Рельеф земной поверхности—одно из важнейших условий обитания человека, его хозяйственной деятельности. Несомненно, что сведения о рельефе накапливались с самых ранних этапов возникновения и развития человеческого общества. Однако как научная дисциплина геоморфология начала оформляться в конце XVIII—начале XIX в., вслед за геологией, с развитием которой она тесно связана. Именно в это время появились работы, в которых давалось первое, соответствующее тому уровню знаний научное представление об условиях возникновения и развития рельефа земной поверхности.
В 1763 г. вышла в свет работа М. В. Ломоносова «О слоях земных (Прибавление второе к первым основаниям металлургии и рудных дел)», в которой он впервые выдвинул идею развития рельефа в результате взаимодействия эндогенных и экзогенных сил. Эта идея лежит в основе и современной геоморфологической науки.
Ко второй половине XVIII в. относится возникновение двух противоположных друг другу учений об агентах, принимающих участие в образовании земной коры и вызывающих изменения ее поверхности, — нептунизма и плутонизма. Основателем школы нептунистов был немецкий ученый Г. А. Вернер. Взгляды Вернера сложились на основе наблюдений на территории Саксонии, где ему приходилось иметь дело преимущественно с осадочными породами. Согласно концепции Вернера Мировому океану принадлежит исключительная роль как в образовании горных пород, слагающих земную поверхность, так и в выработке присущего ей рельефа. Эта концепция вынуждена была в конце концов уступить место концепции плутонистов. Одним из авторов плутонизма был шотландец Д. Геттон. Свои наблюдения и исследования, проведенные преимущественно в Шотландии, Геттон опубликовал в 1788 г. в книге «Теория Земли». Он ввел в науку понятие о геологическом цикле, рассматривал изменения рельефа как составную часть геологического развития Земли. Основоположник научной геологии Ч. Лайель в своей книге «Основы геологии» (1830) уделил значительное внимание вопросам эволюции рельефа. Он выдвинул теорию медленного и непрерывного изменения земной поверхности под влиянием процессов, действующих и в настоящее время (в области геологии это эволюционное учение получило название актуализма). Основные формы рельефа, по Ч. Лайелю, возникают как результат движения земной коры, а затем нивелируются, разрушаются под действием внешних сил. Совокупное разрушение гор под действием внешних сил получило наименование «денудации».
В 1852 г. К. Науманн впервые вводит в научную литературу понятие «морфология земной поверхности».
Вторая половина XIX в. знаменуется появлением ряда работ по геологии и рельефу Земли как общего, так и специального характера. В работах Д. Дана и Э. Зюсса разрабатываются основы тектоники и структурной геологии, освещается строение планетарных форм рельефа—материков и океанов. П. А. Кропоткин обосновывает теорию материкового оледенения (1876). В работах Сюрреля, а позднее Рютимейера, С. Н. Никитина и В. В. Докучаева рассматриваются проблемы образования и развития речных долин, Д. Пауэлла — процессы плоскостного смыва и т. д. К концу XIX в. выходят в свет крупные обобщающие труды Ф. Рихтгофена, А. Пенка, А. П. Павлова, в которых систематизируются представления о строении земной поверхности, происхождении рельефа и делаются попытки его классификации.
Выделение геоморфологии в самостоятельную отрасль знания и появление первых научных общегеоморфологических концепций неразрывно связано с именами американского ученого В. Девиса (1899) и немецкого исследователя В. Пенка (1924). В. Девис разработал учение о географических (геоморфологических) циклах, которое долгое время служило теоретической основой геоморфологической науки и не потеряло до сих пор своей научной ценности. Выдвинутую им формулу—«структура—процесс (цикл)— стадия», он считал основой познания развития рельефа. По признаку ведущего процесса Девис выделил «нормальный» (водно-эрозионный), ледниковый, морской и аридный (эоловый) циклы развития рельефа. Согласно В. Девису, деятельность ведущего процесса протекает стадийно и дает разные результаты в условиях разной геологической структуры, но в конечном счете ведет к выравниванию рельефа, к образованию почти равнины, или пенеплена. Новый цикл развития, по В. Девису, наступает при поднятии пенеплена, а последовательное развитие рельефа от ранней (юной) стадии к стадии дряхлости может на отдельных этапах нарушаться тектоническими или климатическими изменениями.
В «Морфологическом анализе» В. Пенка главное внимание уделяется связи денудационных процессов с вертикальными движениями земной коры. В. Пенком выдвинут и разработан принцип изучения тектонических движений на основе анализа рельефа. Эту задачу В. Пенк пытался решить на основании анализа форм склонов. Согласно В. Пенку, при быстром и значительном поднятии, сопровождающемся энергичным эрозионным углублением долин, склоны должны приобрести выпуклый профиль. При менее быстром поднятии и при известном соответствии глубинной эрозии и интенсивности денудации профиль склонов будет более или менее прямым. Наконец, при длительном стационарном состоянии земной коры, когда эрозионное врезание достигло предела, а денудация склонов долин и их отступление в сторону водоразделов продолжается, склоны должны приобрести вогнутый профиль. Если после такого развития склонов начнется снова быстрое поднятие, то склоны должны будут приобрести профиль, изогнутый в виде буквы 5 (выпуклый внизу, вогнутый вверху).
