคุณสมบัติของภูมิทัศน์นั้นควรพิจารณาในเชิงสถิติ [ 44 ] กระบวนการเดียวกันในภูมิทัศน์เดียวกันไม่ได้นำไปสู่ผลลัพธ์สุดท้ายที่เหมือนกันเสมอไป

ตามที่Karna Lidmar-Bergströmกล่าว ไว้ ภูมิศาสตร์ระดับภูมิภาคไม่ได้รับการยอมรับจากนักวิชาการกระแสหลักอีกต่อไปในฐานะพื้นฐานสำหรับการศึกษาธรณีสัณฐานวิทยาตั้งแต่ทศวรรษ 1990 [ 45 ]

แม้ว่าความสำคัญจะลดลง แต่ธรณีสัณฐานวิทยาภูมิอากาศยังคงเป็นสาขาการศึกษาที่ผลิตงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง เมื่อไม่นานมานี้ ความกังวลเกี่ยวกับภาวะโลกร้อนได้นำไปสู่ความสนใจในสาขานี้อีก ครั้ง [ 30 ]

แม้จะมีการวิพากษ์วิจารณ์อย่างมาก แต่ แบบ จำลองวัฏจักรการกัดเซาะก็ยังคงเป็นส่วนหนึ่งของวิทยาศาสตร์ธรณีสัณฐานวิทยา[ 46 ]แบบจำลองหรือทฤษฎีนี้ไม่เคยได้รับการพิสูจน์ว่าผิด[ 46 ]แต่ก็ไม่ได้รับการพิสูจน์เช่น กัน [ 47 ]ความยากลำบากโดยธรรมชาติของแบบจำลองนี้กลับทำให้การวิจัยธรณีสัณฐานวิทยาพัฒนาไปในแนวทางอื่น[ 46 ]ตรงกันข้ามกับสถานะที่เป็นที่ถกเถียงกันในธรณีสัณฐานวิทยา แบบจำลองวัฏจักรการกัดเซาะเป็นแนวทางทั่วไปที่ใช้ในการสร้างลำดับเวลาการกัดเซาะและจึงเป็นแนวคิดที่สำคัญในวิทยาศาสตร์ธรณีวิทยาประวัติศาสตร์[ 48 ]แม้จะยอมรับข้อบกพร่องของมัน นักธรณีสัณฐานวิทยาสมัยใหม่อย่างAndrew GoudieและKarna Lidmar-Bergströmก็ได้ยกย่องแบบจำลองนี้ในด้านความสง่างามและคุณค่าทางการสอนตามลำดับ[ 49 ] [ 50 ]

กระบวนการทางธรณีสัณฐานวิทยา

หุบเขาที่เกิดจากการกัด เซาะของ แม่น้ำสินธุในบริเวณหินแข็ง ใน ภูมิภาค นังกาปาร์บัตประเทศปากีสถาน นี่คือหุบเขาแม่น้ำที่ลึกที่สุดในโลก โดยมีภูเขานังกาปาร์บัต ซึ่งเป็นภูเขาที่สูงที่สุดอันดับ 9 ของโลก ปรากฏอยู่เบื้องหลัง

กระบวนการทางธรณีสัณฐานวิทยาที่เกี่ยวข้องโดยทั่วไปแบ่งออกเป็น (1) การเกิดชั้นดินบนผิวดินจากการผุพังและการกัดเซาะ (2) การขนส่งวัสดุนั้น และ (3) การสะสมตัว ในที่สุด กระบวนการพื้นผิวหลักที่รับผิดชอบต่อลักษณะภูมิประเทศส่วนใหญ่ ได้แก่ลมคลื่นการละลายทางเคมีการเคลื่อนตัวของมวล การเคลื่อนที่ ของน้ำใต้ดิน การไหล ของน้ำ ผิวดิน การ กระทำของ ธารน้ำแข็ง การ เคลื่อน ตัว ของแผ่นเปลือกโลกและการระเบิดของภูเขาไฟกระบวนการทางธรณีสัณฐานวิทยาที่แปลกใหม่กว่าอาจรวมถึง กระบวนการ รอบธารน้ำแข็ง (การแข็งตัวและการละลาย) การกระทำที่เกิดจากเกลือ การเปลี่ยนแปลงของพื้นทะเลที่เกิดจากกระแสน้ำในทะเล การซึมของของเหลวผ่านพื้นทะเล หรือการชนจากนอกโลก

