ژئومورفولوژی

واژه‌شناسی

ژئومورفولوژی از سه واژهٔ یونانی /ژِئو/ به معنای زمین، /مُرفِه/ به معنای شکل (ریخت) و /لُگُس/ به معنای شناخت تشکیل شده‌است.
در زبان فارسی برابرهای گوناگونی برای بیان یا توصیف اصطلاح ژئومورفولوژی به‌کار برده‌اند که از آن‌جمله می‌توان به زمین‌ریخت‌شناسی، پیکرشناسی زمین، شناخت ناهمواری‌های زمین، شناسایی عوارض زمین، زمین‌شکل‌شناسی و زمین‌شناسی سطحی اشاره نمود. با این وجود بیشتر متخصصان و محققان این رشته و سایر رشته‌های مرتبط در کشور ترجیح می‌دهند اصطلاح ژئومورفولوژی را به‌کار ببرند.

دید کلی

به‌طور کلی ژئومورفولوژی دانش شناسایی اشکال ناهمواری‌های زمین است و به مطالعهٔ علمی ویژگی‌های هندسی سطح زمین می‌پردازد. اگرچه ویژگی‌های هندسی سطح زمین عموماً به آن دسته از شکل‌های سطح زمین محدود می‌شود که در سطح دریا یا در بالاتر از سطح دریا توسعه یافته‌اند، اما ژئومورفولوژی همه ویژگی‌ها یا جنبه‌های سطحی مشترک بین قشر جامد زمین یا سنگ‌کره، آب‌کره و هواکره را در بر می‌گیرد. به این ترتیب در ژئومورفولوژی نه‌تنها شکل‌های سطحی قاره‌ها و مناطق حاشیه آن‌ها، بلکه ناهمواری‌ها و شکاف‌های کف دریاها و اقیانوس‌ها نیز بررسی می‌شود. به علاوه مشاهده سطح ماه و مریخ و دیگر سیاره‌ها – از نزدیک و با استفاده از ماهواره‌ها – سبب شد که ژئومورفولوژی به بررسی جنبه‌های خارج از سطح زمین نیز بپردازد و بر گستره مطالعاتی خود بیفزاید.
دانش ژئومورفولوژی جدید بیشتر مبتنی بر مقایسه سامان‌مند اشکال ناهمواری‌ها و نهشته‌هایی است که موجب تعیین سن آن‌ها می‌گردد و همچنین تعیین اشکال اولیه و اصلی ناهمواری‌ها و بالاخره شناسایی فرایندها و محیط ریخت‌اقلیمی که ناهمواری‌ها را به وجود آورده‌اند، مورد توجه است؛ و نیز، ژئومورفولوژی از مطالعات آماری برای بررسی اشکال ناهمواری‌ها بهره می‌گیرد و تلاش دارد در تحول ناهمواری‌های زمین، علی‌رغم پیچیده بودن مسئله دینامیک طبیعت، سهم فرایندهای گوناگون ناشی از آب و هوا و پوشش گیاهی و ماهیت سنگ‌ها و ساخت زمین و تغییر شکل‌های زمین‌ساختی و میراث مراحل اولیه تکامل را از نظر دور ندارد.

پیشینه

ژئومورفولوژی دانشی نسبتاً جدید است که ابتدا به وسیلهٔ ویلیام موریس دیویس (۱۸۵۰–۱۹۳۴) جغرافی‌دان آمریکایی شکل گرفت و با تحقیقات ارزشمند دانشمندانی نظیر والتر پنک، لستر کینگ، والتر لانگبین، لونا لئوپولد و ریچارد چورلی (پایه‌گذار تئوری سیستمی در ژئومورفولوژی) به قوانین و اصول علمی خود رسید.

ژئومورفولوژی کهن

گرچه ژئومورفولوژی به‌عنوان نام یک دانش، واژه‌ای نسبتاً جدید است، ولی موضوع آن تاریخچه‌ای کهن دارد. این دانش از دیرباز به وسیله جغرافی‌دانان یونانی – بی‌آنکه عنوان مشخصی داشته باشد – شناخته شده بود. فیلسوفان یونان و روم قدیم در نوشته‌های خود نحوه شکل‌گیری رشته‌کوه‌ها و دیگر مناظر سطحی کره زمین را مورد توجه قرار داده و نظریاتی را ارائه نموده‌اند. ارسطو، هرادتوس، سنکا، استرابو، زنوفن و بسیاری افراد دیگر از ۶ قرن پیش از میلاد تا یک قرن پس از آن دربارهٔ موضوعاتی نظیر منشأ دره رودخانه‌ها و دلتاها و نوسان سطح دریاها بحث کرده‌اند. حدود هزار سال بعد ابن سینا دانشمند ایرانی (۹۸۰ تا ۱۰۳۷ میلادی) به نقل از ارسطو نظریه فرسایش تفریقی و ایجاد برخی از کوهستان‌ها را بر این اساس مطرح نموده‌است.
از آغاز رنسانس و در طول آن بسیاری از دانشمندان تاریخ زمین را مورد بررسی قرار داده‌اند. لئوناردو دا وینچی (۱۵۱۹–۱۴۵۲) بر مبنای وجود سنگواره‌ها و صدف‌های دریایی در کوهستان‌ها معتقد به تغییرات سطوح خشکی و دریاها بوده‌است. او همچنین حفر دره‌ها به‌وسیله رودها و انتقال رسوبات ناشی از آن را به دیگر مناطق تشخیص داده بود. هم‌زمان با لئوناردو دا وینچی، برنارد پالیسی دانشمند فرانسوی (۱۵۸۹–۱۵۱۰) در رابطه با مسائل ژئومورفولوژی و اشکال ناهمواری‌ها افکار مدرنی بیان می‌کند. مفاهیم ژئومورفولوژی مطرح شده توسط لئوناردو دا وینچی و برنارد پالیسی به‌مراتب غنی‌تر از مفاهیم بیشتر دانشمندانی است که سه قرن پس از ایشان اظهار گردیده است. اما این افکار تا قرن ۱۸ و حتی قرن ۱۹ ناشناخته ماند و در نتیجه از نفوذ زیادی برخوردار نشد.

