25. Геологическая деятельность текучих поверхностных вод. Плоскостной склоновый смыв. Делювий. Регрессивная эрозия оврага.
Геологическая работа поверхностных текучих вод зависит от массы воды и скорости ее движения, скорость же зависит от уклона. Чем больше масса воды и скорость ее течения, тем больше совершаемая работа, которая складывается из 1) смыва; 2) размыва (эрозии); 3) перемещения продуктов смыва и эрозии (транспортировка); 4) отложения перемещенных продуктов (аккумуляция). Водная денудация имеет огромное значение в формировании рельефа, она приводит к расчленению и в целом к понижению поверхности материков.
Основу поверхностного стока составляют атмосферные осадки. Поверхностный сток бывает в виде сплошной пелены или тонких недифференцированных струек, стекающих с повышенных мест по склонам (плоскостной сток), и в форме линейно направленных струй и потоков — русловый сток, приуроченный к рытвинам, русловым ложбинам, оврагам и речным долинам.
ПЛОСКОСТНОЙ СКЛОНОВЫЙ СТОК В периоды выпадения дождей и таяния снега вода стекает по склонам в виде сплошной тонкой пелены или густой сети отдельных струек. Они захватывают главным образом мелкоземистый материал, слагающий склоны, переносят его вниз. У подошвы течение воды замедляется, и переносимый материал откладывается как непосредственно у подножья, так и в прилегающей части склона . Такие отложения, образованные склоновым стоком, называются делювиальными отложениями или делювием (лат. "делюо" - смываю). Наиболее характерны довольно протяженные делювиальные шлейфы в пределах равнинных рек степных районов умеренного пояса. Делювиальные шлейфы в этих условиях обычно сложены суглинками и лишь местами в основании встречается песчаный материал. Наибольшая мощность делювия (до 15-20 м) наблюдается у основания склона, а вверх по склону она постепенно уменьшается. Продолжающийся процесс плоскостного смыва и образование делювия постепенно приводят к выполаживанию склонов. В высоких горах типичных делювиальных шлейфов нет в связи с широким развитием гравитационных процессов на склонах. В этих условиях формируются смешанные коллювиально- делювиальные образования.
Делювий - (лат. delio смываю) делювиальные отложения, наносы, покровы на склонах и накапливающиеся вдоль подножия гор и возвышенностей. Делювий образуется путем размыва и переноса дождевыми и талыми снеговыми водами продуктов выветривания горных пород и почвенного слоя, морозного сдвига и текучести грунта (солифлюкция). Он обычно не слоистый, но на склонах гор и возвышенностей его состав закономерно измельчается от верхней к нижней части, часто начинаясь щебнем наверху и кончаясь суглинками и даже лёссами близ подножий с одновременным увеличением мощности. Продукты выветривания, составляющие делювий, имеют разнообразный состав (от глин и песков до крупных валунов) и характеризуются слабой отсортированностью.
Регрессивная эрозия- пятящаяся эрозия, отступающая эрозия, размыв текущей водой горных пород, приводящий к углублению (врезанию и удлинению) русла водотока от устья в сторону истока.
26. Геологическая деятельность рек. Эрозионно-аккумулятивная деятельность водного потока. Базис эрозии.
Реки производят огромную эрозионную, переносную и аккумулятивную работу. С момента образования река стремится выработать профиль равновесия, приближающийся к уровню бассейна, в который она впадает (базис эрозии). При этом она врезается в породы, углубляя русло (донная эрозия).
После выработки профиля равновесия река начинает размывать берега, расширяя долину (боковая эрозия) и формируя пойму. В эту стадию у реки формируются излучины (меандры). В большинстве речных долин развиты поймы и надпойменные речные террасы: эрозионные; эрозионно-аккумулятивные, или цокольные; аккумулятивные.