กระบวนการที่เกิดจากลม

ซอกหินที่เกิดจากการกัดเซาะของลมใกล้เมืองโมอับ รัฐยูทาห์

กระบวนการที่เกิดจากลมเกี่ยวข้องกับกิจกรรมของลมและโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ความสามารถของลมในการกำหนดรูปร่างพื้นผิวโลกลมอาจกัดเซาะ ขนส่ง และสะสมวัสดุ และเป็นตัวการที่มีประสิทธิภาพในภูมิภาคที่มีพืชพรรณ เบาบาง และมีตะกอน ละเอียดที่ไม่แข็งตัวจำนวนมาก แม้ว่าน้ำและการไหลของมวลจะมี แนวโน้มที่จะเคลื่อนย้ายวัสดุได้มากกว่าลมในสภาพแวดล้อมส่วนใหญ่ แต่กระบวนการที่เกิดจากลมก็มีความสำคัญในสภาพแวดล้อมที่แห้งแล้ง เช่นทะเลทราย[ 51 ]

กระบวนการทางชีวภาพ

เขื่อนบีเวอร์เช่นเขื่อนนี้ในติเอร์ราเดลฟูเอโกถือเป็นรูปแบบเฉพาะของธรณีสัณฐานวิทยาสัตว์ ซึ่งเป็นประเภทหนึ่งของธรณีสัณฐานวิทยาชีวภาพ

ปฏิสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตกับลักษณะภูมิประเทศ หรือกระบวนการทางชีวธรณีสัณฐานวิทยาสามารถเกิดขึ้นได้หลายรูปแบบ และอาจมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อระบบธรณีสัณฐานวิทยาของโลกโดยรวม ชีววิทยาสามารถมีอิทธิพลต่อกระบวนการทางธรณีสัณฐานวิทยาได้มากมาย ตั้งแต่ กระบวนการ ทางชีวธรณี เคมี ที่ควบคุมการผุพังทางเคมีไปจนถึงอิทธิพลของกระบวนการทางกล เช่นการขุดโพรงและการโค่นล้มของต้นไม้ต่อการพัฒนาของดิน ไปจนถึงการควบคุมอัตราการกัดเซาะทั่วโลกผ่านการปรับสภาพภูมิอากาศโดยการรักษาสมดุลของคาร์บอนไดออกไซด์ ภูมิประเทศบนโลกที่สามารถตัดบทบาทของชีววิทยาในการเป็นตัวกลางของกระบวนการบนพื้นผิวออกไปได้อย่างชัดเจนนั้นหายากมาก แต่ก็อาจมีข้อมูลสำคัญสำหรับการทำความเข้าใจธรณีสัณฐานวิทยาของดาวเคราะห์ดวงอื่น เช่นดาวอังคาร[ 52 ]

กระบวนการทางน้ำ

เนินทรายเซฟและบาร์ชานใน ภูมิภาค เฮลเลสปอนตัสบนพื้นผิวของดาวอังคารเนินทรายเป็นลักษณะภูมิประเทศที่เคลื่อนที่ได้ เกิดจากการพัดพาของทรายปริมาณมากโดยลม