ژئومورفولوژی نوین اولیه

در قرن‌های ۱۸ و ۱۹ با شتاب‌گرفتن نابودی اندیشه‌های کاتاستروفیستی، نظریات متعددی دربارهٔ تاریخ زمین و نحوه شکل‌گیری آن و همچنین مطالعات زیادی مربوط به ناهمواری‌ها و مفهوم فرسایش ارائه گردید. در این میان، مفهوم فرسایش که ارتباط مستقیم‌تری با اندیشه ژئومورفولوژی داشت و در عهد قدیم و قرون وسطی نیز توجه بیشتر دانشمندان را جلب نموده بود، در دوره‌های جدیدتر مورد حمایت قرار گرفت و در زمینه مشخصی توسعه یافت.
پژوهش‌های علمی ژئومورفولوژی از اواخر سده ۱۸ آغاز گردید و در قرن نوزدهم بیش از پیش مورد توجه اغلب زمین‌شناسان قرار گرفت و در اثر مطالعات گوناگون در کشورهای جهان، دربارهٔ پدیده‌های ژئومورفولوژی اطلاعات بسیاری فراهم می‌آید. به عنوان نمونه هورس بندیکت دو سوسور دانشمند اهل ژنو ضمن بررسی یخچال‌ها و اشکال نهشته‌های یخچالی دریافته بود که گسترش یخچال‌ها در گذشته بسیار بیشتر از عصر حاضر بوده‌است. در نیمه اول قرن نوزدهم مطالعات دو سوسور به وسیله دانشمند سوییسی دیگری به نام لویی آگاسیز دنبال شد. وی مطالعات خود را دربارهٔ یخچال‌ها و رسوبات ناشی از آن دنبال نمود و دامنه گسترش یخچال‌ها و نقش آن‌ها در تغییر شکل ناهمواری‌ها را تأیید کرد.
در آلمان، ژئومورفولوژی از جریان فکری طبیعت‌گراها حاصل شد. در این زمینه می‌توان از الکساندر فون همبولت (بنیادگذار جغرافیای نوین) یاد کرد که جهت مطالعه پدیده‌های طبیعی، روش مشاهده را انتخاب کرد. همبولت در اوایل قرن نوزدهم در آمریکای لاتین به مطالعه مجموعه حیوانات، گیاهان و به‌ویژه ناهمواری‌ها پرداخت و اشکال مربوط به ژئومورفولوژی را همراه با سایر مطالب در یادداشت‌های خود به‌خوبی ذکر کرد.
در سال ۱۸۵۸، برای نخستین بار عبارت ژئومورفولوژی به‌وسیله کارل فردریش نومن بیان می‌شود و آلبرت پنک در اواخر قرن نوزدهم آن را رواج می‌دهد.
در فرانسه کسانی چون گستون دو لا نوئه (۱۹۰۲–۱۸۳۶) و امانوئل دو مارژری (۱۹۵۳–۱۸۶۲) که اولی توپوگراف و دیگری زمین‌شناس بود، اشکال کلاسیک ناهمواری ژورایی را با توجه به ساخت‌های چین‌خورده آن بررسی کرده و در سال ۱۸۸۸ کتابی به‌نام مقدمه‌ای بر ژئومورفولوژی تألیف نمودند و بدین ترتیب این دانش به‌عنوان یکی از علوم مهندسی معرفی شد
و یکی از شاخه‌های نظام‌مند علوم زمین می‌گردد. در همان زمان در آلمان، فردیناند فون ریشتهوفن پایه دانش ژئومورفولوژی را در این کشور پی‌ریزی کرده‌است و نوشته‌های او که بیش‌تر بر اساس تجربه‌های شخصی بوده‌است، شکل‌یابی‌های مختلف ناهمواری‌های زمین را که ناشی از اثر انواع مهم آب‌وهوا است نشان می‌دهد. ریشتهوفن توانست برای اولین بار در مورد اثرات انواع آب‌وهوا بر اشکال ناهمواری‌ها اظهار نظر کرده و اساس ژئومورفولوژی اقلیمی را پی‌ریزی کند.
علاوه بر جغرافی‌دانان، زمین‌شناسان نیز به نوبه خود در جهت تعیین تاریخ زمین‌شناسی، تحول ناهمواری‌ها را مورد توجه قرار داده‌اند. چنانچه در اواسط قرن ۱۹ زمین‌شناسان انگلیسی نخستین کسانی بودند که مفهوم پیدایش دشتگون را بیان کردند.
در روسیه پدیده‌های بیرونی زمین در قرن نوزدهم مورد توجه دانشمندانی چون پتر کروپوتکین و واسیلی داکوچایف (پدر دانش خاک‌شناسی) قرار گرفت. طی سال‌های ۱۸۶۰ تا ۱۸۷۰، مطالعه نهشته‌های یخچالی و کوهستانی دوران چهارم در سیبری شرقی و طبقه‌بندی آن‌ها بر حسب پیدایش، توسط پتر کروپوتکین انجام شد. همچنین داکوچایف برای اولین بار تخریب استپ‌ها را به عنوان یکی از اشکال فرسایش خاک بررسی کرد و در مطالعه خاک‌های روی پادگانه‌های رود ولگا در سال ۱۸۹۱ متوجه نقش ناهمواری‌ها شد و ارتباط بین این‌دو را روشن ساخت. وی نشان داد که اغلب خاک‌ها مانند چرنوزیوم می‌تواند در تعیین سن شکل‌بندی یا شکل‌یابی ناهمواری‌ها به‌کار رود. بدین ترتیب در روسیه هنگامی که در غرب مفاهیم ژئومورفولوژی دیویسی توسعه می‌یافت، اساس ژئومورفولوژی تازه‌ای ریخته می‌شد که در آن رابطه‌ها با سایر علوم طبیعی و علوم زمین بیشتر مورد توجه قرار می‌گرفت.
در نیمه دوم قرن نوزدهم، ژئومورفولوژی با تئوری چرخه فرسایش ویلیام موریس دیویس (۱۹۳۴–۱۸۵۰) در ایالات متحده آمریکا به مرحله جدیدی پانهاد. وی با تنظیم و سیستماتیک کردن ایده‌های مربوط به تحول ناهمواری‌ها که تا زمان وی بیشتر توسط زمین‌شناسان مطرح شده بود، تئوری خود را در قالب دوره جغرافیایی یا دوره فرسایشی و فرسایش نرمال مطرح کرد. دیویس دانش اشکال ناهمواری‌های زمین را، که در سال ۱۸۵۸ توسط کارل فردریش نومن ژئومورفولوژی نامیده شد و سپس در سال ۱۸۹۴ توسط آلبرت پنک شهرت پیدا کرد و تا آن زمان یکی از شاخه‌های فرعی زمین‌شناسی محسوب می‌شد، به شکل دانشی تخصصی و با هدف و فرهنگ ویژه خود مطرح کرد و به این دانش نظام عقیدتی انسجام‌یافته‌ای بخشید و اصالت آن را تثبیت نمود. از این دیدگاه دیویس را می‌توان بنیادگذار ژئومورفولوژی به‌عنوان دانشی تخصصی دانست. با ارائه نظریه چرخه فرسایش، ژئومورفولوژی وارد مرحله جدیدی از نگرش فیزیوگرافی می‌شود و ویلیام موریس دیویس شخصیت علمی جهانی پیدا می‌کند و مکتب وی در انگلستان و فرانسه توسعه می‌یابد و ایده‌ها و نظریه‌های وی در بسیاری از نشریات علمی منتشر و بررسی می‌شود. نظریه چرخه فرسایش دیویس به عنوان یک نظریه انقلابی و برجسته به نوین‌سازی جغرافیای طبیعی و ایجاد رشته ژئومورفولوژی انجامید و دیویس را در صف مقدم مطالعات و پژوهش‌های اشکال ناهمواری‌های زمین قرار داد.
در فرانسه، امانوئل دومارتن یکی از طرفداران میانه‌رو نظریه دیویس در سال ۱۹۱۰ مقاله‌ای دربارهٔ اثر آب‌وهوا بر روی اشکال ناهمواری‌های زمین منتشر ساخته و قبل از جنگ جهانی دوم تفکر جغرافیای ناحیه‌ای را تکوین می‌کند. همچنین هنری بولیگ ژئومورفولوژیست فرانسوی نیز یکی از طرفداران جدی دیویس بود ولی در آلمان تئوری دیویس طرفدار زیادی پیدا نکرد.

