지형의 진화

노출된 암석의 풍화와 느슨한 입자의 침식과 운송은 우리가 보는 풍경을 만들고 끊임없이 변화시킨다. 변화는 보통 느리지만 항상은 아니다. 1952년 린머스 홍수는 매우 갑작스럽게 일어났지만, 멀지 않은 곳에 오래 전의 상황을 기록한 풍경들이 있다. 가장 최근의 빙하기 동안 빙상은 남쪽으로 데본까지 확장되지 않았지만, 다트무르의 높은 화강암 욕석 위의 기후는 영구 동토층과 함께 혹독했고, 오늘날까지 다트무르의 일부는 주변의 빙하 지형이다. 바위 덩어리들은 틈을 뚫고 들어온 물의 반복적인 동결과 해동에 의해 산산조각이 났다.
겨울에는 물이 얼면서 팽창하여 틈을 넓혔고, 여름에는 녹으면서 물이 줄어들어 바위 조각과 큰 바위들을 방출했다. 영구 동토층을 녹일 정도로 날씨가 따뜻했던 여름의 몇 주 동안, 얼음에 의해 단단하게 잠긴 흙을 젖은 진흙으로 바꾸었고, 그 안에 박힌 큰 바위들과 함께 진흙은 내리막길로 미끄러졌지만, 온도가 떨어지고 진흙이 다시 얼어붙었을 때만 멈추었다. 오늘날, 영구 동토층은 없지만, 토석 주변의 바위들이 흩어지는 것은 1만 년 이상 전 기후의 기록으로 남아 있다. 잉글랜드 남부의 약한 분필에 작용하는 유사한 근일점 과정은 경사면이 그들의 얼굴에서 물질의 손실을 통해 후퇴하게 했고, '콤비 바위' 또는 때로는 '머리'라고 불리는 다양한 크기의 파편으로 구성된 각진 파편의 큰 퇴적물을 생성했다(다른 정의는 분필 이외의 퇴적물로 '머리'를 제한한다). 북아메리카와 유럽의 다른 곳에도 비슷한 원주민 유물들이 있다.
현재 영구 동토층 지역은 영국보다 위도가 훨씬 높다. 북극권의 캐나다와 알래스카에서는 영구 동토층의 두께가 400m이고 시베리아의 일부에서는 700m이다. 캐나다 북극의 레졸루트에서는 수심이 약 1000m에 이른다. 전체적으로, 북극권 내 육지 면적의 거의 20%가 영구 동토층이며, 한때 북극권을 덮었던 빙상이 물러난 이후로 이 상태로 남아있다.
빙상은 풍경의 주요 조각가이다. 그들이 이동하면서, 그들은 모든 흙과 다른 느슨한 물질들을 쓸어내고, 그것을 앞쪽과 옆쪽으로 밀어서, 모래 언덕을 형성할 수 있다. 그것들은 각진 바위들을 매끄럽게 하고 얼음의 무게는 아래의 땅을 짓누른다. 주요 빙하기 동안 빙상은 2500m 이상의 두께로 성장할 수 있고, 지하 표면은 600m까지 내려가서 해수면 아래로 내려갈 수 있다. 얼음이 후퇴하면서, 표면은 다시 상승하지만, 적어도 인간의 규모로 측정했을 때, 그것은 느린 과정이다. 캐나다 북부는 해안선이 1000년 이내에 수십 미터 상승했고, 스칸디나비아는 약 10000년 전에 빙상의 손실을 보상하기 위해 여전히 상승하고 있다. 이 'glacio isostasy'는 지구 지각의 약간의 유연성을 보여준다.
빙상이 사라지는 것과 원래의 표면 고도가 회복되는 것 사이에는 시차가 있기 때문에, 얼음이 가장 두꺼운 곳에 그릇이 남아있을 수 있다. 그들의 위치에 따라, 이것들은 바다에 의해 물에 잠기거나 신선한 물로 채워질 수 있습니다. 북아메리카의 오대호와 발트해는 이렇게 만들어졌다. 훨씬 더 작은 규모로, 잉글리시 레이크 디스트릭트의 호수들도 그러했다.