แม่น้ำและลำธารไม่เพียงแต่เป็นทางผ่านของน้ำเท่านั้น แต่ยังเป็นทางผ่านของตะกอนด้วย น้ำที่ไหลผ่านพื้นแม่น้ำสามารถเคลื่อนย้ายตะกอนและขนส่งไปตามกระแสน้ำได้ ไม่ว่าจะเป็นตะกอนพื้น ตะกอนแขวนลอยหรือตะกอนละลาย อัตราการขนส่งตะกอนขึ้นอยู่กับปริมาณตะกอนที่มีอยู่และปริมาณ น้ำที่ไหลออกจากแม่น้ำ[ 53 ] แม่น้ำยังสามารถกัด เซาะหินและสร้างตะกอนใหม่ได้ ทั้งจากพื้นแม่น้ำเองและจากการเชื่อมต่อกับเนินเขาโดยรอบ ด้วยวิธีนี้ แม่น้ำจึงถูกมองว่าเป็นการวางรากฐานสำหรับวิวัฒนาการของภูมิทัศน์ขนาดใหญ่ในสภาพแวดล้อมที่ไม่ใช่ยุคน้ำแข็ง[ 54 ] [ 55 ]แม่น้ำเป็นกุญแจสำคัญในการเชื่อมต่อองค์ประกอบภูมิทัศน์ต่างๆ

เมื่อแม่น้ำไหลผ่านภูมิประเทศ โดยทั่วไปแล้วแม่น้ำจะมีขนาดใหญ่ขึ้นและรวมเข้ากับแม่น้ำสายอื่น เครือข่ายแม่น้ำที่เกิดขึ้นนี้เรียกว่าระบบระบายน้ำระบบเหล่านี้มีรูปแบบทั่วไปสี่แบบ ได้แก่ แบบกิ่งก้านสาขา แบบรัศมี แบบสี่เหลี่ยม และแบบตาข่าย แบบกิ่งก้านสาขาเป็นรูปแบบที่พบได้บ่อยที่สุด เกิดขึ้นเมื่อชั้นหินใต้ดินมีความเสถียร (ไม่มีรอยแตก) ระบบระบายน้ำมีองค์ประกอบหลักสี่ส่วน ได้แก่ลุ่มน้ำ หุบเขาตะกอน ที่ราบดินดอนสามเหลี่ยม และลุ่มน้ำรับน้ำ ตัวอย่างทางธรณีสัณฐานวิทยาของภูมิประเทศที่เกิดจากแม่น้ำ ได้แก่พัดตะกอนทะเลสาบรูปโค้งและ ที่ราบ ตะกอน แม่น้ำ

กระบวนการธารน้ำแข็ง

ลักษณะภูมิประเทศที่เกิดจากธารน้ำแข็ง

แม้ว่า ธารน้ำแข็งจะจำกัดอยู่ในพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ แต่ก็เป็นตัวการสำคัญในการเปลี่ยนแปลงภูมิทัศน์ การเคลื่อนตัวอย่างค่อยเป็นค่อยไปของน้ำแข็งลงมาตามหุบเขาทำให้เกิดการกัดเซาะและการดึงหินที่อยู่ด้านล่างการกัดเซาะทำให้เกิดตะกอนละเอียดที่เรียกว่าแป้งธารน้ำแข็ง เศษซากที่ถูกขนส่งโดยธารน้ำแข็งเมื่อธารน้ำแข็งถอยร่นเรียกว่าโมเรนการกัดเซาะของธารน้ำแข็งทำให้เกิดหุบเขารูปตัวยู ซึ่งแตกต่างจากหุบเขารูปตัววีที่เกิดจากแม่น้ำ[ 56 ]

วิธีที่กระบวนการธารน้ำแข็งมีปฏิสัมพันธ์กับองค์ประกอบภูมิทัศน์อื่นๆ โดยเฉพาะกระบวนการบนเนินเขาและแม่น้ำ เป็นแง่มุมที่สำคัญของ วิวัฒนาการภูมิทัศน์ใน ยุคไพลโอ-ไพลสโตซีนและบันทึกตะกอนในสภาพแวดล้อมภูเขาสูงหลายแห่ง สภาพแวดล้อมที่เคยถูกปกคลุมด้วยธารน้ำแข็งเมื่อไม่นานมานี้ แต่ปัจจุบันไม่ได้ถูกปกคลุมด้วยธารน้ำแข็งแล้ว อาจยังคงแสดงอัตราการเปลี่ยนแปลงภูมิทัศน์ที่สูงขึ้นเมื่อเทียบกับสภาพแวดล้อมที่ไม่เคยถูกปกคลุมด้วยธารน้ำแข็งมาก่อน กระบวนการทางธรณีสัณฐานวิทยาที่ไม่เกี่ยวข้องกับธารน้ำแข็ง แต่ได้รับอิทธิพลจากธารน้ำแข็งในอดีต เรียกว่า กระบวนการ พาราเกลเชียลแนวคิดนี้แตกต่างจาก กระบวนการ เพอริเกลเชียลซึ่งเกิดจากการก่อตัวหรือการละลายของน้ำแข็งหรือน้ำค้างแข็งโดยตรง[ 57 ]