ژئومورفولوژی کمّی

هنگامی که پنک و دیویس و پیروان نظریات آن‌ها در اروپای غربی به مطالعه و تحقیقات اولیه مشغول بودند، مکتب بزرگ و مستقل دیگری در نیمه قرن بیستم در ایالات متحده رشد و توسعه یافت. به دنبال کارهای اولیه دانشمندان پیشگامی نظیر گرو کارل گیلبرت در اوایل قرن بیستم، گروهی از دانشمندان علوم طبیعی، زمین‌شناسان و مهندسان هیدرولیک مانند رالف آلگر بنگنولد، جان هاک، لونا لئوپولد، توماس مادوک و آرتور استرالر شروع به مطالعه و تحقیق بر روی شکل عناصر چشم‌انداز مانند رودخانه‌ها و دامنه‌ها با استفاده از روش‌های بازدید مستقیم، سیستماتیک، اندازه‌گیری‌های کمّی ابعاد مختلف پدیده‌ها و مقیاس‌گذاری این اندازه‌گیری‌ها نمودند. این روش‌ها امکان درک وضعیت گذشته و پیش‌بینی وضعیت آینده چشم‌اندازها بر اساس شکل کنونی آن‌ها را برای محققان فراهم ساخت. ژئومورفولوژی کمّی می‌تواند دینامیک شاره‌ها و مکانیک جامدات، ژئومورفومتری، مطالعات آزمایشگاهی، اندازه‌گیری‌های میدانی، کارهای تئوریک و همه زمینه‌های مربوط به مدل تکامل چشم‌انداز را دربر گیرد. از این روش‌ها برای درک و مطالعه هوازدگی و تشکیل خاک، انتقال رسوب، تغییر چشم‌انداز و رابطه میان اقلیم، زمین‌ساخت، فرسایش و رسوب‌گذاری استفاده می‌شود.

ژئومورفولوژی معاصر

از نیمه دوم قرن بیستم، جهت‌گیری‌های مدرن و پیشرفته در ارتقای مرتبه علمی دانش ژئومورفولوژی نقش مؤثری داشته‌است. در ژئومورفولوژی مدرن با عمر کوتاه، ژئومورفولوژیست‌ها سه موضوع مهم از لندفرم‌ها یعنی شکل، فرایند و تاریخ را مطالعه می‌نمایند. امروزه گرایش به سوی ژئومورفولوژی کاربردی است و عقاید امروزی بیش‌تر تمایل دارد که روش‌های علمی را جایگزین تصورات پیشین نماید و به‌همین دلیل دیدگاه سیستم‌های فرسایشی جایگزین تفکر چرخه فرسایش شده‌است. به علاوه ژئومورفولوژی جدید بیشتر مبتنی بر مقایسه سیستماتیک اشکال ناهمواری‌ها و نهشته‌هایی است که موجب تعیین سن آن‌ها می‌گردد و همچنین تعیین اشکال اولیه و اصلی ناهمواری‌ها و بالاخره شناسایی فرایندها و محیط‌های ریخت‌اقلیمی، هنگامی که ناهمواری‌ها را به‌وجود آورده‌اند مورد توجه است.