기존의 중공에 축적된 얼음은 측면이 개방된 원형 서클('코리' 또는 'cwm'이라고도 함)으로 침식됩니다. 상대적으로 좁은 빙하가 바다로 흘러들어가면, 그것이 발굴한 트로프는 나중에 피오르드를 형성할 수 있으며, 스코틀랜드에서는 '바다의 호수'로 알려져 있다. 어떤 피오르드는 깊이가 1200m가 넘는다. 약 50° 이상의 위도에서는 얼음이 주요 지형학적('경관 형성') 작용을 해왔다.
토양은 습윤과 건조를 반복하여 물질의 팽창과 수축에 의해 발생하는 '토사 크리프' 또는 빗물에 의해 토양이 윤활되는 '솔리플렉션'(예전에는 '솔리플렉션'이라는 용어가 1년 중 일부 동안 땅이 얼어 있는 주변 환경에만 적용되었지만, 현재는 '솔리플렉션'이라는 용어)에 의해 천천히 아래로 이동하는 경향이 있다일부 열대 지역에서는 중요한 과정으로 인식되고 있다. 토양의 크리프 속도는 영국령 페니키아에서 지표면에서 0.5~2.0mm, 최상단 10cm에서 0.25~1.0mm로 측정되었다(SMBOL, 1970). 토양이 깊고 기반암이 광범위하게 풍화되면 큰 덩어리가 갑자기 미끄러져 '지구가 흐른다'면서 빠르게 이동할 수 있다. 1966년 웨일스의 애버판 마을에서 일어난 석탄 끝의 붕괴는 이런 유형이었다. 그 끝은 스프링 위에 세워져 있었다. 팁 재료는 물을 흡수하여 무게를 크게 증가시켰지만 동시에 관성을 치명적으로 잃을 때까지 윤활했습니다(Small, 1970). 지진은 토양 입자들을 함께 묶고 있는 결합을 깨뜨려 건조한 물질의 지구 흐름을 초래할 수 있다.
지형학은 지형과 지형이 생성되고 변화하는 과정을 연구하는 학문으로, 하버드 대학교의 윌리엄 모리스 데이비스(1850–1934)의 연구에서 시작되었다. 그는 풍경이 '침식의 순환'('데이비스의 순환')을 통해 진화한다고 제안했다. 이것은 지각 운동에 의해 땅이 상승할 때 시작된다. 젊은 풍경에서 언덕은 가파르게 경사지고 강바닥의 경사는 불규칙하다. 경관이 성숙할수록 언덕 비탈은 완만해지고 강바닥은 완만하게 경사진다. 결국 옛 풍경은 완만하게 구르는 평원('거의 평원')으로 침식되었는데, 이 평원은 데이비스가 만든 단어이다. 1924년 독일의 지질학자 발터 펜크(Walther Penck, 1888–1923)는 경사면이 기계적으로 안정된 각도에 정착하면 그 각도를 유지할 것이라고 주장했다. 침식은 그것의 얼굴을 닳게 할 것이지만, 그것을 더 얕게 만들지는 않을 것이기 때문에, 얼굴은 후퇴할 것이지만, 각도는 꽤 일정하게 유지될 것이고, 경사가 가파를수록 그것은 빠르게 침식될 것이다. 왜냐하면 얕은 경사면에서 느리게 움직이는 풍화 물질이 밑면을 보호할 것이기 때문이다. 따라서 경사면이 높은 곳보다 낮은 곳에서 가파른 경사면이 높은 곳보다 빠르게 침식되어 구조물이 붕괴된다. 이 주장이 발전함에 따라, 지형학자들은 데이비스와 펜크의 이론이 주로 기반을 두었던 것처럼 빙하 작용에 의해 형성되지 않은 저위도 지형에 대한 연구에서 '경사 문제'에 대한 진정한 이해를 얻을 수 있다는 것을 깨닫게 되었다(SMALL, 1970). 이 주제에 대한 관심은 순전히 학문적인 것이 아니며, 경사지에서 암석과 토양이 어떻게 작용하는지에 대한 이해는 엔지니어가 산사태, 침식 및 홍수의 위험을 계산하고 이를 최소화하기 위한 계획을 고안하는 데 필요하기 때문이다. 그 문제는 환경적으로 매우 중요하다.
