Ганжара Геология и ландшафтоведение

долины, глубина их во много раз превышает ширину. Продольный профиль имеет много неровностей, перепадов (фото. 3.41-3.44, 3.47). Вторая стадия развития речных долин связана с усилением боко-

вой эрозии, расширением долины и формированием поймы

(«морфологическая зрелость»). Ей соответствует широкий плоскодонный поперечный профиль долины с хорошо развитой поймой (фото. 3.45).

Слабое проявление тектонической активности или ее отсутствие способствует выравниванию рельефа. В периоды относительно быстрых поднятий и опусканий земной коры, изменяется базис эрозии. При поднятиях возрастает глубинная эрозия, происходит «омоложение» речной долины. Река начинает вырабатывать продольный профиль применительно к новому базису эрозии, формируя надпойменные террасы (фото. 3.47, рис. 3.19). Самая высокая терраса является наиболее древней, а низкая - самой молодой. Нумерация террас начинается снизу, от молодой, к древней. Различают следующие элементы у террас: выровненную или слабо наклонную террасовую площадку, склон террасы, бровку, тыловой шов, соединяющий площадку террасы со следующей террасой или коренным склоном, в который врезана вся долина. Уступ каждой террасы и площадка нижележащей террасы соответствуют одному циклу эрозии. В основании аллювиальных отложений каждой террасы всегда располагается цоколь, сложенный коренными горными породами, в которые врезана долина. В зависимости от положения цоколя и мощности аллювия выделяют три типа террас:

1.Эрозионные террасы, в которых террасовидная площадка

èуступ сложены коренными породами. Местами отмечается не-

большое количество аллювия незначительной мощности.

2. Аккумулятивные террасы, в которых и площадка, и уступ полностью сложены аллювиальными отложениями, а цоколь из ко-

ренных пород никогда не обнажается.

3. Цокольные или смешанные террасы. Для них характерен выход цоколя коренных горных пород на поверхность в нижней части уступа, верхняя часть уступа и площадка сложены аллювием.

В речную систему входит главная река со всеми притоками

различных порядков. Вся область, с которой происходит сток к главной реке, называется водосборным бассейном. Речные системы отделяются друг от друга водоразделами. Среди них выделяют главные водоразделы, разделяющие речные системы

различных покатостей, падающих в противоположные стороны (например, между системами Волги и Северной Двины), и боковые

150

Рис. 3.19. Типы речных террас:

а — коренные породы; б — аллювий.

I — эрозионные;

II — аккумулятивные; III—эрозионно—аккумулятив- ные (цокольные).

Элементы террас:

1 — бровка коренного склона;

2 — коренной склон долины реки; 3 — тыловой шов террасы;

4 — площадка террасы;

5 — бровка террасы;

6 — уступ террасы.

водоразделы, разделяющие бассейны одной покатости (например, бассейны Волги и Урала). Боковыми водоразделами называют и

линии, разделяющие притоки одной и той же реки.

Устьевые части рек бывают двух типов — дельты и эстуарии (рис. 3.20). Дельты представляют собой низменные равнины, имеющие форму, близкую к треугольной. В их пределах река распадается на многочисленные ветвящиеся рукава. Дельты образуются при относительно небольшой глубине моря. Обломочный материал, приносимый рекой к устью, образует конус выноса с вершиной,

151

Рис. 3.20. Типы устья рек — дельта и эстуарий

обращенной в сторону реки. Формирование устьев рек типа дельты возможно при преобладании скорости аккумуляции осадков над скоростью тектонического опускания, отсутствии прибрежных тече- ний и приливов с отливами.

Отложения дельт представлены песками, суглинками, глинами. Состав и сложение их обусловлены рядом факторов, среди которых возраст реки, высота перепада между истоком и устьем и пр. Также реки приносят большое количество растворенных веществ и коллоидных растворов. Под действием соленой морской воды происходит их коагуляция и осаждение.

Мощность отложений в дельтах различна. По данным А. Холмса, бурением в дельте Миссисипи вскрыта мощность дельтовых отложений более 600 м.

Эстуарии узкие воронкообразные заливы, глубоко вдающиеся в долину реки (характерны для Сены, Эльбы, Темзы и других рек).

Условия для образования эстуариев определяются приливно-от- ливными и вдольбереговыми течениями, уносящими приносимый реками осадочный материал. Этому способствует также и опускание земной коры со скоростью, превышающей скорость накопления дельтовых отложений.

