ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 28.09.2020
Просмотров: 3873
Скачиваний: 5
Среди текучих вод следует различать: 1) дождевые и талые воды; 2) врѐменные потоки и 3) реки.
Плоскостной смыв и делювий
Дождевые и талые воды производят плоскостной смыв рыхлого осадочного материала, образовавшегося в результате выветривания. Причиной такого смыва является поверхностный сток атмосферных осадков тонкими переплетающимися струйками, густой сетью стекающими со склонов. Дождевые и талые воды распределеяются по поверхности склона более или менее равномерно. Сила воды тонких струек невелика, поэтому происходит смыв самых тонких, мелких частиц продуктов выветривания. У основания склона, вследствие выполаживания наклона его поверхности и соответственно уменьшения скорости течения, эти частицы оседают. Таким образом, у подножий склонов накапливается покров осадков, который называется делювием.
Делювиальные отложения залегают в виде шлейфа с наибольшей мощностью у основания склона. Иногда мощность делювия достигает 15 – 20 м. делювиальный шлейф не является однородным. В его вершине отлагается относительно грубый материал – песчаный, ниже все более и более мелкий, и в конец шлейфа – тонкие пылеватые частицы.
Временные водотоки и пролювий
Не менее часто поверхностный сток атмосферных осадков осуществляется в форме линейно-направленных потоков в рытвинах, оврагах и речных долинах. Из-за неровности склонов отдельные тонкие струйки сливаются друг с другом, образуя более мощные струи, обладающие большей силой. Такие струи быстро разрушают склон в результате чего образуются промоины или рытвины. Во время дождя или таяния снега в таких рытвинах накапливаются атмосферные осадки, и она начинает расти в глубину, ширину и вверх по уклону. Этот процесс разрушения называется эрозией. Со временем рытвины растут и превращаются в овраги.
Если но оврага достигает уровня грунтовых вод, то в русле возникает постоянный водоток – ручей, что приводит к дальнейшему углублению, расширению и удлинению оврага и превращению его в речную долину.
При обильных дождях или массовом таянии снега рытвины, вымоины заполняются водой, бурно несущейся вниз по склону. Эти временные потоки несут много песка, щебня, а порой валуны и глыбы. При выходе в предгорную равнину от резкого падения скорости движения воды временный водный поток разливается по равнине в виде веера и откладывает весь принесенный материал. Так образуется конус выноса.
В конусах выноса часто наблюдается закономерная сортировка материала по крупности обломков (рис. 2.73)
Рис.
2.73
Отложения конусов выноса выделяются в самостоятельный генетический тип континентальных отложений – пролювий.
Мощность пролювиальных отложений достигает сотен и первых тысяч метров. В них наряду с грубообломочным материалом в местах выходов потоков из гор встречаются тонкозернистые лёссовые отложения, торфяные залежи, а в засушливых районах – солончаки.
Пролювиальные отложения широко развиты среди древних континентальных образований. Каждый раз, когда поднимались горные цепи, на предгорных равнинах накапливались мощные толщи продуктов размыва этих гор, которые называются молассами. Например, мощность моллас Ферганской долины достигает 15 м.
Геологическая работа рек
Постоянные водотоки, или реки, совершают огромную работу по разрушению горных пород, транспортировке продуктов разрушения и их аккумуляции.
Разрушительная деятельность рек выражается в глубинной (донной) и боковой эрозии.
Глубинная эрозия преобладает в начальную стадию развития реки. Водный поток в этот период времени стремится выработать профиль дна применительно к уровню озера или моря, в который впадает река. Этот уровень называется базисом эрозии. Глубинная эрозия особенно велика в горных района, где реки нередко прорезают глубокие долины с отвесными склонами, которые называются ущельями или каньонами. На следующей стадии река уже имеет более выработанное ложе. В результате боковой эрозии долина реки расширяется и заполняется речными отложениями.
Эрозионная деятельность реки прекращается тогда, когда устанавливается равновесие между эрозией и прочностью пород. Кривая дна реки, на всем протяжении которой установилось такое равновесие, называется продольным профилем равновесия (рис. 2.74)
Рис.
2.74
Рис.
2.75
В заключительную стадию развития реки продольный профиль ее русла достигает предельного профиля равновесия и скорость течения уменьшается. Долина реки становится широкой с многочисленными меандрами и старицами, склоны долины пологими, дно реки плоским, заполненным аллювиальными – обломочными речными отложениями. При понижении базиса эрозии происходит омоложение реки – усиливается глубинная эрозионная деятельность, русло спрямляется. Аллювиальные отложения, слагавшие пойму реки, оказываются выше новых пойменных осадков при новом базисе эрозии. Неразмытые остатки древних пойм образуют ступенчатые уступы, называемые надпойменными террасами (рис. 2.75).