در ایران

ورود دانش ژئومورفولوژی به ایران و اشاعه آن از دانشگاه تهران آغاز می‌شود. اولین گام در این زمینه به‌وسیله احمد مستوفی برداشته می‌شود. اصطلاح پیکرشناسی زمین برای اولین بار به‌عنوان معادل کلمه ژئومورفولوژی توسط مستوفی در سال ۱۳۱۸ به‌کار می‌رود. پس از تفکیک رشته‌های تاریخ و جغرافیا از یکدیگر در سال ۱۳۴۰، درس مستقل ژئومورفولوژی در سال ۱۳۴۳ در دانشگاه تهران ارائه شد که مدرس اصلی آن مستوفی و سپس دانشجویان وی فرج‌الله محمودی و جمشید جداری عیوضی بودند.
با تشکیل مرکز تحقیقات علمی مناطق خشک، مطالعات ژئومورفولوژی در بیابان لوت به‌وسیله مستوفی و همکاران آغاز شد. گسترده‌ترین مطالعات میدانی پروژه لوت به وسیلهٔ مستوفی سرپرستی و برنامه‌ریزی گردید و خود وی دو بار از ریگ لوت با شتر عبور نمود و ضمن ارائه اطلاعات ارزشمند از لوت، نقشه ژئومورفولوژی بیابان مذکور را تهیه کرد.
گرچه بنیادگذار ژئومورفولوژی در ایران، احمد مستوفی است اما می‌توان گفت شاخص‌ترین چهره ژئومورفولوژی ایران فرج‌الله محمودی است. در سال ۱۳۴۶، تدریس ژئومورفولوژی را در گروه جغرافیای دانشگاه تهران به‌عهده گرفت. تمرکز مطالعات او بر روی لندفُرم‌ها و فرایندهای مناطق بیابانی و به‌ویژه بیابان لوت بود که حتی در برخی موارد به تشریح و تحلیل مبانی فرایندهای بادی و حمل ماسه در دنیا کمک نمود. وی برای شناخت ژئومورفولوژی ایران به مدت ۷ سال (۱۳۵۷–۱۳۵۰) به بیشتر نقاط ایران سفر و اطلاعات ارزشمندی را دربارهٔ ژئومورفولوژی این کشور جمع‌آوری کرد. بخش عمدهٔ پیشرفت‌های علمی و آموزشی و تربیت متخصصان نسل جدیدتر ژئومورفولوژی در ایران مدیون زحمات فرج‌الله محمودی، مقصود خیام و عبدالحمید رجایی است. علاوه بر ایشان، دانشمندان دیگری از جمله محمود حریریان، مهدی صدیقی، بدیع‌الله فیروزی، جمشید جداری عیوضی و حسن احمدی به گسترش دانش ژئومورفولوژی در ایران کمک کردند.
تا پیش از تفکیک شاخه ژئومورفولوژی از جغرافیای طبیعی، دانشجویان مقاطع کارشناسی ارشد و دکتری، به دلخواه پایان‌نامهٔ خود را در یکی از موضوعات اقلیم‌شناسی یا ژئومورفولوژی می‌گذراندند. پس از تفکیک این گرایش‌های رشته جغرافیای طبیعی به ژئومورفولوژی و اقلیم‌شناسی، رشته ژئومورفولوژی طی نیمهٔ اول دهه ۱۳۷۰ خورشیدی در دانشگاه‌های تهران و تبریز راه‌اندازی و سپس به دیگر واحدهای دانشگاهی کشور گسترش می‌یابد. در حال حاضر علاوه بر مقطع کارشناسی، دانشجویان کارشناسی ارشد و دکتری ژئومورفولوژی در دانشگاه‌های بزرگ دولتی و برخی واحدهای دانشگاه آزاد اسلامی پذیرفته می‌شوند. اکنون دانشکده جغرافیای دانشگاه تهران با مساعدت‌های موسسه جغرافیا و انجمن ایرانی ژئومورفولوژی کانون اصلی فعالیت‌های ژئومورفولوژی در ایران به‌شمار می‌رود.
انتشارات ژئومورفولوژی در ایران را می‌توان به سه بخش کتاب‌ها، مقاله‌ها و نقشه‌های ژئومورفولوژی تقسیم نمود. کتاب‌ها عمدتاً در زمینه مبانی ژئومورفولوژی، ژئومورفولوژی کاربردی، ژئومورفولوژی ایران، فرهنگ ژئومورفولوژی و کاربرد سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی در ژئومورفولوژی منتشر شده‌اند. مقاله‌های ژئومورفولوژی نیز در مجلات گوناگون علمی- پژوهشی کشور که وابسته به دانشگاه‌ها یا موسسه‌های پژوهشی هستند، به چاپ می‌رسد. در این بین به‌ترتیب مقالات ژئومورفولوژی عمومی، ساختمانی، فرایندهای دامنه‌ای و رودخانه‌ای، ژئومورفولوژی دیرینه و تکامل چشم‌انداز، بیابان و فرایندهای بادی، ژئومورفولوژی ساحلی، هوازدگی و کارست، ماهیت و تاریخچه ژئومورفولوژی، ژئومورفولوژی کاربردی و ژئومورفولوژی یخچالی بیشترین درصد مقالات را به‌خود اختصاص می‌دهند. فعالیت‌ها در زمینه تهیه نقشه‌های ژئومورفولوژی در ایران چندان زیاد نبوده و منحصر به کارهای فرج‌الله محمودی، جمشید جداری عیوضی، محمدرضا ثروتی و سپس سازمان زمین‌شناسی و در حال حاضر مؤسسه جغرافیای دانشگاه تهران می‌گردد.

شاخه‌ها

پس از ظهور ژئومورفولوژی به‌عنوان یک شاخه علمی مستقل توسط ویلیام موریس دیویس، این علم در چهار قلمرو ژئومورفولوژی تاریخی، ژئومورفولوژی فرایند، ژئومورفولوژی مدرن و سپس ژئومورفولوژی کاربردی توسعه یافته‌است. در ژئومورفولوژی مدرن با عمر کوتاه، ژئومورفولوژیست‌ها سه موضوع مهم از زمین‌چهرها یعنی شکل، فرایند و زمان را مطالعه می‌نمایند.
مطالعات فرایند (و مطالعات کمّی) برای سه یا چهار دهه از حاکمیتی جدی برخوردار گشت و مطالعات تاریخی که به واسطه مطالعات کمّی از میدان به‌دررفته بود بعداً با ساختاری قوی‌تر برگشت و در ترکیب با مطالعات فرایند، ژئومورفولوژی مدرن را به‌وجود آورد. ژئومورفولوژی کاربردی که بعد از جنگ جهانی دوم پدید آمد، زادهٔ ژئومورفولوژی مدرن است. در بطن این تحولات انواع دیگر شاخه‌های ژئومورفولوژی نیر به‌وجود آمدند که از جمله آن‌ها می‌توان به ژئومورفولوژی ساختمانی و ژئومورفولوژی اقلیمی اشاره نمود. در حال حاضر دوشاخه اصلی ژئومورفولوژی عبارتند از ژئومورفولوژی نظری (محض) و ژئومورفولوژی عملی (کاربردی). ژئومورفولوژی نظری (محض) نیز متشکل از ژئومورفولوژی ساختمانی و (دینامیک درونی) و ژئومورفولوژی اقلیمی (دینامیک بیرونی) است.

