2.3 Деятельность водотоков

Деятельность постоянных водотоков

Реки – это крупные, постоянные или периодически действующие водные потоки, образованные атмосферными и подземными (выходящими на поверхность) водами или же водами, стекающими при таянии ледников и вечных снегов.

Река имеет следующие элементы:

Долина – относительно узкое, вытянутое в длину понижение в рельефе, выработанное рекой в процессе её развития.

Дно или ложе – самая низкая часть долины

Русло – та часть дна, по которой протекает вода;

Склоны долины – участки долины, которые расположены по обе стороны дна или ложа.

Дельта – это огромный конус выноса реки, обычно треугольной формы.

Пойма – часть дна долины, возвышающаяся над руслом и ежегодно во время половодья заливаемая водой.

Меандра – изгиб реки.

Рукав – ответвление русла реки.

Старицы – изолированные от реки озера, бывшие ее русла.

Речные террасы – это ступенчатые площадки, образованные рекой в бортах долины.

Формирование речной долины обусловлено как эрозионной, так и аккумулятивной деятельностью проточных вод. Эрозия проявляется в двух формах: 1) глубинная эрозия, вызывающая размывание долины вглубь; 2) боковая эрозия – расширение долины в ширину вследствие подмывания склонов.

Обломочный материал, который переносится и отлагается реками, называется аллювием.

В маршрутах наблюдали деятельность р.Томь, р.Басандайка(маршрут №3, №7).

Дельты. Большая часть речных осадков выносится в море и, осаждаясь у устьев рек, образует дельту.

Дельта - это огромный конус выноса реки, обычно треугольной формы. Дельты некоторых рек занимают площадь в десятки и даже сотни тысяч квадратных километров. Мощность отложений в дельте достигает десятков и даже сотен метров. Нередко дельтовые осадки настолько заполняют прибрежную мелководную часть моря, что при этом увеличивается площадь суши.

Состав рыхлого материала в дельте в общем такой же, как и в долине реки. Но в дельте аллювий подвергается определенной сортировке морскими волнами и включает в таких случаях примеси типично морского происхождения. Сортировка дельтовых осадков заключается в том, что более грубый материал осаждается вблизи берега, а по мере отдаления от него выносится и осаждается все более и более тонкозернистый материал. Вдали от берега осаждается наиболее тонкозернистый, илистый материал.

Геологическая деятельность реки Томь.На практике мы пронаблюдали долину реки Томи. Точка наблюдения находилась на левом берегу реки, напротив мыса «Боец».

Строение долины ассиметрично, что подтверждает закон Бэра. В результате этого на левом берегу образуется широкая разработанная пойма, сложенная аллювием, образующимся при разрушении правого берега. Аллювий реки Томи хорошо окатан, гальки уплощенные, гладкие.

На левом берегу растительность располагается параллельно современному руслу.

Наблюдая за старицами реки можно проследить путь миграции русла реки. Оно мигрировало с юго-запада на северо-восток. Самой молодой современной старицей является Сенная Курья. Русло реки Томи свободно меандрирует по своей долине.

На повороте реки, на востоке, наблюдается коса, из-за снижения скорости течения реки. Так как река ударяется о берега и снижает скорость, осаждается аллювий.

На правом берегу реки наблюдаем рукав – будущую старицу. Он одной стороной соединяется с берегом, а другой уже нет. Русло мигрирует на юго-запад, в сторону своей поймы. Это еще раз доказывает то, что боковая эрозия прекратилась.

На точке, находящейся на левом берегу реки Томи, вблизи моста наблюдаем срединную косу, образовавшуюся в 100 метрах ниже по течению моста. Головка косы сложена гравийно-галечниковым материалом, а хвост косы - песчано-глинистым материалом.

Между косой и берегом наблюдаем протоку, которая может превратиться в рукав, а затем в старицу.

Пойма реки очень широкая, хорошо разработанная. Река меандрирует по своей пойме. Наблюдаем террасы, рукава и старицы. По берегам вода – «стоячая».т.е. очень медленное течение.

Русло реки – порожистое, быстрые перекаты сменяются плесами, где почти незаметно течение. Несмотря на то, что идет донная эрозия, река находится на древней стадии развития. Долина реки омолаживается.

Одновременно с эрозией и переносом происходит и отложение обломочного материала. Уже на первых стадиях развития реки при явном преобладании процессов эрозии и переноса на отдельных участках частично откладывается обломочный материал.

Деятельность временных водотоков

Процесс плоскостного смыва получил название делювиального, а формирующиеся при этом осадки называются делювием.

На равнинных участках, сложенных рыхлыми толщами, и где проявляются ливневые осадки, деятельность временного линейного стока сводится к оврагообразованию. Процесс образования оврагов можно разделить на стадии. Первая стадия: образование на склоне рытвины или промоины. Постепенно промоина увеличивается вниз и вверх по склону. На всем протяжении ее происходит интенсивная глубинная эрозия. Таким образом, овраг удлиняется вверх по течению потока. Такой процесс роста оврага называется регрессивной или попятной эрозией. Следующая стадия - это стадия быстрого роста. На этой стадии идёт интенсивная глубинная эрозия. Вырабатывается профиль динамического равновесия, принимая V-образную форму. Донная эрозия идёт до тех пор, пока не будет достигнут базис эрозии, после чего наступает третья стадия - стадия зрелости оврага или стадия затухания. На этой стадии прекращается донная эрозия и начинается боковая эрозия, в результате чего профиль вырабатывается до U-образной формы. Когда же овраг достигает профиля равновесия, он переходит на последнюю стадию развития. Дальнейшее существование оврага зависит от достижения грунтовых вод. Если дно зрелого оврага достигает уровня грунтовых вод, то возникает молодая (речная) долина, если нет – то овраг может оставаться в таком виде очень долго, склоны его выполаживаются, зарастают растительностью и он превращается в сухую балку.

