20.2. Геологическая деятельность озер.
Озера – это замкнутые углубления на поверхности Земли, заполненные водой и не имеющие непосредственной связи с морем. По происхождению озера делятся на:
тектонические, расположенные во впадинах тектонического происхождения;
эрозионные – образовавшиеся в котловинах при размыва;
карстовые – образовавшиеся в карстовых воронках;
плотинные или запрудные – образовавшиеся в результате запруживанием рек за счет обвалов.
Разрушительная деятельность озер проявляется в абразивной деятельности волн, нагоняемых ветром. В результате деятельности волн образуются озерные абразивные террасы, выработанные в коренных берегах, и озерные аккумулятивные террасы, сложенные озерными осадками. Они представлены большим комплексом различных накоплений обломочного, химического и органогенного происхождения. Вдоль побережий, где формируются пляжи, навеваются дюны. В озерах откладываются в основном грубые обломки и различной крупности пески. Такой же материал накапливается в устьях рек, впадающих в озера.
20.3. Геологическая деятельность болот.
Болота – избыточно увлажненные участки земной поверхности с развитой на них специфической растительностью. По происхождению и по условиям питания водой болота подразделяются на (рис. 20.3):
низинные, питающиеся грунтовой, частично речной или озерной водой, дождевыми и талыми водами;
верховые, питающиеся атмосферными осадками и талыми водами;
переходного типа, имеющие смешанное питание.
Рис. 20.3 Типы болот
а – низинное; б – верховое; 1 – минеральное дно; 2 – торф; 3 – ил;
4 – заболоченный тгрунт (стрелки показывают источники питания болот водой)
В соответствии с условиями питания водой низинные болота образуются при заторфовании водоемов, а верховые при заболачивании суши. Заболоченные земли формируются на тех участках земной поверхности, где наблюдается уменьшение водопроницаемости грунтов или ухудшение условий испарения воды, поверхностного ее стока и подземного дренирования. На эти участках грунтовые воды постоянно сохраняют свой высокий уровень. Часты случаи появления болот в местах выхода на поверхность грунтовых вод, где отсутствует возможность их стока. Это т.н. ключевые болота. Они имеют малую площадь распространения и развитую болотную растительность с элементами формирования торфа. Когда такие болота располагаются на верхней и средней частях склонов, их называют висячими. Болота и заболоченные земли, характерные для речных долин рек, называют пойменными. Заболоченные земли типичны также для зоны вечной мерзлоты, где их образование связано с оттаиванием верхнего слоя и отсутствием возможностей оттока воды.
20.4. Геологическая деятельность ледников.
В настоящее время льды занимают 10 % поверхности суши, 98,5 % ледниковой поверхности приходится на полярные области и лишь 1,5% – на высокие горы. Различают три типа ледников: горные, плоскогорий и материковые.
Горные ледники образуются высоко в горах и располагаются либо на вершинах, либо в ущельях, впадинах, различных углублениях. Такие ледники имеются на Кавказе, Урале и т. д.
Лед образуется за счет перекристаллизации снега. Он обладает способностью к пластическому течению, образуя потоки в форме языков. Движение ледников вниз по склонам ограничивается высотой. где солнечного тепла оказывается достаточно для полного таяния льда Для Кавказа, например, эта высота составляет на западе 2700 м. на востоке – 3600 м. Скорость движения горных ледников различна. На Кавказе, например, она составляет 0,03–0,35 м/сут, на Памире – 1–4 м/сут.
Ледники плоскогорий образуются в горах с плоскими вершинами. Лед залегает нераздельной сплошной массой. От него по ущельям спускаются ледники в виде языков. Такого типа ледник, в частности, располагается сейчас на Скандинавском полуострове.
Материковые ледники распространены в Гренландии, Шпицбергене, Антарктиде и других местах, где сейчас протекает современная эпоха оледенений. Льды залегают сплошным покровом, мощностью в тысячи метров. В Антарктиде слой льда достигает 4200 м, в Гренландии — более 2400 м. Скорость движения льда в сторону океана в Гренландии составляет 4—38 м/сут. На побережье льды раскалываются. Огромные глыбы льда (айсберги) ветер и течения уносят в открытый океан, где они со временем тают.
Геологическая деятельность льда велика и обусловлена главным образом его движением, несмотря на то, что скорость течения льда примерно в 10 000 раз медленнее, чем воды в реках при тех же условиях.