Аллювиальные отложения, или аллювий, отличаются от других продуктов разрушения (элювия, пролювия) своей сортированностью и окатанностью. В аллювиальных отложениях часто концентрируются вымытые из коренных пород ценные минералы. Такие скопления минералов в речных отложениях называются аллювиальными россыпями, или россыпными месторождениями полезных ископаемых – золота, алмазов, рубинов, касситерита, ильменита, рутила и др.
Геологическая деятельность подземных вод
Атмосферные осадки, попадая на земную поверхность, разделяются обычно на три неравные части. Одна часть стекает прямо на поверхности и образует ручьи, реки и озера; другая – испаряется, возвращается снова в атмосферу и отчасти расходуется организмами; третья – поглощается почвой, проникает на разную глубину внутрь земной коры и служит источником питания подземных вод.
Происхождение подземных вод
Процесс проникновения поверхностной воды в земную кору называется инфильтрацией. Часть подземных вод образуется путем конденсации паров воды, проникающих в рыхлые породы. Первые называются инфильтрационными, вторые – конденсационными водами. Так как эти воды принимают участие в широком круговороте воды между земной корой, атмосферой и гидросферой, они называются блуждающими, или вадозовыми.
Кроме того, часть подземный вод образуется за счет ювенильных вод – поднимающихся из недр Земли.
Водопроницаемость горных пород
Водопроницаемостью называется способность горных пород пропускать через себя (фильтровать) воду. Породы, легко пропускающие воду, называются водопроницаемые; трудно пропускающие воду – водонепроницаемым, или водоупорными.
Рис.
2.76
Рис.
2.77
Под влагоемкостью понимается способность пород вмещать в себя то или иное количество влаги.
Например, глины типичные водонепроницаемые породы. Однако, это не говорит о том, что глинах нет воды. Капиллярная пористость глин достигает 60%, так что глины очень влагоемки. Капиллярная связь воды в глинах и делает их неспособными пропускать через себя воду.
Типы подземных вод
По условиям залегания выделяются следующие типы подземных вод: почвенные, верховодка, грунтовые, межпластовые, карстовые и трещинные (рис. 2.76).
Почвенные воды располагаются у поверхности и заполняют пустоты в почве.
Верховодка залегает на небольшой глубине в зоне свободного проникновения воздуха, образуя скопления над линзами водонепроницаемых пород.
Грунтовые воды залегают в виде постоянного водоносного горизонта на первом от поверхности, более или менее выдержанном водонепроницаемом слое. Грунтовые воды обладают свободной поверхностью, которая называется зеркалом, или уровнем грунтовых вод.
Межпластовые воды заключены между водоупорными слоями (пластами), межпластовые воды, находящиеся под напором, называют напорными, или артезианскими.
Карстовые воды залегают в карстовых пустотах, образовавшихся за счет растворения и выщелачивания горных пород.
Трещинные воды заполняют трещины горных пород и могут быть как напорными, так и безнапорными.
По содержанию растворенных солей подземные воды подразделяются на следующие виды:
1) пресные, содержащие до 1 г/л растворенных веществ;
2) солоноватые, содержащие 1 – 10 г/л солей;
3) соленые (10-50 г/л);
4) рассолы (свыше 50 г/л).
По температуре подземные воды подразделяются на четыре типа:
1) холодные с температурой ниже 20°С;
2) теплые (20 – 37°С);
3) горячие (37 – 42°С);
4) очень горячие (термы) с температурой свыше 42°С.
В зависимости от преобладания растворенных солей в воде различают воды гидрокарбонатные, сульфатные и хлоридные.
Подземные воды, обладающие теми или иными лечебными свойствами, называют бальнеологическими. В этой связи различают углекислые, сероводородные, радоновые и другие виды подземных вод.
Геологическая работа подземных вод
Подземные воды играют существенную роль в геологическом развитии земной коры. Их чрезвычайно широкое распространение и подвижность приводят к постоянному взаимодействию с горными породами и перераспределению вещества в земной коре, образованию месторождений полезных ископаемых.
Геологическая работа подземных вод сводится к химическому взаимодействию с горными породами: растворению, гидратации, гидролизу, карбонатизации, окислению, выщелачиванию, а также переносу и переотложению вещества.
Суффозия – механический вынос подземными водами мелких минеральных частиц из горных пород. Процессы суффозии приводят, в частности, к возникновению оползней. Оползнями называются передвижения масс горных пород вниз по склону под влиянием силы тяжести (рис. 2.78).