Наблюдали в маршруте №3 в районе Лагерного Сада, временные потоки сформировали несколько оврагов различного возраста.В маршруте №6 в районе Бабьего Лога образовались овраги в результате вырубки леса.

Деятельность подземных вод

К подземным относятся воды, находящиеся в недрах Земли в жидком, парообразном и твердом состоянии и заполняющие поры, пустоты и трещины в горных породах.

Вся деятельность подземных вод делится на аккумулятивную и разрушительную. Аккумулятивная деятельность проявляется в формировании натечных образований (сталактитов и сталогмитов).А разрушительная деятельность подземных вод проявляется главным образом в химическом разрушении и выщелачивании горных пород, что связано с содержанием в них кислорода, углекислоты, различных органических и неорганических веществ. Примерами такой деятельности может служить суффозия, кратообразование и оползание.

Наиболее ярко работа подземных вод проявляется в суффозионных процессах. Суффозия вызывается движением подземных вод в водоносном слое. Подземные воды, выходя на поверхность склона, выносят с собой из водоносного слоя мелкие частицы вмещающей горной породы и различные химические растворенные вещества. Длительно продолжающийся процесс выноса приводит к разрыхлению водоносного слоя, его ослаблению. Такой разрыхленный слой больше не в состоянии поддерживать горные породы, слагающие более высокие части склона, и они начинают сползать вниз.

Например, в южной части города Томска в районе Лагерного сада создались условия для яркого проявления суффозионных процессов, в результате которых сформированы и формируются цирки суффозии. По ходу наблюдения цирка суффозии замечаем многочисленные трещины отрыва, по которым происходит обвал отдельных блоков. У подножия цирка находится выход на поверхность грунтовых вод, что еще раз подтверждает процесс суффозии, а не оврагообразования. На протяжении всего маршрута мы наблюдаем многочисленные оползни и цирки суффозии.

Деятельность озёр

К деятельности моря близка геологическая деятельность озёр- замкнутых водоёмов , не имеющих непосредственной связи с Мировым океаном.

Обломочные осадки озер в основном приносятся реками; образуются они также при разрушении берегов и дна озер. В литологическом отношении обломочные осадки представлены илами, песками, гравием, галькой. Накопление осадков в озёрах осуществляется за счёт сноса с континента механически разрушенного (терригенного) и химически растворённого материала, а также в результате жизнедеятельности организмов.

Хемогенные осадки откладываются главным образом в бессточных озерах. Вода таких озер обычно насыщена NaCl, MgCl₂, содержит CaSO₄, MgSO₄, Na₂SO₄, K₂SO₄, CaCl₂ и другие соли. В сухое время года, значительная часть воды в озере испаряется, происходит интенсивное выпадение солей в осадок. В озерах нередко осаждаются железные руды – бурые железняки.

Образование старичных озер р. Томи:

1. Образование меандры реки.

2. На повороте меандры идет отложение аллювия, из-за потери скорости течения, образуется коса, которая со временем отгораживает старое русло от нового.

3. Так как рукав становится не проточный, постепенно, исчезает его связь с рекой из-за отложения, принесенного его аллювия. Рукав превращается в старицу, которая существует в качестве озера, если на дне есть ключи; если нет – она очень быстро превращается в болото, затем высыхает. Во время половодья, каждый год, временными водотоками сносится пойменный аллювий. С течением времени старица перегораживается и распадается на систему мелких старичныхозер.На примере оз. Песчаное мы наблюдали дефляционную деятельность ветра. Это озеро представляет собой дефляционную котловину (котловину выдувания). Оно образовалось в районе г. Томска одновременно с дюнами. Оз. Песчаное – самое характерное из нескольких озер, образованных по такому же типу. Дефляционные котловины возникают в результате завихрения постоянно дующих ветров, которые возникают из-за неровности рельефа. Образуется достаточно ровное блюдцеобразное углубление. Если дефляция проникает до уровня грунтовых вод, то образуется озеро. В настоящее время озеро обмелело и заболотилось. Это случилось, когда упал уровень грунтовых вод в районе практик. Песчаные берега заросли болотной растительностью.

Деятельность болот

Озерные водоемы в масштабах геологического времени обычно недолговечны. Большинство

из них заносятся осадками, а затем, зарастая растительностью, превращаются в болота.

Болота- участки земной поверхности с избыточным увлажнением почвы и поверхностных

горных пород и развитием болотной растительности.

Особенностью развития болот является накопление и разложение растительных остатков в переувлажненной среде. Отмирающая болотная растительность накапливается на дне водоема в большом количестве, но вследствие недостатка кислорода подвергается лишь слабому разложению. Из этих полуразложившихся растительных остатков и образуется торф, представляющий собой уплотненную, обогащенную углеродом массу отмерших остатков растений.

При распаде растительного вещества в условиях болот обычно выделяются углекислота, метан и различные органические кислоты, придающие болотным водам бурую окраску. В результате неполного разложения органической массы она постепенно обогащается углеродом и со временем превращается в черное углистое вещество. Давление вышележащих осадков и повышенная температура недр приводит к полному разрушению растительных тканей, относительному уплотнению торфяной массы, уменьшению содержания в ней водорода и кислорода и значительному увеличению содержания углерода. В результате торф превращается в бурый уголь (лигнит). Последующее погружение в область более высоких давлений и температур приводит к дальнейшей переработке лигнита и превращению его в каменный уголь.

На практике наблюдали образование болота в районе озера Песчаное, наличие торфа,мха. Наблюдали стадии развития болот, их переход от низинного к верховому( маршрут №4)