Базис эрозии - поверхность, на уровне которой водный поток (река, ручей) теряет свою силу и ниже которой он не может углубить свое ложе. Различают общий базис эрозии и местный базис эрозии. За общий или главный базис эрозии условно принимается уровень Мирового океана, хотя на самом деле все реки, впадающие в моря и океаны, углубляют свои русла ниже уровня моря, являясь переуглубленными в устьях. Объясняется это тем, что реки в устье имеют еще большой запас энергии и продолжают эродировать свое русло до тех пор, пока динамика реки не затухает и не сменяется динамикой волнового процесса и господством приливно-отливных течений. Дальность продвижений речной эрозии на морском дне зависит от водоносности реки, скорости ее течения, режима стока и глубины прибрежной части. Местные базисы эрозии располагаются на любой высоте и могут быть либо постоянными (уровень океана, бессточный водоем, например: Каспийское море), либо временными. Любая точка русла воды, в том числе и устья притоков, а особенно водопады и пороги являются местным базисом эрозии, непрерывно меняющимся, но определяющим эрозию на выше расположенном участке.
Эрозионная деятельность реки осуществляется различными несколькими способами:
при помощи переносимых речным потоком осадков, которые воздействуют на коренные породы ложа реки как абразивный материал;
за счёт растворения пород ложа (важную роль в этом играют растворённые в воде органические кислоты);
за счёт гидравлического воздействия воды на рыхлый материал ложа (вымывание рыхлых частиц);
дополнительными факторами могут служить разрушение берегов во время ледохода, темроэрозионные процессы и др.
Эрозия может быть направлена на углубление дна долины – донная (или глубинная) эрозия, или на размыв берегов и расширение долины – боковая эрозия. Эти два вида эрозии действуют совместно.
27. Строение речной долины. Речные террасы. Стадии формирования цикловой террасы. Причины формирования террас. Асимметрия речных долин. Закон Бэра-Бабине, правило Кориолиса. Формирование аллювия. Россыпи.
В развитии речной долины намечается определенная направленность и последовательность — переход от оной стадии к другой и цикличность. Выше были рассмотрены две стадии развития речной долины. Первая стадия, для которой характерно преобладание глубинной эрозии и каньонообразный, или V — образный, поперечный профиль долины, называется стадией морфологической молодости. Вторая стадия называется морфологической зрелостью. Ей соответствует выработанный продольный профиль реки, приближающийся к кривой равновесия, и широкий плоскодонный U — образный поперечный профиль долины с хорошо развитой поймой. При несущественных изменениях климата и тектонических движений земной коры совместное действие смежных рек (с системой протоков) и склонового смыва приводит к понижению и выравниванию рельефа. Так возникает выровненная поверхность суши, названная американским ученым В. М. Дэвисом — пенеплен,то есть почти равнина: волнистая или холмистая, иногда с отдельными возвышенностями — останцами, сложенными очень твердыми породами. Таким образом, в речных долинах образуется лестница террас, возвышающихся друг над другом. Они называются надпойменными террасами. Самая высокая терраса является наиболее древней, а низкая — самой молодой. Нумеруются террасы снизу, от более молодой. У каждой террасы различают следующие элементы: террасовидную площадку, уступ или склон, бровку террасы, тыловой шов, где терраса сочленяется со следующей террасой или с коренным склоном В основании аллювиальных отложений каждой террасы всегда располагается цоколь, сложенный коренными горными породами. В зависимости от высотного положения цоколя и мощности аллювия выделяются три типа террас: Эрозионные террасы (размыва), в которых почти вся террасовидная площадка и уступ слагаются коренными породами, и лишь местами на поверхности сохраняется аллювий. Они образуются в молодых горных сооружениях в результате интенсивных тектонических движений. Аккумулятивные террасы, в которых площадка и уступ полностью сложены аллювиальными отложениями, а цоколь из коренных пород всегда ниже уровня реки и никогда не обнажается. Они образуются в пределах низменных платформенных равнин, в межгорных и предгорных впадинах. Цокольные или смешанные, эрозионно-аккумулятивные террасы характеризуются тем, что в нижней части уступа выходит на поверхность цоколь, а верхняя часть уступа и площадка сложены аллювием. Они образуются в переходных зонах от поднятий к погружениям, реже к равнинам.