ژئومورفولوژی ساختمانی

ژئومورفولوژی ساختمانی ناهمواری را در رابطه با ساختمان زمین‌شناسی بررسی می‌کند و سپس اشکال ساختمانی را طبقه‌بندی می‌نماید و از ماهیت سنگ‌ها و طرز قرار گرفتن آن‌ها و پدیده‌هایی که از عمل زمین‌ساخت (مانند خمیدگی‌های طبقات، شکستگی‌ها، چین‌ها و…) حاصل می‌شود، بحث می‌کند. به‌عبارت دیگر خطوط اصلی پیکرشناسی ساختمان زمین از طبیعت سنگ‌ها و نظم و ترتیب آن‌ها شناخته می‌شود و می‌توان گفت قسمت عمده شکل گیری‌های پوسته زمین به وسیله این علم شناخته می‌شوند. چنان‌چه ناهمواری را در رابطه با ساختمان زمین‌شناسی مطالعه کنیم و اشکال ساختمانی را طبقه‌بندی و تعریف نماییم با ژئومورفولوژی ساختمانی سر و کار خواهیم داشت. به عبارت دیگر اصول پیکرشناسی ساختمان زمین به کمک طبیعت سنگ‌ها یعنی ساختمان سنگ‌شناسی و نظم و ترتیب آن‌ها، (یعنی ساختمان زمین) مورد مطالعه قرار می‌گیرند.
بر اساس نظریه‌ها و مباحث موجود در ژئومورفولوژی ساختمانی، یک سری نیروها تحت عنوان عوامل درون‌زا که منشأ آن‌ها ماگما است، بر پوسته زمین اثر گذاشته و با حرکاتی مثل کوه‌زایی و خشکی‌زایی آن را متأثر می‌سازند. در نتیجه این نیروها اسکلت اصلی ناهمواری‌های سطح کره زمین یا ناحیه‌ای از آن را پی‌ریزی نموده و واحدهای اصلی و بزرگ‌مقیاس ناهمواری را پدیدمی‌آورند. این‌گونه زمین‌چهرها را در قالب ماکروتوپوگرافی یا ماکروژئومورفولوژی مورد مطالعه قرار داد.

ژئومورفولوژی اقلیمی

ژئومورفولوژی اقلیمی از زیرشاخه‌های دانش ژئومورفولوژی است که ناهمواری‌های زمین را در رابطه با اثر اقلیم در ارتباط با ساختمان زمین‌شناسی بررسی می‌کند و ظهور اشکال ناهمواری را از طریق فرسایش تفریقی بیان می‌نماید. ژئومورفولوژی اقلیمی به نقش عوامل سازنده دینامیک بیرونی و چگونگی عمل‌کرد آن‌ها به‌ترتیب دخالت زمانی و به تفکیک عامل می‌پردازد. مهم‌ترین عوامل دینامیک بیرونی دما و بارندگی و تغییرات فیزیکی آن‌ها بر حسب زمان و مکان می‌باشند که به‌صورت عوامل حمل مانند آب‌های جاری، باد و یخچال‌ها موجب کنده‌کاری ناهمواری‌ها گشته و کم و بیش موجب تخریب و از بین رفتن آن‌ها می‌گردند، مطالعه این گونه عوامل، ژئومورفولوژی [اقلیمی یا فرسایشی را تشکیل می‌دهد. ژئومورفولوژی اقلیمی به‌نحوی چهرهٔ ظاهری ناهمواری‌ها را بررسی می‌کند. در حالی که ژئومورفولوژی ساختمانی، استخوان‌بندی ناهمواری را در ارتباط با اهمیت نسبی و نظم و ترتیب توده‌هایی از سنگ مطالعه می‌نماید که در برابر فرسایش مقاومت‌های متفاوتی دارند.
ژئومورفولوژی اقلیمی و دینامیک بیرونی، نقش و تأثیر اتمسفر (هوا و اقلیم) و سایر عوامل خارجی را بر پوسته زمین و ناهمواری‌های آن بررسی می‌کند. در واقع یک‌سری نیروها تحت عنوان عوامل برون‌زا وارد عمل شده و به دست‌کاری یا تغییر و تحول ساختمان و اسکلت ناهمواری‌ها می‌پردازد. این عوامل عبارتند از: عوامل اقلیم‌فرسا (اثر هوای ساکن، اثر هوای جاری یا باد، یخ و یخچال، بارندگی و آب‌های روان)، عوامل بیوژنیک (گیاهان و جانوران) و عوامل آنتروپوژنیک و تکنوژنیک (انسان و تکنولوژی وابسته به وی). منشأ و خاستگاه عوامل برون‌زا عمدتاً امواج الکترومنیتیک (انرژی خورشیدی)، شیب زمین، نیروی گرانش، نیروی کوریولیس و گریز از مرکز و نیروی کشندی (جزر و مد) و امثال آن است. این عوامل عمدتاً به‌صورت تغییر دهندهٔ ناهمواری‌ها وارد عمل شده و هدف نهایی آن‌ها کاهش و تقلیل حجم برجستگی‌ها، تسطیح ناهمواری‌ها و نهایتاً محو کامل آن‌ها است. این اَعمال در قالب سه فرایند تخریب و فرسایش، حمل و رسوب مواد صورت می‌گیرد. البته این اهداف زمانی تحقق می‌یابد که عوامل و نیروهای درون‌زا بدون واکنش بوده و حالت انفعالی داشته باشند. در حالی که چنین نبوده و به‌طور هم‌زمان با فعالیت نیروهای بیرونی، نیروهای درونی نیز وارد عمل شده و واکنش نشان می‌دهند.

ژئومورفولوژی دیرینه

ژئومورفولوژی دیرینه وضعیت ناهمواری‌های گذشته زمین را مورد بررسی قرار می‌دهد و دانشمندان علوم زمین از تجزیه و تحلیل آن، تاریخ زمین را مورد مطالعه قرار می‌دهند. همچنین علم خاک‌شناسی دیرینه در مطالعات ژئومورفولوژی دیرینه مورد استفاده قرار می‌گیرد. در ژئومورفولوژی دیرینه، ناهمواری‌های گوناگونی مورد مطالعه قرار می‌گیرد که عبارتند از: ناهمواری‌های به‌جا مانده، ناهمواری‌های دفن‌شده و ناهمواری‌های از زیرخاک درآمده.

