Файл: Основы геологии.pdf

58
Разрушительная работа ледника называется ледниковой эрозией. При движении ледника на поверхности Земли на горных породах образуются разной глубины борозды, показывающие направление его перемещения. Валуны и блоки твёрдых горных пород, по которым прошёл ледник, покрываются также бороздами, штрихами, царапинами, иногда шлифуются и полируются. Такие валуны со следами ледниковой эрозии называются бараньими лбами, а их скоп- ления на больших площадях представляют собой так называемый рельеф кур-
чавых скал.
Транспортировочная работа заключается в переносе обломочного мате- риала ледником в процессе его течения. Поскольку при образовании ледника в его тело попадают обломки разных размеров в зависимости от характера облас- ти разрушения, и эти обломки как бы консервируются образовавшимся льдом в том состоянии и положении, в котором они туда попали, они в таком же со- стоянии и переносятся без взаимодействия друг с другом. Поэтому форма и размер обломков при транспортировке не изменяются, а горные породы, обра- зованные в результате деятельности ледника, отличаются от других горных по- род осадочного происхождения тем, что они не окатаны и не отсортированы.
Аккумулятивная работа ледника заключается в накоплении осадочного материала в результате таяния льда. Как и разрушительная работа, аккумуляция ледником совершается механически. Обломочные продукты, накопившиеся в ре- зультате таяния ледника, называются моренными или мореной. Одновременно моренными называются все обломочные продукты, которые находятся в теле ледника. Морена, движущаяся вместе с ледником, называется движущейся мо- реной, а накопившиеся в результате таяния ледника отложения – неподвижной мореной. Неподвижные морены разделяются на конечные и основные. Конечная
морена образуется у нижней границы ледникового языка. При прерывистом от- ступании ледника может быть образовано несколько морен, обозначающих по- этапный отход ледника. Основная морена представляет собой отложения ледника, оставшиеся после его таяния на всём протяжении троговой долины.
Образуется основная морена при постепенном отступании ледника, если его гра- ница не фиксируется на продолжительное время в определённом положении.
Среди движущихся морен различают поверхностные, внутренние и дон- ные по положению обломков в теле ледника: соответственно поверхностные располагаются на поверхности ледника и являются наиболее молодыми; внут- ренние образуются в результате проникновения обломков внутрь тела ледника по трещинам или в результате перекрытия этих обломков новыми порциями снега; донные морены образованы обломками, вмёрзшими в нижнюю часть

59 ледникового тела и накопившимися до образования ледника или при подледни- ковом физическом выветривании. Донная морена является мощной разруши- тельной силой, использующей остроугольные обломки горных пород в качестве естественных резцов «по камню».
Механизм образования моренных отложений заключается, таким обра- зом, в следующем: передвигающийся ледник тает, а обломки остаются на мес- те, проецируются на поверхность Земли и образуют скопления, называемые мореной.
В геологической деятельности ледника следует различать ещё одну осо- бенность, связанную с геологической работой вод, образованных при таянии льда. Эти воды образуют временные потоки, протекающие под телом ледника и по поверхности Земли за его пределы. Они переносят значительную часть мел- кого обломочного материала во взвешенном состоянии или волоком в зависи- мости от размеров обломков, скорости течения потока и угла наклона поверхности стока (рельефа местности). Отложения, накапливающиеся в ре- зультате деятельности этих временных потоков, называются флювиогляциаль-
ными. В отличие от моренных значительная часть флювиогляциальных отложений выносится за пределы тела ледника, сортируется по размерам об- ломков, хотя и не до высокой степени, и в некоторой степени окатывается от взаимодействия их друг с другом и с поверхностью Земли в процессе переноса водными потоками волоком.
Результатом геологической деятельности ледника являются своеобразные формы рельефа на поверхности Земли, образованные моренными и флювиогляци- альными отложениями. К таким формам рельефа относятся зандры, камы и озы.
Зандры – это пологоволнистые равнины, расположенные перед внешним краем конечных морен и принадлежащие внешней зоне ледникового комплек- са. Сложены они галечниками, гравием, песками. Они представляют собой слившиеся воедино конусы выноса тающего ледника.
Камы также образованы временными потоками тающего ледника и являют- ся аккумулятивными ледниковыми формами рельефа в виде беспорядочно раз- бросанных холмов с плоскими вершинами. Сложены камы отсортированным гравием, песками и супесями с горизонтальной и диагональной слоистостью. Ме- стом их расположения является внутренний край ледника при его таянии.
Озы – это валообразные гряды, представляющие собой русловые отложе- ния в трещинах ледника и под его телом. В их сложении принимают участие галечники и пески, среди которых встречаются довольно крупные валуны. Озы ориентированы по направлению движения ледника и течению временных пото-

