Глава 4. Геологические процессы и создаваемые ими формы рельефа

4.1. Геологическая деятельность ветра

Геологическая работа ветра состоит из следующих видов:

• разрушение горных пород (дефляция и корразия);

• перенос или транспортировка разрушенного материала;

• отложение (аккумуляция).

Разрушение пород происходит за счет ветровой нагрузки и с помощью переносимых песка и пыли.

Корразия– вытачивание ветром на поверхности горных пород различных углублений, а также штриховка и полировка скал переносимыми в воздухе песком, частицами алевролита. Корразия сопровождается выдуванием материала, который может переноситься на большие расстояния. Выдувание и развеивание твердых частиц коренных пород ветром называютдефляцией.

Ветер не только разрушает горные породы, переносит и отлагает обломочный материал, но и создает своеобразной формы рельеф, который называется эоловым. Эоловые пески, глины и лёс слабо сцементированы и представлены хорошо окатанными, тонкозернистыми частицами. Для песков характерна неправильная, косая слоистость, обусловленная многократным изменением ветрового режима. По минеральному составу преобладают кварцевые пески, иногда полевошпатовые. Мощность эоловых песков достигает десятков метров.

При аккумуляции образуются специфические эоловые формы рельефа: кучевые пески, барханы, барханные цепи, дюны, грядовые и бугристые пески.

В районе практики реликтовые эоловые формы рельефа, в которых направление изгиба гребня совпадает с направлением ветра, – дюныможно наблюдать в окрестностях г. Перми на аккумулятивных террасах р.Камы (п.Верхняя Курья).

4.2. Геологическая деятельность поверхностных текучих вод

Воды, попадающие на земную поверхность, струи воды (при дожде и таянии снега), реки, речки, ручьи; движение поверхностных вод – всё это производит огромную геологическую работу и чем больше масса воды, тем большая работа производится водой.

Эрозия

«Эрозия [от лат. erosio — размывание, разъедание] - это процесс разрушения горных пород водным потоком, что в совокупности с гравитационными движениями (перемещениями) ведёт к образованию долин, снижению поверхности водосборных бассейнов. Эрозия проявляется в виде механического воздействия течения водного потока, вызывающего взвешивание и унос твердых частиц или их перемещение по поверхности ложа водой; а также химического растворения горных пород водой, шлифования и истирания дна русла водой и твердыми обломками, переносимыми воднымпотоком.

Действующими факторами эрозионных процессов являются движущиеся поверхностные воды (гидрологические), а результат – разрушение, перенос и аккумуляция материала с образованием новых форм рельефа. Выделяют три основных генетических вида эрозии - речную, склоновую и овражную.

Эрозия речная

Следует различать русловые деформации, вертикальные и горизонтальные. Вертикальные деформации, или глубинная (донная) эрозия, связаны с деформациями продольного профиля реки исопровождаются погружением его отметок. Горизонтальные деформации, обусловленные, в первую очередь, боковой эрозией, проявляются в изменениях русла в плане. Боковое (горизонтальное) смещение реки производит основное рельефообразующее действие на их долины в настоящее время.

Места с наименьшими отметками рельефа, на уровне которых прекращается эрозия, называются базисом эрозии. С приближением к этому уровню интенсивность эрозии ослабевает. Кривая изменения высот дна реки по течению называется еепродольным профилем.

Отложение осадков происходит одновременно с эрозией и переносом минерального вещества. Эти отложения называются аллювиальными. Для аллювия характерны косая слоистость, изменчивость крупности материала и мощности слоев - по площади и вертикали. По месту образования аллювия различают русловые, пойменные и старичные отложения.

Береговые ступени, наблюдаемые в поперечном разрезе речной долины, называют террасами. Они образуются при изменении положения базисаэрозии или периодических изменениях расходов воды. Различаютпойменную, наиболее молодую и затапливаемую рекой во время паводка, инадпойменные террасы. Чем выше терраса, тем она древнее.

В строении надпойменных террас различают уступ, бровку, террасовидную площадку, подошву, тыловой шов, высоту террасы, высоту бровки, высоту тылового шва, горизонт высоких вод.

Надпойменные террасы нумеруют снизу вверх - от более молодых к древним. Над уровнем поймы обычно выделяют первую, вторую, третью и так далее надпойменные террасы.

Генетические типы речных террас:

1.Аккумулятивные (террасы накопления),эрозионно-аккумулятивные - это террасы, у которых мощность аллювия больше относительной высоты их над уровнем реки, весь террасовидный уступ сложен аллювиальными накоплениями, а в присклоновой и притеррасовидной частях он прикрыт делювиальным материалом. Различают прислоненные и вложенные террасы.

1.(а) Прислоненные отличаются тем, что при размыве аллювия река не достигает коренных пород. В результате размыва может воз никнуть несколько эрозионных уступов и на древний аллювий «ложатся» более молодые отложения.

1.(б) Вложенные формируются при неоднократном частичном размыве аллювия. В каждой фазе размыва река углубляется до коренных пород, а затем вновь заполняет аллювием долину, промытую в ранее отложенных породах.

2.Эрозионные (террасы размыва) целиком образованы в коренных породах. На террасовидной площадке аллювий отсутствует или располагается в виде очень тонкого покрова. Терраса образуется при резком преобладании процессов эрозии над процессами аккумуляции. Наиболее древние террасы нередко превышают современное руслоpеки на сотни метров.

3. Цокольные (смешанные) террасы. Мощность аллювия здесь значительна, но не превышает их высоты; в уступах ниже толщи аллювия обнажаются коренные породы, слагающие основание террасы вышележащую часть склона долины. Обнаженную часть коренных пород в уступе таких террас принято называтьцоколем.

Скульптурные террасы не являются собственно речными, атолько морфологически похожи на них. Состоят из площадки, бровки уступа, но образовались под влиянием процессов избирательной денудации, сопротивления выветриванию различных слоев горных пород, слагающих коренной склон долины.

В процессе работы были произведены замеры расхода малых рек Большая Ива и Большая Мотовилиха. Для этого был выбран прямолинейный участок, имеющий примерно одинаковую глубину и ширину на протяжении не менее тройной его ширины. Скорости течения на таком участке должны быть равномерными. Перпендикулярно оси потока разбивают и закрепляют вешками верхний, средний и нижний створы. Выше верхнего створа намечают пусковой створ. По линии створов измеряют глубины и определяют площадь живого сечения потока реки (F) по формуле:

F=B₁h₁/2+B₂(h₁₊h₂)/2+…+(Bn*hn-1)/2

На участке между верхним и нижним створами определяют при помощи поплавков среднюю поверхностную скорость течения. Время проплыва (t) поплавками расстояния от верхнего до нижнего створов (L) определяют по секундомеру. Поверхностную скорость течения рассчитываю по формуле:

V=L/t

Такие измерения проводят не менее трёх раз и рассчитывают среднюю скорость течения Vср.

Расход водяного потока определяют по формуле:

Q=kFVср

,где k– коэффициент перехода от средней поверхностной скорости течения к средней скорости потока, равной 0,8 – 0,85.