ژئومورفولوژی سیستماتیک

ژئومورفولوژی سیستماتیک به دانش رده‌بندی چشم‌اندازهای طبیعی اطلاق می‌شود. از آنجا که پیچیدگی عارضه‌های سطح زمین گیج‌کننده است، رده‌بندی آن‌ها کار ساده‌ای نیست و به‌طور معمول این کار بر اساس برخی نظریات تکاملی انجام می‌شود.

فرایندها در ژئومورفولوژی

به مجموعه عوامل و نیروهای درونی و بیرونی که باعث ایجاد تغییر در چشم‌انداز زمین شده، فرایند و به مجموعه شکل‌های ارضی که در نتیجه عملکرد فرایندهای گوناگون ایجاد می‌شوند، فرم گفته می‌شود.
فرایندهای اولیهٔ تشکیل‌دهنده بیشتر عوارض توپوگرافی سطح زمین شامل باد، امواج دریا، انحلال شیمیایی، حرکات توده‌ای، حرکت آب‌های زیرزمینی، جریان آب‌های سطحی، فعالیت‌های یخچالی، حرکات تکتونیکی و فعالیت‌های آتشفشانی است. به غیر از این فرایندهای اصلی و عمده، فرایندهای ژئومورفیک دیگری مانند فرایندهای بین‌یخچالی (ذوب و انجماد)، انحلال نمک و عوامل فرازمینی مانند شهاب‌سنگ‌ها نیز در تغییر شکل و چهره چشم‌اندازهای زمین دخالت دارند.
امروزه علم ژئومورفولوژی به تبیین و تحلیل فرم و فرایندهای ژئومورفیک موجود در سطح زمین می‌پردازد که این موضوع حاکی از دیدگاه سیستمی در این علم است.
پیشرفت‌ها در زمینه تاریخ زمین‌شناختی زمین، ژئومورفولوژیست‌ها را قادر ساخته تا بتوانند مقیاس‌های زمانی زمین‌شناختی که در آن فرایندهای ژئومورفولوژیک صورت می‌گیرد را اندازه‌گیری نمایند.
همچنین استفاده از تکنیک‌ها و ابزارهای نوین مانند سامانه موقعیت‌یاب جهانی، مدل‌های رقومی تهیه شده از تکنیک‌های سنجش از دور و اسکن لیزری امکان مطالعه کمّی این فرایندها را فراهم ساخته است. از مدل‌سازی و شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای نیز برای بررسی نحوه عمل این فرایندها در طول زمان استفاده می‌شود.

فرایندهای رودخانه‌ای

رودخانه‌ها و نهرها به همراه آب، رسوبات را حمل و جابه‌جا می‌کنند. آب در هنگام جریان داشتن در بستر کانال خود قادر است رسوبات را به سمت پایین‌دست حوضه خود حمل و جابه‌جا نماید. این جابه‌جایی به شکل بار بستر و بار معلق یا محلول صورت می‌گیرد. میزان حمل رسوبات به مقدار موجود بودن رسوبات و میزان دبی رود دارد.
همچنین رودخانه‌ها می‌توانند سنگ‌های بستر خود و دامنه‌های پیرامون خود را فرسایش داده و رسوبات جدیدی تولید نمایند. به‌این صورت رودخانه‌ها تنظیم‌کننده سطح اساس در تحول و دگرگونی چشم‌اندازهای بزرگ‌مقیاس در محیط‌های غیریخچالی محسوب می‌شوند. رودخانه‌ها عاملی کلیدی در میان عناصر چشم‌انداز محسوب می‌شوند.

فرایندهای بادی

فرایندهای بادی حاصل فعالیت باد و به‌ویژه توانایی باد در شکل‌دادن و تغییر سطح زمین است. باد قادر به کاوش، جابه‌جایی و تراکم مواد است و در نواحی با پوشش گیاهی ضعیف، عاملی مؤثر در فرسایش رسوبات سست به‌شمار می‌رود. اگرچه در بیشتر محیط‌ها آب و فرایندهای رودخانه‌ای قدرت حمل رسوب بیشتری نسبت به باد دارند ولی فرایندهای بادی در محیط‌هایی مانند بیابان از اهمیت بیشتری برخوردار است.

فرایندهای دامنه‌ای

سنگ و خاک تحت تأثیر نیروی گرانش به شکل خزش، لغزش، جریان‌های گِلی، ریزش به سمت پایین دامنه جابه‌جا می‌شود. این فرایندها علاوه بر کره زمین در ناهید، مریخ، تیتان و یاپتوس نیز دیده شده‌است.
فرایندهای دامنه‌ای می‌توانند توپولوژی سطح دامنه‌ها را تغییر دهند که این تغییر نیز به نوبه خود می‌تواند باعث تغییر در فرایندهای دامنه‌ای شود.
آن‌دسته از فرایندهای دامنه‌ای که به حد آستانه بحرانی می‌رسند، قادر به جابه‌جایی حجم بسیار زیادی از مواد به‌صورت بسیار سریع می‌باشند که این موضوع، فرایندهای دامنه‌ای را به عاملی بسیار مهم در تغییر چشم‌اندازهای دارای فعالیت تکتونیکی تبدیل ساخته است.
در سطح زمین، فرایندهای زیستی مانند حفاری موجودات زنده یا اثرات ریشه درختان نیز ممکن است نقش مهمی در میزان و شدت فرایندهای دامنه‌ای ایفا نماید.