В обычное время вода стоит ниже водопроницаемого (песчаного) горизонта (рис. 2.78, 1). Во время паводка вода поднимается выше горизонта песков (рис. 2.78, 2). Сток подземных вод прекращается. В песках накапливается много воды. Когда паводок спадает, вода устремляется к выходу, увлекая за собой песчаные частицы, вынося в реки тысячи тонн песка. Связь с подстилающим водоупорным слоем ослабляется, и вышележащая толща пород вместе с пластом песка сползает вниз.
Рис.
2.78
Рис.
2.79
Карстовые явления связаны с выщелачиванием подземными водами карбонатных и других растворимых пород. Выщелачивание обычно начинается с поверхности. Образуется воронка, затем глубокие борозды, или карры. В дальнейшем выщелачивание проникает вглубь. В результате на дне карра образуется нечто вроде природного колодца, в который устремляется вода. Такие колодцы называются понорами. В конечном итоге в горных породах образуются многочисленные канали и пещеры, часто поглощающие целые ручьи и реки (рис. 2.79).
Классическим примером развития карста считается плато Карст в Югославии. Плато представляет собой каменную пустыню, поверхность которой покрыта трещинами, ямами, рытвинами, воронками. Реки текут под землей в закрытых руслах.
Подземные воды не только выщелачивают горные породы, но и при благоприятных условиях облагают растворенные вещества, образуя разнообразные натечные образования: сталактиты и сталагмиты. Сталактиты представляют собой удлиненные, растущие вниз от кровли пещеры сосульки, состоящие чаще всего из кальцита или гипса. Сталагмиты, наоборот, растут снизу вверх, образуя более толстые натечные формы (рис. 2.79).
Кроме натечных форм, подземные воды отлагают минеральные вещества в пустотах рыхлых пород, цементируя их. В результате цементации образуются новые породы: песчаники, конгломераты, брекчии и др.
Геологическая деятельность ледников
В природе наблюдаются различные формы существования льда. Зимой лед образуется в водоемах и почве – это сезонный лед. Многолетние льды развиты в областях распространения вечной мерзлоты, а также слагают ледники. Глубина распространения многолетней мерзлоты колеблется от первых десятков метров до 500 – 600 м.
Типы ледников
На Земле ледники занимают значительное место. Они покрывают примерно 11% суши (около 16 млн. км2). Общий объем льда, содержащийся в ледниках, оценивается в 30 млн. км3.
Ледники образуются в местах, расположенных выше снеговой линии (границы). Снеговая граница – это поверхность, лежащая определенной для каждой точки земного шара высоте, на уровне которой существует равенство между количеством выпадающих и стаивающих твердых осадков в течение года.
Существует две снеговых границы: нижняя – определяемая появлением снежников и расположенная выше современных гор; верхняя – (верхняя граница хионосферы), определяемая исчезновением льда и снега вследствие уменьшения с высотой количества осадков.
Между верхней и нижней снеговыми границами располагается хионосфера, в пределах которой происходит накопление снега, образование фирна и ледников.
Различают три основных типа ледников: горные, покровные и промежуточного типа.
Горными, или альпийскими, называют сравнительно маломощные ледники высокогорных районов, приуроченные к различного рода углублениям в рельефе: впадинам, долинам рек, ущельям и т.п. Ледники такого типа развиты в Альпах, Гималаях, на Тянь-Шане, Памире, Кавказе. На долю горных ледников приходится 0,5% площади ледников Земли.
Покровные ледники обычно образуются в полярных районах (Антарктика, Гренландия, о. Новая Земля и др.) и располагаются почти на уровне моря. Как правило, эти ледники достигают значительных размеров.
К ледникам промежуточного типа относятся плоскогорные ледники, которые образуются на горах с плоской (столообразной) или плоско-выпуклой вершиной. Такие ледники развиты в Скандинавии, поэтому их иногда называют ледниками скандинавского типа.
Геологическая работа ледников
Передвигаясь, ледники производят огромную работу по разрушению горных пород, обработке (вспахиванию и истиранию) поверхности, по которой они движется, и переносу разнообразного обломочного материала.
Работа ледника по разрушению и истиранию пород ложа называется экзарацией. При движении льда образуются выровненные, выположенные формы рельефа. Округлые асимметричные скалы со следами полировки, штриховки называются бараньими лбами, а их скопления образуют ландшафт курчавых скал. Долина, по которой движется ледник с вмершими в лед обломками пород, приобретает корытооразную форму с плоским дном и отвесными боковыми стенками. Такая долина называется трогом.
Обломочный материал, образующийся в результате деятельности ледников, получил название морены.
По своему составу морены подразделяются на:
- движущиеся, передвигающиеся совместно с ледником;
- неподвижные, оставшиеся на месте после таяния ледника.
Среди неподвижных морен выделяют конечные, срединные и основные (рис. 2.80).