Геологическая деятельность поверхностных текучих вод
В комплексе экзодинамических процессов работа текучих поверхностных вод наряду с процессами выветривания охватывает наибольшие площади. Атмосферные осадки, попадая на поверхность, распределяются следующим образом:
часть просачивается на глубину и пополняет запасы подземных вод,
часть испаряется обратно в атмосферу,
третья часть стекает по поверхности.
Вот эту третью часть обозначают как временные водные потоки, с которыми связано образование оврагов, кроме них выделяют постоянные водные потоки (реки). Всю совокупность процессов, осуществляемых поверхностными текучими водами, и образующиеся при этом отложения часто называют флювиальными (от лат. «флювиос» – река, поток).
Геологическая деятельность временных водных потоков
Выделяются временные потоки, формирующие овраги в пределах равнинных территорий, и временные горные потоки.
Работа временных потоков равнинных территорий складывается из следующих этапов:
Смыв или плоскостной склоновый сток,
Размыв или линейный сток, или эрозия (от лат «эрадо» – размываю,
Перенос или транспортировка,
Отложение.
Плоскостной сток заключается в движении по ровному склону системы струек воды, равномерно распределенных по склону, возникших в периоды выпадения атмосферных осадков или таяния снега. Живая сила тонких струек воды невелика, но и они при движении способны захватывать часть рыхлого, преимущественно мелкого материала, подготовленного выветриванием, и перемещать его вниз по склону. Происходит склоновый площадной смыв. Часть рыхлого материала, захваченного склоновым смывом, отлагается в нижней части склона и его подножия. Подобный процесс получил название делювиального ( от лат. «делюо» – смываю), а формирующиеся при этом осадки называются делювием.
Делювиальные отложения залегают в виде шлейфа с наибольшей мощностью у основания склона. Они не всюду однородны. Иногда в вершинной части делювиального шлейфа наблюдается относительно более грубый материал – песчаный (а местами даже мелкощебенчатый), ниже он становится все более мелким – супесчаным, суглинистым, глинистым. Местами в составе делювия наблюдаются смытые и переотложенные перегнойные горизонты почв.
По мере выполаживания склона скорость течения водных струек уменьшается и, следовательно, смывается и переоткладывается все более и более тонкий материал.
Наиболее благоприятные условия для делювиального процесса создаются в пределах равнинных степных районов умеренного и субтропического поясов, этому способствует также относительно разреженная травянистая растительность. В горных районах делювиальные отложения накладываются на более мощные гравитационные образования (осыпные, обвальные, оползневые и др.) и образуют заполнитель делювиального происхождения.
Рис.
Плоскостной смыв происходит на ровных склонах, но ровные склоны встречаются относительно редко. Чаще всего тонкие струйки сливаются в потоки и быстро разрушают склон, образуя промоины. Постепенно она начинает расти в глубину, ширину и вверх по уклону. Так начинается процесс размыва или эрозии (линейный сток). С ним связано образование оврагов. Верхняя часть оврага называется истоком, нижняя – устьем. Овраг развивается вниз по склону и вверх по склону. Развитие оврага вниз по склону называется прогрессивной эрозией, вверх по склону – регрессивной, или пятящейся, эрозией.
В развитии оврага выделяют четыре стадии:
Первая стадия – стадия промоины или рытвины длиной первые метры, глубиной до 0,5 м и шириной 1-2 м.
Вторая стадия начинается с момента образования вершинного перепада или обрыва. Овраг растет за счет обвалов стенок в вершине в сторону водораздельных пространств. Высота вершинного перепада достигает 2-10, реже 12-15 м. Продольный профиль мало связан с профилем склона, на котором овраг появился. Русло отличается большой крутизной и невыравненностью. В этой стадии устье оврага бывает отделено перепадом или крутым скатом от дна долины, в которую обрывается овраг.
Третья стадия начинается с достижением оврага своим устьем базиса эрозии. Базис эрозии – поверхность, на уровне которой водный поток теряет свою силу и ниже которой не может углублять свое ложе, Располагается обычно в месте впадения реки в море, озеро или другую реку. Продольный профиль оврага выравнивается, обычный V- образный профиль меняется на U-образный.
Четвертая стадия – стадия затухания, уменьшается глубинная эрозия, сглаживается обрыв вершины, прекращается рост оврага в длину. Склоны осыпаются и зарастают растительностью. Дно оврага затягивается осадками.
Перенос или транспортировка осуществляется на короткое расстояние в трех формах:
волочением по дну,
во взвешеннном состоянии или в виде взвеси,
в растворенном состоянии – растворами.
Отложение.
При выходе оврага в долину реки или в озеро (море) местами формируется конус овражного выноса. Отложения конусов выноса называется пролювием (от лат “пролюо” – промываю). В строении конусов выноса наблюдается хорошо выраженная концентрическая зональность:
вершиннная часть конуса, где поток растекается по поверхности, образуя радиально расходящуюся систему русел, в которых наблюдается достаточно большие расходы полых вод; в этой зоне происходит накопление крупнообломочных отложений, сменяющихся ниже более тонкими образованиями;
средняя часть конуса, где потоки иссякают и откладываются тонкие суглинистые и супесные осадки;
периферическая (фронтальная) или окраинная часть конуса, где могут образоваться озера, болота, солончаки; накапливаются озерные осадки – глины, алевриты, карбонаты, гипсы.
Рис. Схема строения конуса выноса