Геологическая деятельность океанов и морей

Геологическая деятельность морей и океанов, также как и других геологических агентов, заключается в разрушении, переносе раз-

152

рушенного материала с попутной его обработкой и сортировкой с последующим отложением. В итоге это приводит к изменению очертаний берегов, к выравниванию рельефа земной поверхности материков и заполнению морских впадин с образованием осадочных горных пород. Этот процесс в морях и океанах происходит на Земле с древнейших времен, вследствие чего накопились мощные толщи пластов осадочных пород, слагающих верхнюю часть земной коры.

Однако деятельность моря характеризуется рядом особенных черт — оно стремится скрыть разрушенный материал под своей поверхностью, распределяя по вертикальным зонам (рис. 3.21). Разрушительная деятельность моря называется абразией (ôîòî. 3.49–3.53).

В зависимости от состава горных пород, слагающих берега, их разрушение и последующее отступление берега происходит с различной скоростью. Берега сложенные осадочными породами разрушаются интенсивнее, чем сложенные магматическими (фото. 3.50, 3.51).

Абразионная деятельность морей происходит вдоль всей бере-

говой линии и распространяется на глубину до 200 м. Эта прибрежная зона получила название литоральной, или шельфа.

В абиссальную область, располагающуюся ниже 2500—3000 м терригенные осадки, образующиеся за счет разрушения берегов,

не заносятся.

Разрушительная работа морей состоит из действия ветровых волн, морских приливов и отливов è течений.

Ветровые волны при штормах, увлекают за собой обломочный материал и, ударяясь о берега с большой силой (15-38 т/м2), разрушают их. Наибольшей силы волны достигают при ударе о крутые

Рис. 3.21. Схема расположения вертикальных границ

морского дна.

Область шельфа с увеличе-

ниемглубиныпереходитвбатиальную область, которая

характеризуется глубинами от200до2500м.Толькосильные волнения и глубокие морские течения приводят в движениеосадкиверхнихча- стей батиальной области.

153

берега. В прибрежной зоне они вырабатывают прибойный желоб (прибойное горло, волноприбойные ниши, гроты). Сформированные нависшие береговые части в последующем обрушаются, отодви-

гая берег (рис. 3.22). На его месте образуется ровная площадка, называемая волноприбойной террасой, èëè пляжем, которая

также ослабляют силу ударов волн.

При разрушении скалистых берегов скапливаются крупные обломки (фото. 3.49, 3.50). Если уровень моря долгое время остается

постоянным, крутой берег постепенно отступает, становится недостигаемым для волн, образуя морские террасы.

Обломочный материал волноприбойной террасы из прочных гор-

ных пород, остающихся в полосе прибоя, постепенно измельчается, образуя валунно-галечниковый ïëÿæ (фото. 3.51). Из слабо связных горных пород образуются песчаные пляжи (ôîòî. 3.52).

В процессе геологического развития территории, в результате тектонических движений происходит трансгрессия (наступание) моря на материк или регрессия (отступание). В случае регрессии

формируются новые морские террасы.

Отливы и приливы, наряду с ветровыми волнами, оказывают воздействие на берега. Приливные движения морских вод наиболее интенсивно производят работу в узких проливах, заливах и в устьях рек. В проливах и заливах они вымывают подводные ущелья-каньоны, препятствуя образованию морских террас,

Рис. 3.22. Образование прибойного желоба в процессе размыва берега и последующее его обрушение способствуют отодвиганию берега.

154

а в устьях рек — препятствуют образованию дельтовых островов, превращая эти устья в эстуарии (ðèñ. 3.20).

Морские течения, достигая глубины до нескольких сотен метров, смывают на своем пути весь мелкий терригенный материал со дна шельфа и верхних частей материкового склона, перенося их иногда на тысячи километров.

Перенос донных осадков совершается волнами и определяется преобладанием силы приливных или отливных волн. При переносе осадков происходит их сортировка. Наиболее грубый материал остается вблизи берега, более мелкий уносится дальше в море. Берега защищают от разрушения нагромождением бетонных плит, о которые волны разбиваются, и теряют значительную часть разрушительной силы.

Аккумулятивная деятельность моря заключается в формирова-

нии осадков из разрушенного материала.

Морские отложения различаются в зависимости от глубины, наличия течений, удаленности от берега, солености воды, по характеру залегания, по литологическому составу и количеству органи-

ческих примесей.

Среди донных морских отложений различают осадки прибрежной зоны, осадки шельфа è глубоководные осадки.