فرایندهای یخچالی

یخچال‌ها با وجود گسترش جغرافیایی محدود، از عوامل مؤثر در تغییر چشم‌اندازها به‌شمار می‌روند. حرکت تدریجی یخ به‌سمت پایین باعث سایش و برداشت سنگ‌های زیرین و کناری یخچال می‌شود. سایش یخچال موادی ریزدانه به‌نام آردسنگ یخچالی تولید می‌کند. آوار و رسوباتی که توسط یخچال حمل شده و پس از عقب‌نشینی یخچال به‌جا می‌ماند یخرفت نام دارد. فرسایش یخچالی باعث ایجاد دره‌های U شکل می‌شود، برخلاف دره‌های V شکل که منشاٰ رودخانه‌ای دارند.
همراهی فرایندهای یخچالی با دیگر عناصر چشم‌انداز به‌ویژه فرایندهای رودخانه‌ای و دامنه‌ای عامل مهمی در شکل‌دهی و تغییر چشم‌اندازهای دوره پلیوپلیستوسن است و رسوبات آن در محیط‌های کوهستانی مرتفع به‌جای مانده‌است. در محیط‌هایی که در دوران اخیر تحت تأثیر یخچال بوده‌اند ولی در حال حاضر اثری از یخچال در آن‌ها وجود ندارد در مقایسه با محیط‌هایی که هرگز یخچالی نبوده‌اند، میزان تغییر و تحول بیشتری در چشم‌انداز به چشم می‌خورد. فرایندهای ژئومورفیک غیریخچالی که در عین حال توسط یخچال‌های دوران گذشته شکل گرفته‌اند، به نام فرایندهای نیمه‌یخچالی نامیده می‌شود. این مفهوم با فرایندهای بین‌یخچالی که به‌طور مستقیم با تشکیل و ذوب یخ مرتبط است، تفاوت دارد.

فرایندهای زمین‌ساختی

تأثیرات تکتونیک (زمین‌ساخت) بر ژئومورفولوژی می‌تواند در بازه‌ای از چند میلیون سال تا یک دقیقه یا کمتر متغیر باشد. تأثیرات زمین‌ساخت بر چشم‌اندازها وابستگی زیادی به ویژگی‌های سنگ بستر زیرین دارد که شکل‌گیری نوع مورفولوژی زمین‌ساختی را کنترل می‌کند. زمین‌لرزه می‌تواند در عرض چند دقیقه اراضی وسیعی را به در آب غرق کرده و تالاب‌های جدید ایجاد نماید. تغییرات ایزوستاتیک در طول صدها یا هزاران سال می‌تواند تغییرات قابل‌توجهی را ایجاد نماید و باعث فرسایش کمربندهای کوه‌زایی و کمربندهای بالازدگی در زمین شود. حرکات بلندمدت تکتونیک صفحه‌ای باعث بالاآمدگی کمربندهای کوه‌زایی، تشکیل رشته‌کوه‌های بزرگ به‌صورت کانون فرایندهای رودخانه‌ای و دامنه‌ای و تولید رسوب در مدت طولانی گردد.
فرایندهای عمیق‌تر در گوشته زمین مانند گازهای گوشته و لایه‌لایه شدن سنگ‌کره زیرین نیز می‌تواند در طولانی‌مدت (بیش از میلیون سال) و در مقیاس بزرگ (هزاران کیلومتر مربع) نقش مهمی را در تغییر و تحول توپوگرافی زمین ایفا نماید.

فرایندهای آذرین

فرایندهای آذرین آتشفشانی (فورانی) و پلوتونیک (نفوذی) تأثیرات مهمی در ژئومورفولوژی دارند. فعالیت آتشفشان‌ها باعث تجدید جوانی چشم‌اندازها، پوشیده شدن سطوح قدیمی با گدازه، انتشار مواد آذرآواری و تغییر مسیر رودخانه‌ها می‌گردد. مخروط‌های آتشفشانی ایجاد شده بر اثر فوران، توپوگرافی مهمی را می‌سازد که می‌تواند تحت تأثیر دیگر فرایندهای سطحی قرار گیرد. سنگ‌های نفوذی که در عمق زمین سرد و محکم شده‌اند، بسته به این‌که دارای تراکم کمتر یا متراکم‌تر از سنگ پیشین باشند، می‌توانند باعث بالاآمدگی یا نشست سطوح شوند.

فرایندهای زیستی

تعامل موجودات زنده با لندفرم‌ها یا فرایندهای بیومورفولوژیک به شکل‌های گوناگون باشد. زیست‌شناسی می‌تواند از راه‌های گوناگونی مانند تأثیر بیوشیمی بر هوازدگی و انحلال شیمیایی، تأثیر فرایندهای مکانیکی مانند حفاری موجودات زنده و تأثیر رشد درختان بر تشکیل خاک و حتی کنترل فرسایش جهانی خاک از طریق مدل‌سازی آب‌وهوایی و تعادل دی‌اکسیدکربن بر بسیاری از فرایندهای ژئومورفیک تأثیر بگذارد. چشم‌اندازهای زمینی که در آن نقش عوامل بیولوژیک در فرایندهای سطحی کاملاً قابل چشم‌پوشی باشد، بسیار نادر است ولی ممکن است اطلاعات مهمی برای مطالعه ژئومورفولوژی سایر سیارات مانند مریخ را دربرداشته باشند.