Речные террасы — горизонтальные или слегка наклонённые по течению площадки в долинах рек. Террасы обычно сложены аллювием и находятся на уровне древних пойм. Как правило, террасы возникают при опускании базиса эрозии и образования рекой нового профиля равновесия: русло опускается, прорезая пойму, которая становится террасой. Изредка террасы возникают при перекосах земной поверхности, вызванных тектоническими движениями, а также вследствие климатических изменений.
Причины, приводящие к формированию террас, можно свести к четырем основным. Саморазвитие реки. Соотношение донной и боковой эрозии во времени изменяется так, что река оставляет лестницу террас — бывших пойм. Климатические колебания. Врезание рек может быть вызвано увеличением расхода воды во влажном климате. В таком случае река вырабатывает профиль, соответствующий повышенному стоку. Расходы рек, безусловно, возрастали в конце ледниковых эпох в связи с таянием льда и сокращались в межледниковья. Тектонические колебания литосферы. Накопление аллювия и образование аккумулятивных террас происходит при опускании суши, а врезание рек и превращение пойм в террасы — при поднятии материков. Колебания уровня моря. Трансгрессии и регрессии океана или повышения и понижения уровня замкнутых водоемов действуют так же, как тектонические колебания, только с противоположным знаком.
Закон Бэра — Бабине — правило, согласно которому реки, текущие на равнинах Северного полушария, подмывают правые берега, и на южном — левые, обусловливая асимметрию склонов долин. В основе З.Б.—Б. лежит закон Кориолиса, согласно которому всякое тело, движущееся горизонтально у поверхности Земли, независимо от направления движения отклоняется в Северном полушарии вправо, в Южном — влево, вследствие вращения Земли с запада на восток. Аллювий – отложения, формирующиеся водными потоками в речных долинах. Различают аллювий горных и равнинных рек, а по условиям отложения – русловой, пойменный и старичный. Аллювий состоит из ила, песка и более грубого обломочного материала, переносимого рекой от ее верховьев вниз по течению. Отложение аллювия происходит в соответствии с его крупностью: чем крупнее частица, тем раньше она отложится. Во время половодья в нижнем течении рек на пойме формируются мощные толщи аллювиальных отложений. Некоторые из наиболее плодородных земель во всем мире находятся именно на аллювиальных почвах речных пойм. Ро́ссыпи (англ. Placers) — скопление обломочного материала горных пород, содержащего в виде обломков, агрегатов, зёрен ценные россыпеобразующие минералы. Представляют собой особую группу месторождений полезных ископаемых. Россыпи образуются в результате разрушения коренных горных пород и их переотложения под влиянием различных экзогенных процессов (например, аллювия).
28.Геологическая деятельность подземных вод. Типы подземных вод: инфильтрационные, конденсационные, седиментационные, магматогенные, метаморфогенные. Схема расположения типов подземных вод в земной коре. Карст, суффозия, оползни.
К подземным водам относятся все природные воды, находящиеся под поверхностью Земли в подвижном состоянии. Вопросы происхождения, движения, развития и распространения подземных вод являются предметом изучения специальной отрасли геологической науки - гидрогеологии. Подземные воды тесно связаны с водой атмосферы и наземной гидросферы - океанами, морями, озерами, реками. В природных условиях происходит непрерывное взаимодействие этих вод, так называемый гидрологический круговорот. Одним из важнейших факторов, определяющих условное начало круговорота, является испарение воды с поверхности океанов, морей и поступление влаги в атмосферу. Наибольшее поступление влаги в атмосферу происходит за счет испарения в океанах. Часть образующегося водяного пара над океаном, конденсируясь, выпадает в виде осадков над самим океаном, завершая так называемый малый круговорот. В отличие от малого большой круговорот обусловлен водообменом между океанами и сушей, когда значительная часть водяных паров с океана переносится воздушными течениями на материки, где при благоприятных условиях, они конденсируются и выпадают в виде атмосферных осадков. Большая часть атмосферных осадков, выпадающих на материки, стекает по поверхности и вновь непосредственно или через реки попадает в океан, часть же осадков фильтруется в горные породы и идет на пополнение подземных вод, образующих подземный сток, и, наконец, некоторый объем вновь испаряется в атмосферу. Таким образом, распределение выпадающих атмосферных осадков может быть представлено следующей схемой: испарение, поверхностный сток, инфильтрация, или просачивание, подземный сток. Соотношение между указанными составляющими изменяется в зависимости от конкретных природных условий: рельефа, температуры воздуха, растительности, водопроницаемости горных пород и др.