Осадки прибрежной зоны находятся под постоянным воздействием волн, окатываются и сортируются. Непосредственно у уступа берега наблюдается плохо окатанный, грубообломочный материал, нередко глыбы, щебень, дальше в сторону моря располагается галечник, затем гравий, песок, который становится все тоньше по мере удаления от берега (рис. 3.23). Слои обломочного материала в прибрежной полосе залегают, как правило, с наклоном.

Рис. 3.23. Распределение терригенных осадков моря по величине обломков. 1 – галька и крупные валуны; 2 – гравий и крупнозернистый песок; 3 – средне-, мелкозернистый песок и суглинок; 4 - глины.

155

Мелкие частицы не отлагаются у берега. Находясь во взвешенном состоянии, они откладываются в области шельфа.

На плоских берегах вдоль зоны прибоя часто образуются âàëû,

достигающие 10–12 м в ширину.

Шельфовые отложения представлены песками и глинами, реже илами. В этой области созданы самые благоприятные условия для развития морской фауны и флоры, поэтому, наряду с осадками чисто материкового (терригенного) происхождения, в шельфовой области отлагаются органогенные и химические осадки. Большую роль в создании органогенных осадков играют колонии кораллов, строящих рифы. Благоприятными условиями для жизни рифообразующих кораллов и водорослей являются небольшая глубина (не свыше 20–45 м) и теплая морская вода нормальной солености. Коралловые рифы могут образоваться как у самого побережья материка или острова, так и на значительном удалении от него, в области литорали. При поднятии морского дна, обусловленном колебательными движениями, рост коралловых рифов прекращается. При постепенном погружении морского дна отмирают только придонные части рифового сооружения. Волны, разрушая отмершие части рифа, образуют известковые пески и более мелкий илистый известковый материал.

Некоторые водоросли поглощают из морской воды известь. При отмирании из их остатков образуются слои известняка. Остатки раковин моллюсков образуют известняки-ракушечники, имеющие широкое развитие в древних отложениях. Отложения зоны шельфа обычно слоистые. Они протягиваются полосой вдоль материков и островов. В них почти никогда не наблюдается косой слоистости или неправильного наслоения (за исключением склонов коралловых рифов).

На мелких участках зоны шельфа можно видеть следы морской ряби, представляющие собой как бы негативные отпечатки волн. Формы этих отпечатков бывают довольно разнообразны, но всегда симметричны, в отличие от сходных ветровых и речных образова-

íèé.

Отложения батиальной и абиссальной зон представлены в основном тонким терригенным материалом - синим, красным и зеленым илами, а также органическими илами.

Синий ил покрывает очень большие площади океанического дна, особенно на пространстве Атлантического океана. Часто он залегает даже в области литорали на глубине 15 м. Максимальные глубины,скоторыхбылизвлеченсинийил,достигают5120м. Обычно

156

самые верхние слои синего ила вследствие примеси окиси железа имеют красноватый или коричневый оттенок, но ниже он имеет ясно голубоватый цвет. Этот ил на 97% состоит из глинистых частиц. Зерна кварца встречаются в очень незначительном количестве. Синий ил, вынутый из воды, пахнет сероводородом, (результат разложения органического вещества).

Красный ил занимает примерно 1% от площади, занятой синим илом. Красный цвет ила обусловлен присутствием окиси железа. Состав красного ила может сильно колебаться. Глинистые частицы составляют в нем до 70%, а углекислые соли нередко достигает 60%. В небольших количествах всегда присутствует кварц. Как в синем, так и в красном иле встречаются остатки морских организмов. Красный глубоководный ил встречается в глубоких частях океана, до 4800–5200 м. В отличие от красного ила батиальной зоны красный ил глубоких зон океанов занимает громадные площади. Цвет ила меняется от ярко-красного до шоколадного, в некоторых случаях встречаются даже голубые оттенки. Во влажном состоянии ил пластичен, но при высыхании становится твердым и ломким. На некоторых участках океана в составе глубоководного ила существенную роль играют также кремневые скелеты радиолярий и диатомей, а кое-где встречаются и марганцовые конкреции.

Зеленый ил покрывает наиболее приподнятые участки батиальной зоны, встречаясь на глубинах от 180 до 2300 ì. Зеленый цвет этих отложений обязан присутствию минерала глауконита, который образуется при участии органических веществ, возникающих в процессе разложения организмов. В зеленом иле глинистых частиц значительно меньше, чем в красном и синем, обычно не более 48%, но встречается довольно много извести, иногда более 50–60%. Глауконитовые отложения образовывались во все периоды жизни Земли, однако наиболее часто они встречаются, начиная

с мелового периода.

