11.1 Строение речных долин

Долины рек разнообразны по формам, размерам, строению. Долины бывают: симметричные и асимметричные.

Долина имеет следующие элементы:

– дно – низшая часть долины, заключенная между подошвами склонов;

– русло – часть долины, занятая водным потоком;

– пойма – часть речной долины, заливаемая водой в период паводка в силу таяния снега весной (низкие, высокие);

– старицы – изолированные старые русла рек, в которых вода не движется, а стоит, как в озерах.

Иногда при характеристике речных долин применяют понятие – тальвег, условная линия, соединяющая самые глубокие точки дна долины.

Террасы – уступы на склонах долин рек. Бывают: поперечные и продольные.

Поперечные располагаются поперек рек долины и порождают водопады. Их появление связано с пересечением рекой пород различной прочности.

Продольные террасы располагаются вдоль склонов долин в виде горизонтальных или почти горизонтальных площадок. Продольные террасы по слагающему их материалу подразделяются на эрозионные, цокольные и аккумулятивные (аллювиальные).

Эрозионные террасы вымываются рекой в коренных породах долины и возникают на первых стадиях развития реки.

Значительная часть аллювиальных отложений скапливается в русле рек и на поймах. Общая площадь аллювиальных отложений в долинах рек различна – от нескольких метров до десятков метров. По характеру осадков и месту накопления речные отложения разделяют на дельтовые, русловые, пойменные и старичные.

Лекция 12. Геологические процессы на земной поверхности

12.1 Процесс выветривания

Под процессом выветривания понимают разрушение и изменение состава горных пород и строительных материалов, происходящих под воздействием различных агентов, действующих на поверхности земли, среди которых основную роль играют колебания температур, замерзание воды, кислот, щелочей, углекислоты, действие ветра, организмов и т.д.

Особенностью процесса выветривания является постепенное и постоянное разрушение верхних слоев литосферы. В результате этого горные породы и материалы дробятся, изменяют свой химико-минералогический состав.

Интенсивность проявления выветривания зависит от: активности агентов выветривания; состава пород; геологического строения местности и т.д. Наиболее сильное выветривание проявляется у поверхности земли, куда облегчен доступ агентов выветривания. Глубина проникновения в толщу земли агентов выветривания зависит от степени трещиноватости пород, раскрытия и глубины трещин. Область активного современного выветривания достигает глубины 5…10 м. Проникновению агентов выветривания способствует инженерная деятельность человека (проходка тоннелей, шахт и т.д.).

Продукты выветривания горных пород, остающихся на месте их образования называют элювием. По составу он представляет собой смесь обломков этой породы и глинистого материала.

12.2 Виды выветривания

Процесс выветривания протекает при одновременном участии многих агентов, но роль их при этом далеко неодинакова. По интенсивности воздействия тех или иных агентов выветривания и характеру изменения горных пород выделяют три группы выветривания:

– физическое выветривание;

– химическое выветривание;

– биологическое выветривание.

Физическое выветривание выражается преимущественно в механическом дроблении пород без существенного изменения их минерального состава. Породы дробятся в результате колебания температур, замерзания воды, механической силы ветра и ударов песчинок, переносимых ветром, кристаллизации солей в капиллярах, давления, которое возникает в процессе роста корней растений и т.д. Физическое выветривание преобладает в местах с сухим резкоконтинентальным (пустыни) или холодным климатом (горные районы, арктический пояс).

Химическое выветривание выражается в разрушении горных пород путем растворения и изменения их состава. Наиболее активными химическими реагентами в этом процессе являются вода, кислород, углекислота и органические кислоты.

Простейшим видом химического выветривания является растворение в воде. Легко растворяются каменная соль, гипс. Разрушительное действие действие оказывает процесс гидратации. Примером служит переход ангидрита в гипс. В присутствии воды происходит также окисление. Интенсивность химического выветривания зависит от площади воздействия воды и растворов, их температуры, а также степени устойчивости минералов в отношении агентов выветривания.

Биологическое (органическое) выветривание проявляется в разрушении горных пород в процессе жизнедеятельности живых организмов и растений. Породы дробятся и в значительной мере подвергаются воздействию органических кислот.

Механическое разрушение производят растения своей корневой системой. Корни деревьев способны расщеплять даже прочные скальные породы.

Многие живые организмы, особенно из числа землероев, активно разрушают горные породы, в коре выветривания они создают многочисленные ходы, пустоты.

Кора выветривания осадочных пород отличается своим своеобразием. Наибольшему разрушению подвергаются осадочные породы, образовавшиеся в условиях, отличных от тех, в которых действуют факторы выветривания. Породы химического и органогенного происхождения большей частью полностью растворяются в воде или быстро дробятся до частиц песчаных и глинистых размеров.

Процессы выветривания могут настолько изменить свойства пород и инженерно-геологические условия строительной площадки, что строить здания и сооружения без специальных мероприятий не будет представляется возможным.