กระบวนการบนเนินลาด

เนินหินถล่มบนชายฝั่งทางเหนือของอิสฟยอร์ดฟาลบาร์ดนอร์เวย์ เนินหินถล่มเหล่านี้คือการสะสมของเศษหินขนาดใหญ่จากเนินเขาบริเวณเชิงเขา
เหตุการณ์ ดิน ถล่มเฟอร์กูสัน (Ferguson Slide)เป็นเหตุการณ์ดินถล่ม ที่ยังคงเกิดขึ้นอยู่ ในหุบเขาแม่น้ำเมอร์เซด (Merced River Canyon)บนทางหลวงรัฐแคลิฟอร์เนียหมายเลข 140ซึ่งเป็นถนนสายหลักที่เชื่อมไปยังอุทยานแห่งชาติโยเซมิตี (Yosemite National Park )

ดินเรโกไลท์และหินเคลื่อนตัวลงเนินภายใต้แรงโน้มถ่วงผ่าน กระบวนการ คืบคลาน การเลื่อนการไหล การพลิกคว่ำ และการร่วงหล่นการเคลื่อนตัวของมวลสาร ดัง กล่าวเกิดขึ้นทั้งบนเนินลาดบนโลกและใต้น้ำ และได้รับการสังเกตพบในโลกดาวอังคารดาวศุกร์ไททันและไออาเพตั

กระบวนการที่เกิดขึ้นบนเนินเขาสามารถเปลี่ยนแปลงลักษณะทางภูมิศาสตร์ของพื้นผิวเนินเขา ซึ่งในทางกลับกันสามารถเปลี่ยนแปลงอัตราของกระบวนการเหล่านั้นได้ เนินเขาที่ลาดชันขึ้นจนถึงเกณฑ์วิกฤตบางอย่างสามารถปล่อยวัสดุปริมาณมหาศาลออกมาได้อย่างรวดเร็ว ทำให้กระบวนการบนเนินเขาเป็นองค์ประกอบที่สำคัญอย่างยิ่งของภูมิทัศน์ในพื้นที่ที่มีกิจกรรมทางธรณีวิทยา[ 58 ]

บนโลก กระบวนการทางชีวภาพ เช่นการขุดโพรงหรือการโค่นต้นไม้อาจมีบทบาทสำคัญในการกำหนดอัตราของกระบวนการบนเนินเขาบางอย่าง[ 59 ]

กระบวนการทางอัคนี

ทั้ง กระบวนการทางธณีวิทยา แบบภูเขาไฟ (การปะทุ) และ แบบ หินอัคนีแทรกซึม (การแทรกซึม) สามารถส่งผลกระทบสำคัญต่อธรณีสัณฐานวิทยาได้ การกระทำของภูเขาไฟมีแนวโน้มที่จะฟื้นฟูภูมิทัศน์ โดยปกคลุมพื้นผิวเดิมด้วยลาวาและเถ้าภูเขาไฟปล่อย วัสดุ ภูเขาไฟและบังคับให้แม่น้ำไหลผ่านเส้นทางใหม่ กรวยที่เกิดจากการปะทุยังสร้างภูมิประเทศใหม่ที่สำคัญ ซึ่งอาจได้รับผลกระทบจากกระบวนการบนพื้นผิวอื่นๆ หินอัคนีแทรกซึมแล้วแข็งตัวที่ระดับความลึกสามารถทำให้พื้นผิวยกตัวขึ้นหรือทรุดตัวลงได้ ขึ้นอยู่กับว่าวัสดุใหม่มีความหนาแน่นมากกว่าหรือน้อยกว่าหินที่มันแทนที่