نقشه‌های ژئومورفولوژی

ژئومورفولوژی به عنوان علم بررسی و شناخت ناهمواری‌های زمین، و علمی با توانایی‌های مهندسی که با استفاده از تکنیک‌ها و ابزارهایی قادر به برنامه‌ریزی است، بهترین مبنا را برای طبقه‌بندی زمین به‌دست می‌دهد. نقشه‌های ژئومورفولوژی یک منبع قدیمی برای ضبط اطلاعات چشم‌اندازها هستند. این نقشه‌ها در زمره بهترین ابزارها برای شناخت و درک چهارچوب حرکتی سطح زمین بوده و به کاربر اجازه تصمیم نهایی و تهیه نقشه تحولی چشم‌اندازهای کنونی یک ناحیه را می‌دهد. نقشه ژئومورفولوژی تحلیل ژئومورفولوژی یک منطقه معین را به‌صورت فضایی نشان می‌دهد و کلید پژوهش‌های مربوط به علوم زمین است. نقشه‌های ژئومورفولوژی دیدی کامل و سریع از شکل‌های مختلف ناهمواری‌های پوسته خارجی زمین و فرایندهایی که موجب پیدایش این شکل‌ها در رابطه با سازندهای زمین‌شناسی و اقلیم‌شناسی است، به‌دست می‌دهند. این نقشه‌ها به‌دلیل پیچیدگی ارائه و اطلاعات آن‌ها، اسنادی با استفاده محدود هستند. در حال حاضر نقشه‌های ژئومورفولوژی به‌عنوان روشی در ارزیابی منابع طبیعی از سوی محققان یونسکو پذیرفته شده و مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرد.
نقشه‌کشی ژئومورفولوژی در مقایسه با نقشه‌کشی زمین‌شناسی، تکنیکی نسبتاً جدید محسوب می‌شود، زیرا ژئومورفولوژی علمی جوان‌تر از زمین‌شناسی است. نقشه‌های ژئومورفولوژی، پدیده‌های سطحی یا لندفرم‌ها را به تصویر کشیده و فرایندهای زمین‌شناسی بر سطح زمین را ثبت می‌کنند. یک نقشه ژئومورفولوژی ایده‌آل باید اطلاعاتی دربارهٔ مورفولوژی (فرایندهای شکل‌زا)، مورفومتری (ابعاد و اندازه‌ها)، مورفوژنز (منشأ و تکوین)، مورفوکرونولوژی (سن‌سنجی تغییرات) و مورفودینامیک (تغییرات و پویایی) هر شکل ارائه کند.
در قرن ۱۹ میلادی توضیح لندفرم‌ها با نقشه‌های جغرافیایی بود. نقشه‌کشی ژئومورفولوژیکی سنتی از زمانی که عکس‌های هوایی موجود بودند آغاز شد. زیگفرید پاسارگ جغرافی‌دان آلمانی اولین نقشه ژئومورفولوژی را در سال ۱۹۱۴ برای ناحیه استیدرمبا با مقیاس ۱:۲۵۰۰ تهیه کرد. در فاصله سال‌های ۱۹۲۰ تا ۱۹۳۰ کوشش‌ها و پیشنهادهای متعددی برای تهیه نقشه‌های ژئومورفولوژی صورت گرفت اما درخواست‌های اصلی برای پوشش سراسری این نقشه‌ها از طرف برنامه‌ریزان و مهندسان کشاورزی پس از جنگ جهانی دوم بود. تهیه نقشه‌های ژئومورفولوژی در مفهوم امروزی در دهه ۱۹۵۰ میلادی به وسیله هلندی‌ها و با هدف برنامه‌ریزی‌های اقتصادی آغاز شد. در استرالیا نیز ارگان‌هایی مانند سازمان علمی و تحقیقات صنعتی همسود (C.S.I.R.O) بعد از چنگ جهانی دوم با استفاده از روش فیزیوگرافی اقدام به تهیه نقشه‌هایی از واحدهای ژئومورفولوژی در سرزمین‌های بکر و کمتر مطالعه‌شده به‌منظور ارائه یک طرح طبقه‌بندی مناسب جهت کشاورزی کردند. در روش C.S.I.R.O چشم‌اندازها واحدهایی تلقی می‌شوند که از نظر زمین‌شناسی و ژئومورفولوژی دارای مشابهت‌هایی هستند و این اصول، مبنای برنامه‌ریزی آمایش سرزمین قرار می‌گیرد.
نقشه ژئومورفولوژی ایران برای نخستین بار با مقیاس ۱:۲۵۰۰۰۰۰ در زمره مجموعه‌ای از نقشه‌های منطقه خاور نزدیک در دانشگاه توبینگن آلمان در سال ۱۹۹۰ توسط محمدرضا ثروتی و با همکاری دتلف بوشه و گرونرت تهیه و منتشر شد. این نقشه با استفاده از نقشه‌های توپوگرافی، زمین‌شناسی، عکس‌های هوایی، تصاویر ماهواره‌ای، مقالات و کتاب‌های محدود دربارهٔ ژئومورفولوژی ایران و تا حدودی مطالعات روی زمین تهیه گردید. این نقشه توسط محمدرضا ثروتی ترجمه و در مقیاس ۱:۲۵۰۰۰۰۰ در سال ۱۳۷۰ توسط سازمان جغرافیایی نیروهای مسلح چاپ و انتشار یافت و پایه و مبنای خوبی برای کارهای بعدی با مقیاس بزرگ‌تر به‌شمار می‌رود. نقشه ژئومورفولوژی ایران در مقیاس ۱:۱۰۰۰۰۰۰ نیز در سال ۱۳۷۳ توسط سازمان زمین‌شناسی کشور در چهار برگ جدا از هم منتشر شد. طی چند سال اخیر مؤسسه جغرافیای دانشگاه تهران چند برگ از اطلس ژئومورفولوژی کشور با مقیاس ۱:۲۵۰۰۰۰ را به چاپ رسانده است.

زمین‌گردشگری یا ژئوتوریسم در ایران

ایران باتنوع ژئومورفولوژیکی و زمین شناختی، اقلیم متنوع و ویژگی‌های زمین‌شناسی گوناگون و طبیعت بی جان بی‌نظیر، می‌تواند از پدیده‌های ژئومورفولوژیکی و زمین شناختی در سراسر کشور مانند غارها، تنگه‌ها، دره‌ها، مناطق فسیلی، دره‌های نشستی، شکاف‌های بزرگ زمین‌شناسی، سازندهای زمین‌شناختی، گل‌فشان‌ها، زمین‌های کارستی، انواع کانی‌ها، هرم‌های ماسه‌ای، سواحل صخره‌ای – سنگی، معادن باستانی، کلوت‌ها و غیره به‌عنوان ژئومورفولوژیکی و زمین شناختی در قالب ژئوسایت‌های بالقوه متعدد پس از تدارک زیرساخت‌های گردشگری به عنوان ابزاری کارساز در راستای توسعه ژئوتوریسم و تأسیس ژئوپارک‌ها مورد استفاده قرار دهد.
زمین‌گردشگری در ایران با تأسیس ژئوپارک قشم در سال ۱۳۸۶ رسمیت یافت، اما به دلیل عدم وجود ابزار تفسیر زمین‌شناختی در این ژئوپارک در واقع به‌طور عملی هنوز صنعت زمین‌گردشگری در ایران راه‌اندازی و آغاز نشده‌است.
ایران در میان سایر کشورهای جهان از نظر آموزش‌های دانشگاهی و کتب درسی زمین‌گردشگری پیشرو بوده و برای مقطع کارشناسی زمین‌شناسی دانشگاه پیام‌نور و همچنین مقطع کارشناسی ارشد اکوتوریسم در دانشگاه‌های کشور، درس دو واحدی مستقلی به‌نام ژئوتوریسم (زمین گردشگری)، ارائه و تدریس می‌شود.