Органические илы (осадки органического происхождения) в батиальных и абиссальных областях, могут образовываться за счет отмирающего планктона. Минеральные примеси в них имеют небольшое значение. В зависимости от преобладания тех или иных морских организмов илы получили соответствующие названия: фораминиферовый, диатомовый, радиоляриевый и т. д.

В некоторых случаях местами в море накапливаются осадки химического или биохимического происхождения. К ним относятся известковые и кремневые осадки, возникающие путем переотложения

157

извести и кремнезема из скелетных остатков организмов. Хими- ческие осадки в открытых частях океана играют небольшую роль. Они накапливаются в основном в прибрежных участках, отделенных от океана (лиманах, лагунах, заливах и т. д.). В результате засушливого климата, интенсивного испарения влаги увеличивается концентрация солей и происходит их кристаллизация.

Вблизи вулканических островов и на побережье, где развиты вулканы, встречаются вулканические пески и илы.

Каждый из этих видов отложений имеет свой облик (фацию). Подобное распределение фаций осадков характерно для морских отложений. Однако благодаря тому, что поверхность суши испытывает колебательные движения, (поднятие и опускание), в одном и том же месте происходит определенная смена фаций во времени. По мере того как участок суши погружается под уровень моря, его берега заливаются, и прибрежная полоса продвигается внутрь материка. Вследствие этого наиболее грубые осадки постепенно продвигаются в направлении движения моря. В конечном итоге в вертикальном разрезе осадков мы можем наблюдать, как грубые отложения постепенно будут перекрываться все более тон-

козернистым материалом (рис. 3.24).

Такая серия осадков носит название трансгрессивной, так как она свидетельствует о постепенном углублении данного участка моря и, следовательно, о наступлении (трансгрессии) моря на сушу.

При отступании моря (регрессии) грубообломочный материал будет перемещаться в направлении отступания моря, и перекрывать все более мелкозернистые осадки. В этом случае в геологи- ческом разрезе мелкозернистые материалы будут лежать наиболее глубоко, а верхние толщи осадков представлены более грубо-

обломочным материалом. Подобная серия осадков называется

регрессивной.

Рис. 3.24. Схема распределения морских фаций при трансгрессии моря 1 - гравий; 2 - песок; 3 - глина; 4 – известняк.

158

Геологическая деятельность озер и болот Озерами называют водоемы на поверхности материков, не име-

ющие непосредственного сообщения с морями и океанами. Вели- чина озер может быть различной и определяется площадью открытой водной поверхности (зеркалом открытых вод). По водному режиму озера делятся на две группы:

–проточные — питаются реками и отдают воду в другие водоемы или реки;

–бессточные — питаются речными водами, но сами не отдают воду в другие водое мы.

Происхождение озер различное (см. табл. 3.7). Одни образовались за счет заполнения водами тающих ледников впадин выпахивания, другие заполняют тектонические впадины и подпруженные участки, третьи — кратеры вулканов, карстовые воронки и т.п. Общая площадь озер на Земле составляет 6,1% от поверхности суши.

Геологическое значение проточных и бессточных озер

различно. Проточные озера заполняются материалом, приносимым реками. Неглубокие озера накапливают обычно грубый

минеральный материал. Илистая фракция выносится вытекающими реками. В глубоких озерах приносимый материал осаждает-

ся полностью. Для него характерно слоистое залегание. Отложения представлены переслаивающимися разнозернистыми песками и глинами. Часто в них отмечаются знаки волновой ряби (фото. 3.54).

Пески откладываются в теплые периоды, а глины в холодные. Реки вытекающие, из таких озер несут прозрачную воду.

Небольшие и мелкие озера быстрее заполняются наносами. Наиболее быстро наносы накопляются в устьях впадающих в него рек и вдоль берегов.

В озерах отмечается движение водных масс в виде волн и те- чений, но приливные явления здесь ничтожно малы. На некоторых крупных озерах в тихую погоду наблюдаются движения зеркала воды, которое вызывается изменениями давления воздуха. При этом у одного берега наблюдается медленное повышение водного зеркала, на несколько сантиметров, а у противоположного берега - понижение. Такие колебания поверхности воды в озере получили название сейши. В больших озерах существенную роль в разрушении берегов играют ветровые волны. Они формируют береговые уступы, сортируют и переносят абрадированный материал.

Мелководные пространства проточных озер зарастают влаголюбивой растительностью — камышом, осоками и т.п. Отмирающие

159