Разрушительная работа ледников. При своем движении лед истирает и вспахивает поверхность земли, создавая котловины, рытвины, борозды. Эта разрушительная работа совершается под действием тяжести льда. Только при толщине льда 100 м каждый квадратный метр ложа ледника испытывает давление 920 МПа. При большей мощности льда давление резко возрастает. В лед вмерзают обломки пород. При движении ледника эти обломки в свою очередь оказывают разрушающее действие на поверхность земли.
В результате обработки льдом поверхности пород образуются своеобразные округленные формы скал, получившие наименование «бараньих лбов», а также «курчавых скал», «штрихованных валунов» и т. д.
Двигаясь по ущельям или другой какой-либо наклонной плоскости, ледники захватывают продукты разрушения путем вмораживания их в лед. Наличие трещин благоприятствует проникновению обломков внутрь и в нижнюю часть ледников. Таким способом обломочный материал передвигается вместе с ледником.
При таянии льда весь обломочный материал отлагается. Образуются значительные по мощности ледниковые отложения.
Обломочный материал, который находится в движении или уже отложился, носит название «морены». Среди двигающегося моренного материала различают морены поверхностные (боковые и срединные) внутренние и донные. Отложившийся материал получил название береговых и конечных морен.
Береговые морены представляют собой валы обломочного материала, расположенные вдоль склонов ледниковых долин. Конечные морены образуются на месте окончания ледников, где происходит их полное таяние.
Ледниковые отложения иногда образуют друмлины – холмы эллипсоидальной формы в несколько десятков метров высоты, состоящие из отложений донной морены. В их состав входят, главным образом, моренные глины с валунами.
Моренные отложения представляют собой грубый неоднородный, иеотсортированный, неслоистый обломочный материал. Чаще всего это валунные опесчаненные красно-бурые суглинки и глины или серые разнозернистые глинистые пески с валунами. Морены залегают покровами и характеризуются мощностью в десятки метров. Конечные моренные гряды имеют высоту до 30–40 м. Среди их обломков можно видеть представителей всех пород, по которым прошел ледник. Донные морены состоят из неслоистых и неоднородных по составу валунных глин и суглинков.
При таянии ледника образуются постоянные потоки талых вод, которые размывают донную и конечную морены. Вода подхватывает материал размываемых морен, выносит за пределы ледника и откладывает в определенной последовательности. Вблизи границ ледника остаются крупные обломки: дальше осаждаются пески и еще дальше – глинистый материал (рис. 20.4). Такие водно-ледниковые отложения получили название флювиогляциальных.
При наступлении или отступлении ледника последовательно смещаются зоны накопления материала по его крупности. Так, если на глины накладываются пески и более крупные обломки, то значит ледник наступал, продвигался вперед, область оледенения расширялась. Наложение на крупные обломки и пески глинистых осадков свидетельствует о период отступления ледника.
Рис. 20.4 Виды морен:
А – ледниковые в плане; Б – то же, в разрезе; В – поперечный разрез конечной морены ледникового языка. М – срединная морена; F – боковые морены; T – донная морена; MA – боковые.
Флювиогляциальные отложения отличаются сравнительной отсортированностью и слоистостью. Они обычно представлены толщами песка, гравия, галечника, а также глинами и покровными суглинками, которые имеют широкое распространение как в пределах ледниковых отложений, так и далеко за границами оледенения. Мощность покровных суглинков достигает многих метров.
Флювиогляциальные отложения создают характерные формы рельефа: озы, камы и зандровые поля. Накопление обломочного материала (песка, гравия) в виде высоких узких валов получило название озы. Длина озов колеблется от сотни метров до десятков километров, высота – 5–10 м. Камы представляют собой беспорядочно разбросанные холмы, состоящие из слоистых отсортированных песков, супесей с примесью гравия и прослоев глины. Широкие пологоволнистые равнины, расположенные за краем конечных морен, называют зандровыми нолями. В их состав входят слоистые пески, гравий и калька.
В озерах, располагающихся перед ледниками, накапливаются мелкозернистые осадки и так называемые ленточные глины, состоящие из чередования темных глинистых прослоек и более светлых прослоек из опесчаненных глин.
Ледниковые образования четвертичного периода обозначаются общим индексом gQ, а флювиогляциальные отложения fgQ.