กระบวนการทางธรณีวิทยา

ผลกระทบจากแผ่นเปลือกโลกต่อลักษณะ ทางธรณีวิทยาอาจมีตั้งแต่ระดับหลายล้านปีไปจนถึงไม่กี่นาทีหรือน้อยกว่านั้น ผลกระทบของแผ่นเปลือกโลกต่อภูมิทัศน์ขึ้นอยู่กับลักษณะของ โครงสร้าง หินฐาน ที่อยู่ด้านล่าง ซึ่งเป็นตัวควบคุมลักษณะทางธรณีวิทยาในท้องถิ่นที่แผ่นเปลือกโลกสามารถก่อขึ้นได้แผ่นดินไหวสามารถทำให้พื้นที่ขนาดใหญ่จมอยู่ใต้น้ำและก่อให้เกิดพื้นที่ชุ่มน้ำใหม่ได้ภายในเวลาไม่กี่นาที การยกตัวของเปลือกโลกเนื่องจากสมดุลไอโซสแตติกสามารถก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในช่วงหลายร้อยถึงหลายพันปี และทำให้การกัดเซาะของเทือกเขาเกิดขึ้นต่อไปเมื่อมวลถูกกำจัดออกจากเทือกเขาและเทือกเขายกตัวขึ้น พลวัตของแผ่นเปลือกโลกในระยะยาวก่อให้เกิดเทือกเขาโอโรเจนิคซึ่งเป็นเทือกเขาขนาดใหญ่ที่มีอายุโดยทั่วไปหลายสิบล้านปี และเป็นจุดศูนย์กลางของกระบวนการทางน้ำและลาดชันในอัตราสูง จึงทำให้เกิดการผลิตตะกอนในระยะยาว

ลักษณะของ พลวัต ของเนื้อโลก ส่วนลึก เช่นพลาวม์และการแยกตัวของลิโทสเฟียร์ส่วนล่าง ยังถูกตั้งสมมติฐานว่ามีบทบาทสำคัญในการวิวัฒนาการของภูมิประเทศของโลกในระยะยาว (> ล้านปี) และในระดับใหญ่ (หลายพันกิโลเมตร) (ดูภูมิประเทศแบบไดนามิก ) ทั้งสองอย่างสามารถส่งเสริมการยกตัวของพื้นผิวผ่านสมดุลไอโซสเตซี เนื่องจากหินเนื้อโลกที่ร้อนกว่าและมีความหนาแน่นน้อยกว่าจะเข้ามาแทนที่หินเนื้อโลกที่เย็นกว่าและมีความหนาแน่นมากกว่าในระดับความลึกของโลก[ 60 ] [ 61 ]

กระบวนการทางทะเล

กระบวนการทางทะเลคือกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการกระทำของคลื่น กระแสน้ำในทะเล และการซึมของของเหลวผ่านพื้นทะเลการเคลื่อนตัวของมวลและการเลื่อนไหลของดิน ใต้น้ำ ก็เป็นกระบวนการสำคัญสำหรับลักษณะบางอย่างของธรณีสัณฐานวิทยาทางทะเล เช่นกัน [ 62 ]เนื่องจากแอ่งมหาสมุทรเป็นแหล่งสะสมสุดท้ายของตะกอนบนบกจำนวนมาก กระบวนการสะสมและรูปแบบที่เกี่ยวข้อง (เช่น พัดตะกอน สามเหลี่ยมปากแม่น้ำ ) จึงมีความสำคัญเป็นพิเศษในฐานะองค์ประกอบของธรณีสัณฐานวิทยาทางทะเล