강은 지표면의 암석에서 침식된 입자들이 고지대에서 저지대로, 그리고 최종적으로 바다로 운반되는 주요한 수단을 제공한다. 강은 또한 그 자체로 주요 경관의 특징이며, 표면을 가로지르는 수로를 절단함으로써 경관의 진화에 중요한 역할을 한다. 물론 그들이 운반하는 것은 광물 입자뿐만이 아니다. 인접한 땅에서 강으로 배수되는 물은 또한 유기물과 용해된 식물 영양분을 포함하고 있으며, 강은 또한 우리가 배출하는 그러한 물질들을 쓰레기 처리의 명백한 편리한 방법으로 운반한다. 그들은 또한 가정용과 산업용으로 공급되는 주요한 물 공급원이다.
물은 더 높은 곳에서 낮은 곳으로 배출되며, 자유롭게 배수되는 토양과 불투수층의 암석 또는 점토층 사이에서 지하수로 천천히 이동하며, 결국 표면에서 샘으로 나타나거나, 땅에서 스며들거나, 강으로 직접 공급된다. '물표'는 토양이 완전히 포화된 지하수의 상한선이다. 이 용어들은 영국과 북미에서 같은 의미를 갖지만, 두 가지 다른 의미를 가진 'watershed'에 대한 혼동이 발생할 수 있다. 배수 시스템은 특정 영역의 물을 제거하고, 이러한 영역 중 하나는 인접 영역과 분리된다. 영국에서는 특정 배수 시스템에 의해 물이 제거되는 지역을 '캐치먼트(catchment)'라고 부르고, 북미에서는 '워터셰드(watershed)'라고 부른다. 한 유역은 다른 유역과 구분되는데, 영국에서는 이를 '분수구'라고 하며, 유역 내에서 배수 시스템은 유역 내에서 패턴을 형성한다.  기후, 암석의 종류, 그리고 침식의 정도는 모두 발달할 패턴의 종류를 결정하는 데에 한 몫을 한다. 예를 들어, 수지상 패턴은 보통 상당히 균일한 지질학적 특성을 가진 완만한 경사의 땅에서 형성된다. 방사형 패턴은 돔형 언덕과 배스톨리스 주변에서 나타나며, 강이 거의 직각으로 교차하는 트렐리스 패턴은 상대적으로 단단한 바위와 부드러운 바위의 띠를 번갈아 가며 나타난다.
강은 흐르면서 주로 생물학적 기준에 따라 대략 구역으로 분류할 수 있다. 원류 또는 고지대 개울은 작고 일반적으로 급류(물이 90cms⁻¹ 이상으로 흐른다는 의미)이며 수온은 매우 다양하다. 그 안에서 살아남을 수 있는 수생 동물은 거의 없다. 조금 더 낮은 송어는 여전히 빠르게 흐르는 개울인 트라우트벡에서 생존할 수 있다. 실트와 진흙은 미노우 범위 또는 회백질 구역의 바닥에 모이기 시작하고 일부 식물은 생존할 수 있으며 동물의 삶은 조금 더 다양해진다. 저지대나 도미 지대에서는 물이 천천히 흐르고 강은 종종 구불구불하며 동물의 삶은 다양하다. 이 마지막 구역에서 강은 해안 평야를 가로질러 하구로 흐른다.