В местах пересечения водоносного горизонта оврагами и речными долинами или разрыва водоупорной кровли трещинами происходит вскрытие подземного потока. Подземные воды начинают вытекать в виде ключей, родников или источников на поверхность. По способу истечения воды различают источники нисходящие и восходящие. В первом случае вода спокойно стекает по склону, во втором выходит под напором и всегда бьёт ключом.
Неглубоко залегающие грунтовые воды испытывают сезонные колебания температуры. Воды, залегающие глубже, в поясе постоянных температур, сохраняют неизменную температуру в течение всего года, равную среднегодовой температуре местности. Там, где средние годовые температуры отрицательные, вода в поясе постоянных температур круглый год застывшая. Так образуется многолетняя вечная мерзлота Подземные воды всегда содержат растворённые газы и соли. Образуясь за счёт атмосферных осадков, они заносят с поверхности Земли растворённые в них кислород, азот, углекислоту. Проходя через почву и горные породы, содержащие органическое вещество, они обогащаются сероводородом, метаном и др. углеводородами. Циркулируя по трещинам горных пород, воды обогащаются карбонатами, сульфатами, хлоридами, а также и трудно растворимыми веществами: кремнезёмом, окислами железа и др. Грунтовые воды сильнее зависят от климата, чем межпластовые. На своём подземном пути вода встречает растворимые породы, к которым относятся галогены, карбонатные породы, а также сульфаты. Протекая по трещинкам, вода растворяет породы, отчасти механически размывает их, расширяя путь, часто образуя большие подземные полости и пещеры. Подобную работу производят и атмосферные воды, стекающие по поверхности выходов растворимых пород и просачиваясь в их трещины. Вся совокупность этих процессов носит название карста или карстообразования.
Суффозией называется вынос из горных пород подземной водой растворенных веществ и мелких минеральных частиц. Она особенно широко проявляется в лёссах и лёссовидных грунтах и сопровождается проседанием поверхности с образованием небольших суффозионных воронок, западин и блюдец. Суффозия наблюдается на склонах долин, в оврагах, на ровной поверхности (в степях); часто вызывает суффозионные оползни.
Оползнями называют передвижение масс горных пород по склонам под влиянием силы тяжести. Расположенные на склоне массы делювия не сползают вниз, пока их вес уравновешивается величиной трения любой поверхности как внутри делювиальной массы, так и на границе ее с подстилающими породами. Как только это равновесие нарушится и вес делювия окажется больше удерживающей его силы трения, произойдет оползень. Инфильтрационные воды образуются благодаря просачиванию с поверхности Земли дождевых, талых и речных вод. По составу они преимущественно гидрокарбонатно-кальциевые и магниевые. При выщелачивании гипсоносных пород формируются сульфатно-кальциевые, а при растворении соленосных — хлоридно-натриевые воды. Конденсационные подземные воды образуются в результате конденсации водяных паров в порах или трещинах пород. Седиментационные воды формируются в процессе геологического осадкообразования и обычно представляют собой измененные захороненные воды морского происхождения — хлоридно-натриевые, хлоридно- кальциево-натриевые и др. К ним же относятся погребённые рассолы солеродных бассейнов, а также ультрапресные воды песчаных линз в моренных отложениях.
Воды, образующиеся из магмы при её кристаллизации и вулканическом метаморфизме горных пород, называются магматогенными, или ювенильными