ทับซ้อนกับสาขาอื่นๆ

ธรณีสัณฐานวิทยาและสาขาอื่นๆ มีความเกี่ยวข้องกันอย่างมาก การสะสมของวัสดุมีความสำคัญอย่างยิ่งในธรณีวิทยาตะกอนการผุพังคือการเปลี่ยนแปลงทางเคมีและกายภาพของวัสดุในดินเมื่อสัมผัสกับปัจจัยในบรรยากาศหรือใกล้พื้นผิว ซึ่งโดยทั่วไปแล้วนักวิทยาศาสตร์ด้านดินและนักเคมี สิ่งแวดล้อมจะศึกษา แต่ก็เป็นองค์ประกอบสำคัญของธรณีสัณฐานวิทยาเช่นกัน เพราะเป็นสิ่งที่ให้วัสดุที่สามารถเคลื่อนย้ายได้ตั้งแต่แรกวิศวกรโยธาและ วิศวกร สิ่งแวดล้อมให้ความสำคัญกับการกัดเซาะและการขนส่งตะกอน โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เกี่ยวข้องกับคลองความมั่นคงของลาดชัน ( และภัยธรรมชาติ ) คุณภาพน้ำการจัดการสิ่งแวดล้อมชายฝั่ง การขนส่งสารปนเปื้อน และการฟื้นฟูแหล่ง น้ำ ธารน้ำแข็งสามารถก่อให้เกิดการกัดเซาะและการสะสมอย่างกว้างขวางในระยะเวลาอันสั้น ทำให้ธารน้ำแข็งมีความสำคัญอย่างยิ่งในละติจูดสูง และหมายความว่าธารน้ำแข็งกำหนดสภาวะในต้นน้ำของลำธารที่เกิดจากภูเขา ดังนั้น ธรณีวิทยาธารน้ำแข็งจึงมีความสำคัญในธรณีสัณฐานวิทยา

ดูเพิ่มเติม

อ่านเพิ่มเติม

  • โลโก้ Wikimedia Commonsสื่อที่เกี่ยวข้องกับธรณีสัณฐานวิทยาในวิกิมีเดียคอมมอนส์
  • วัฏจักรทางภูมิศาสตร์ หรือ วัฏจักรแห่งการกัดเซาะ (1899)
  • ธรณีสัณฐานวิทยาจากอวกาศ (นาซา)
  • สมาคมธรณีสัณฐานวิทยาแห่งอังกฤษ
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Geomorphology&oldid=1344888561 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ธรณีสัณฐานวิทยา

ธรณีสัณฐานวิทยา (จากภาษากรีกโบราณγῆ ( gê ) ' โลก' ; μορφή ( morphḗ ) ' รูปร่าง'และλόγος ( lógos ) ' การศึกษา' ) คือการศึกษาทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับต้นกำเนิดและวิวัฒนาการของ ลักษณะ..

ภาพรวม

พื้นผิว โลก ถูกเปลี่ยนแปลงโดยกระบวนการบนพื้นผิวที่ก่อให้เกิดภูมิทัศน์ และกระบวนการทางธรณีวิทยาที่ทำให้เกิด การยกตัว และ การทรุดตัว ของแผ่นเปลือกโลก และก่อให้เกิดลักษณะ ทางภูมิศาสตร์ชายฝั่ง กระบวนการบนพื้นผิวประกอบด้วยการกระทำของน้ำ ลม น้ำแข็ง ไฟ ป่า...

ประวัติศาสตร์

นอกเหนือจากข้อยกเว้นที่โดดเด่นบางประการในสมัยโบราณแล้ว ธรณีสัณฐานวิทยาเป็นวิทยาศาสตร์ที่ค่อนข้างใหม่ โดยเติบโตควบคู่ไปกับความสนใจในด้านอื่นๆ ของ วิทยาศาสตร์โลก ในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 ส่วนนี้จะกล่าวถึงบุคคลสำคัญและเหตุการณ์สำคัญบางส่วนในการพัฒนาสาขานี้โดยสังเขป

ธรณีสัณฐานวิทยาโบราณ

การศึกษาเกี่ยวกับลักษณะภูมิประเทศและวิวัฒนาการของพื้นผิวโลกสามารถย้อนกลับไปได้ถึงนักวิชาการใน ยุคกรีกโบราณ ในศตวรรษที่ 5 ก่อนคริสต์ศักราช เฮโรโดตัส นักประวัติศาสตร์ชาวกรีก ได้โต้แย้งจากการสังเกตดินว่า สามเหลี่ยมปากแม่น้ำไนล์ กำลังขยายตัวออกไปสู่...