Иначе, чем В. Девис, В. Пенк представлял себе процесс пенепленизации. По В. Пенку, процесс уничтожения водораздельных пространств развивается в горизонтальном направлении за счет роста долин в ширину и разрушения водораздельных плато с боков при сравнительно малом вначале уменьшении их высоты. Водоразделы начинают быстро понижаться лишь после того, как склоны смежных долин, отступая навстречу друг другу, пересекутся между собой. В противоположность В. Девису В. Пенк рассматривает развитие рельефа в условиях одновременного воздействия на земную поверхность эндогенных и экзогенных агентов. Им предложены понятия «восходящее» и «нисходящее» развитие рельефа. В. Пенк обратил внимание исследователей на медленное, незаметное для глаза движение коры выветривания вниз по склонам как на один из видов общей денудации.
В 30-х годах XX столетия в СССР, США и Западной Европе появляется ряд обобщающих сводок по общей геоморфологии (А. Лобек, О. Энгельн, И. С. Щукин и др.). В двухтомной «Морфологии суши» И. С. Щукина наряду с обобщением огромного, накопившегося к тому времени фактического материала развиваются оригинальные концепции по систематике и классификации рельефа. Эти концепции получили дальнейшее развитие в послевоенные годы в новом труде ученого — в трехтомнике «Общая геоморфология».
В послевоенные годы развитие общегеоморфологических концепций связано с именами К. К. Маркова (1948), И. С. Щукина (1960, 1964, 1974), Л. Кинга (1953, 1967), И. П. Герасимова и К. А. Мещерякова (1967).
К. К. Марков выдвинул и разработал плодотворное представление о геоморфологических уровнях, систематизировал и развил представление о возрасте рельефа, о методах геоморфологических исследований, о путях практического применения геоморфологии.
В трудах Л. Кинга ставится под сомнение универсальность применения концепции пенепленизации, выдвинутой В. Девисом и развитой его последователями. Согласно Л. Кингу, планация (выравнивание) рельефа в большинстве случаев идет по пути отступания склонов, в результате чего перед их подножьями образуются наклонные выровненные поверхности — педименты. Параллельное отступание склонов может привести к полному срезанию положительной формы рельефа и к образованию педиплена.
И. П. Герасимов и Ю. А. Мещеряков выдвинули тезис о «геоморфологическом этапе» развития Земли. Этими же авторами развито представление о геотектурах и морфоструктурах—крупнейших и крупных структурах земной коры, выраженных в современном рельефе.
В последние десятилетия в развитии геоморфологической науки уделяется большое внимание, с одной стороны, изучению связей между обликом рельефа и геологической структурой (так называемой структурной геоморфологии), с другой—исследованию экзогенных геоморфологических процессов (климатической и динамической геоморфологии).
В послевоенные годы центр развития геоморфологической теории, а также прикладной геоморфологии переместился в Советский Союз. Были достигнуты большие успехи в изучении современных геоморфологических процессов. В Московском государственном университете (МГУ), например, ведутся работы по моделированию некоторых геоморфологических процессов, а также по изучению взаимодействия этих процессов и тектоники. Большую роль в постановке этих работ сыграл Н. И. Маккавеев.
Важное место в советской геоморфологии занимает палеогеоморфология (учение о древнем рельефе). Анализ древнего рельефа, его истории развития, как это показали исследования на Урале, в Восточной Сибири (С. С. Воскресенский), в Забайкалье (Ю. Г. Симонов), также применим при поисках полезных ископаемых.
Характеризуя современное состояние геоморфологии, необходимо сказать еще об одной новой и очень важной отрасли—морской геоморфологии. В этой отрасли выделились два самостоятельных направления. Одно из них—геоморфология морских берегов. В основе современного учения о морских берегах (В.П.Зенкович, В. В. Лонгинов, О. К. Леонтьев) лежит концепция о единстве потока энергии, преобразующего подводный береговой склон и надводную часть берега. Концепция оказалась очень плодотворной при решении ряда практических задач — проектировании морских портов, защите берегов от размыва, поисках морских россыпей, строительстве крупных водохранилищ. Другое направление—геоморфология дна морей и океанов. В развитие этого направления большой вклад сделан советскими (Г. Б. Удинцев, А. В. Живаго, Д. Е. Гершанович, А. В. Ильин, О. К. Леонтьев и др.) и американскими (Ф. Шепард, К. Эмери, Б. Хизен) учеными. Если раньше все геологические и геоморфологические научные концепции основывались лишь на материалах, относящихся в основном к суше, то современная геоморфология располагает данными, характеризующими рельеф дна морей и океанов, и научными идеями, основанными на изучении этого рельефа.