60 ков или перпендикулярно этим направлениям. Часто отложения озов смешаны или наложены на донную морену, по которой протекали временные потоки та- лых вод. В Швеции и Финляндии они имеют протяжённость до сотен метров, но бывают случаи, когда они протягиваются и на десятки километров.
2.2. ГИДРОСФЕРА И СВЯЗАННЫЕ С НЕЙ ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ
ПРОЦЕССЫ
Гидросфера представляет собой прерывистую водную оболочку планеты, расположенную между атмосферой и литосферой. Она включает в себя все по- верхностные текучие и стоячие воды: реки, моря, океаны, озёра и болота, а также и подземные воды. Некоторые учёные включают в состав гидросферы льды и снега Арктики, Антарктики и высокогорных районов, атмосферную во- ду и воду, содержащуюся в живых организмах. Мы в составе гидросферы как особой совокупности экзогенных геологических процессов рассматриваем только воду в жидком состоянии, производящую видимую геологическую ра- боту. К геологической деятельности гидросферы, работающей на поверхности
Земли, применимы те же стадии и виды работы, которые ранее рассмотрены при изучении деятельности ветра, выветривания и ледников, т.е. разрушитель- ная, транспортировочная и аккумулятивная (накопительная).
Наиболее характерным для экзогенных геологических процессов, связан- ных с гидросферой, являются большая химическая активность вод (растворов), способность их в процессе транспортировки огромных масс обломочного мате- риала дифференцировать этот материал по размерам обломков и удельным ве- сам минералов, максимально сглаживать острые края обломков и аккумулировать многокилометровые толщи осадков. Некоторыми специфиче- скими особенностями при этом обладают подземные воды, в большинстве слу- чаев, в отличие от поверхностных вод, не обладающие свободной поверхностью и отличающиеся высокой химической активностью.
Рассмотрим основные особенности главных гидросферных геологических процессов в естественной последовательности их проявления.
2.2.1. Поверхностные текучие воды
Поверхностные текучие воды составляют лишь доли процента от общего объема вод гидросферы Земли. Однако они играют очень важную роль в геоло- гической истории Земли, разрушая и унося в моря и океаны массу обломочного

61 материала, производя интенсивную химическую разрушительную работу, фор- мируя в значительной мере рельеф поверхности и создавая сложную систему террасированных речных долин. В природе происходит постоянное противо- борство экзогенных и эндогенных процессов: эндогенные образуют горные системы, вулканические постройки, поднятия блоков земной коры, а экзоген- ные, в том числе и реки, нивелируют поверхность Земли. В этом и заключается постоянное взаимодействие внутренних и внешних геологических сил. Глав- ную работу поверхностных текучих вод выполняют реки. Они образуют так на- зываемый русловой сток, работая в относительно узкой речной долине, и имеют разные области питания: 1) поверхностную – за счёт выпадения атмо- сферных осадков; 2) подземную – за счёт источников подземных вод.
У разных водотоков соотношение областей питания бывает разным, при этом любой тип стока может быть основным. Тип источника питания часто до- вольно легко устанавливается в результате наблюдения за характером изменения водообильности реки на протяжении некоторого промежутка времени. Напри- мер, в районах Северного Кавказа большинство горных рек имеют главным ис- точником питания поверхностные воды, и количество воды в реках зависит от количества выпадающих атмосферных осадков: в дождливые периоды происхо- дит быстрое наполнение рек водой, в засушливое время реки становятся очень маловодными. В районах с подземными источниками питания полноводность рек не имеет строгой зависимости от количества выпадающих осадков.
Бассейн реки представляет собой совокупность углублений рельефа, сли- вающихся в единую водную систему, осуществляющую поверхностный сток.
Естественными границами бассейнов служат водоразделы, т.е. повышения рельефа, препятствующие водотоку. В пределах бассейна реки выделяют исток, русло, устье и притоки.
Исток реки – это место, где начинается река. Если у реки областью пита- ния является родник, то он и будет истоком этой реки; если река начинается из болота, то истоком её является это болото.
Русло реки – это место, по которому протекает река, а устье – место, где река заканчивается и впадает в другой водоток, озеро или море. По типу устьев различают дельты и эстуарии. Дельта реки – это участок суши, отвоёванный рекой в результате её геологической деятельности у моря. Дельта образована аллювиальными отложениями и представляет собой равнину, наклоненную в сторону моря и прорезанную многочисленными протоками, которые называют рукавами реки. Эстуарий представляет собой тип устья реки, образованного в результате затопления морем поверхности Земли. Он выглядит как узкий залив,

