Тема 6. Геологическая деятельность рек, морей, океанов, озер и водохранилищ. Сезонная и вечная мерзлота. Геологическая деятельность снега, льда и ледников.

6.1. Геологическая деятельность рек, аллювиальные отложения.

6.2. Геологическая деятельность морей и океанов. Морские отложения. Берегоукрепительные сооружения.

6.3. Геологическая деятельность озер и водохранилищ. Озерные отложения.

6.4. Сезонная и вечная мерзлота. Явления, связанные с промерзанием и оттаиванием грунтов.

6.5. Геологическая деятельность снега, льда и ледников.

6.1. Геологическая деятельность рек, аллювиальные отложения

Реками называются естественные и постоянные, значительные потоки воды. Главное для рек – наличие постоянного источника воды, которое может быть:

1) ледниковым (реки в пустынях, окаймляющих высокие горы – Амударья и др.),

2) дождевым,

3) снеговым – смешанным (большинство равнинных рек России),

4) подземным (питание грунтовыми водами, наша Ташла).

Роль каждого источника зависит от сезона (зимой увеличивается роль подземного питания, весной – паводки за счет таяния снега).

Работа рек состоит: 1) в разрушении (водной эрозии) горных пород, 2) переносе продуктов разрушения, 3) отложении (аккумуляции) этих продуктов в виде осадков, называемых аллювием (a, all).

Реки подобно оврагам растут вершиной, пока не достигнут водораздела. Продольный профиль реки имеет три участка: 1) в верхней части имеет место в основном донная эрозия, 2) в средней части происходит разрушение берегов и перенос материала, 3) в нижней части – выпадение (аккумуляция осадков). Реки последовательно вырабатывают т.н. профиль равновесия, когда практически прекращается донная и боковая эрозия реки. Живая сила реки определяется формулой F=mV²/2, т.е. уклоном (скоростью) и массой воды. Наибольшее разрушение происходит в средней части реки, где m и V значительны. Область размыва постепенно перемещается от устья к истоку. Размыв происходит до установления профиля равновесия. В устьях рек образуются дельты – площади аккумуляции речных наносов.

В продольном профиле реки могут быть изломы – у водопадов и порогов. Ниагарский водопад Н=50 м имеет в верхней части доломит, а в нижней – слабые сланцы и песчаники. Прочные породы создают нависающую консоль, которая периодически обрушивается в реку. На Днепре пороги у г. Запорожья образованы выходами на поверхность гранитов и гнейсов. Реки в горах могут образовать узкие ущелья – каньоны.

Геологическая история (жизнь) реки выражается в строении речных долин. Их поперечный профиль в среднем течении имеет следующие элементы: 1) русло, 2) пойма (пойменная терраса), 3) надпойменные террасы (№№ снизу вверх), 5) коренные породы под речными отложениями, могут выходить по берегам и склонам. Террасы характеризуются шириной и высотой, они шире в нижней части. Каждая терраса когда-то была поймой. Количество террас может быть до 10-15 шт. Река Кубань у г. Черкесска имеет до 14 террас. Террасы могут быть 3-х типов: 1) аккумулятивные, 2) эрозионные, 3) эрозионно-аккумулятивные («цокольные»).

Причины образования террас: 1) изменение климата (потепление в межледниковье в Q-ом периоде приводили к бурному таянию ледников и «оживлению» рек, 2) неотектоника (колебательные движения земной коры в Q-ом периоде, которые ломали продольный профиль рек), 3) колебание количества и крупности материала, переносимого рекой.

Различают два вида эрозии реки – донную (главным образом в верхней части) и боковую (в средней и нижней части). Боковая эрозия вызывает подмыв и переработку берегов, зависит от горных пород. С боковой эрозией и аккумуляцией связана асимметрия долин, когда террасы могут быть только с одной стороны. Асимметрия долин объясняется также законом Бэра (1857), согласно которому силы Кориолиса создают подмыв правых берегов рек, текущих в северном полушарии. Скорость на экваторе 1666 км/ч (40000км: за 24часа), на 60^о – в 2 раза меньше, на полюсе – 0.

Борьба с эрозией рек. Основная опасность – боковая эрозия, подмыв и обрушение берегов, появление обвалов, оползней (с. Кочубеевское, г. Георгиевск, ст-ца Григорополисская). Скорость размыва лессовых берегов достигает 20 м/год. Методы борьбы: 1) Укрепление берегов (набережные, подпорные стенки, каменная наброска, укладка ж/б плит), 2) Струенаправляющие стенки, дамбы, буны, регулирующие направление течения реки. Весенние (паводковые) воды часто заливают пойму, ее можно защитить земляными дамбами.

Аллювиальные отложения. Основные виды аллювия: 1) русловой, 2) пойменный, 3) старичный, 4) дельтовые осадки (в море). Состав аллювия отражает скорость транспортирующего потока. Выпадение осадка происходит при уменьшении скорости. Русловые осадки самые грубые (галечник, гравий, крупнозернистый песок). Пойменные осадки образуются во время паводков (мелкозернистые пески, суглинки, глины). Старичные – илы, часто с органическими остатками. Аллювиальные отложения очень изменчивы по вещественному составу и свойствам. В челом наблюдается уменьшение крупности по длине долины от истока к устью.