62 далеко вдающийся в пределы суши. Он образуется при наступлении моря на сушу при тектоническом опускании территории.
Разрушительная работа реки называется речной эрозией. Реки произво- дят два типа разрушительной работы: механическую и химическую с резким преобладанием, в большинстве случаев химической. Заключается она в размы- ве дна, русла и берегов реки. Эрозия может быть донной или глубинной и боко- вой. Она приводит к разрушению дна и берегов (рис. 11). Обе формы эрозии проявляются в каждой реке, хотя на разных стадиях развития речной долины значение и роль глубинной и боковой эрозии изменяются. Эрозионная деятель- ность реки значительно усиливается за счёт переносимого водным потоком об- ломочного материала, так как в берег реки ударяется уже не только масса воды, но ещё и масса переносимого материала, а дно подвергается истиранию пере- двигаемыми рекой остроугольными обломками. Чем больше скорость реки и масса текучей воды, тем крупнее обломки река может переносить и тем выше интенсивность эрозионной её деятельности.

63 лом и характером притоков, геологическим строением русла и другими причи- нами. Продольный профиль реки постоянно углубляется. Когда донная эрозия прекращается, энергия реки не в состоянии разрушать горные породы и углуб- лять русло. При однородном составе горных пород, слагающих русло, продоль- ный профиль равновесия плавный, при неоднородном составе и разной их прочности образуются пороги и водопады на некоторых отрезках русла.
Кроме механического разрушения горных пород, реки производят значительную разрушительную работу химическим способом, который заключается в химическом воздействии воды и содержащихся в ней в раство- рённом состоянии химических элементов на горные породы. В тех случаях, ко- гда русло сложено легкорастворимыми солями, гипсами, ангидритами, карбонатными породами, химическое разрушение может даже преобладать над механическим и играть основную роль.
Транспортировочная работа при геологической деятельности реки при- водит к формированию некоторых признаков образующихся осадочных горных пород, имеющих большое значение для определения условий их образования.
Осуществляется транспортировка материала, как и эрозия, механическим и хи- мическим способами.
При химическом способе транспортировки растворённые химические элементы в растворённом же состоянии переносятся речными водами до тех пор, пока на пути их перемещения не возникнут препятствия в виде геохимиче- ского барьера, заставляющего эти химические элементы выпадать из раствора в виде нерастворимого осадка. Кроме солей, гипсов, ангидритов и карбонатных пород, речными водами могут переноситься соединения железа, фосфора, мар- ганца и других химических элементов. Видимо, многие видели у берегов рек бурые плёнки и сгустки, представляющие собой гелеморфные или коллоидные растворы окислов железа, которые хорошо выделяются благодаря своей жёлто- бурой или ржаво-бурой окраске. Такие явления можно наблюдать по берегам многих рек, в том числе и по берегам рек Республики Коми, например, по р.
Ижме близ г. Сосногорска.
Большая часть материала переносится реками механическим способом в виде обломков разных размеров и разной формы. Механическая транспортиров- ка осуществляется во взвешенном состоянии (очень мелкие обломки) и волоком
(крупные обломки). Обломки, переносимые во взвешенном состоянии, в процес- се переноса не изменяют своей формы и размеров, так как во время транспорти- ровки они не соприкасаются ни друг с другом, ни с дном и берегами реки.
Расстояние переноса таких обломков составляет сотни и тысячи километров.