Геологическая деятельность озер и болот
Озера. Общая площадь, занимаемая озерами, примерно равна 2,7 млн. км2, что составляет 1,8% площади всей суши. Геологическая деятельность озер, так же как морей и океанов, сводится к разрушению, переносу и созиданию, но только масштабы их деятельности во много раз меньше, чем морей и океанов. В озерах также наблюдаются ветровые, приливные и отливные волны и течения. Существенную роль в их разрушительной и транспортирующей деятельности играют ветровые волны. Как и моря, озера производят абразионную работу у береговых уступов. Интенсивность этой работы зависит от состава горных пород, слагающих берега. Например, северо-западная часть побережья Онежского озера, сложенная древнейшими кристаллическими породами, разрушается медленнее, чем южная и юго-восточная, сложенные песчаниками и глинами девонского возраста. Созидательная деятельность озер в основном зависит от их водного режима, минерализации воды, размера бассейна, особенностей рельефа и климата. Этими факторами определяется соотношение механических, химических и органических осадков в озерах. Механические осадки могут быть представлены гальками, гравием, песком и илами. Формируются они как из обломков, образующихся в процессе абразионной деятельности озер, гак и из приносимого реками обломочного материала. Горные реки несут в озера гравийно-галечный материал, равнинные – песчано-илистый. Приносимый материал сгружается главным образом в устьях рек и образует дельты. Разрастающиеся дельты постепенно заполняют озерную впадину. Наиболее быстро прекращают свое существование бессточные озера. Даже крупнейшие из них заполняются осадками менее чем за 10...15 тыс. лет. В сточных озерах осадки накапливаются по-разному. В неглубоких озерах остается грубый материал. Илистый материал выносят вытекающие из них реки. Болота. Представляют собой избыточно увлажненные участки, занятые специфическими растениями или растительными остатками в виде торфа и сапропеля. Различают: - водораздельные (верховые) болота; Верховые болота обычно развиты на широких водных водоразделах. На таких участках остатки болотных растений образуют торфяные накопления с высокой калорийностью и малой зольностью. - низинные (долинные) болота. Долинные болота питаются не только атмосферными осадками, но и речными и грунтовыми водами, содержащими значительное количество минеральных веществ. Формирующиеся в этих условиях торфяники обладают большой зольностью и меньшей калорийностью. В процессе длительного геологического развития как верховые, так и низинные болота становятся местами накопления торфа, преобразующегося затем в различные по составу угли. • Геологическая деятельность льда и ледников
Непременное условие накопления большого количества снега в полярных областях или высоко в горах – обилие атмосферных осадков, выпадающих при температуре ниже 0°С. Поэтому снег на земной поверхности может накапливаться только при отрицательных среднегодовых температурах, выше так называемой снеговой линии. Снеговой линией называют некоторую полосу, в пределах которой среднегодовое количество твердых осадков равно их убыли. Высота этой линии зависит от широты и высоты местности над уровнем моря, количества выпадающих осадков, экспозиции склонов горного хребта и других факторов. Однако снег накапливается выше снеговой линии не повсеместно. Легко сдуваемый ветром с одних участков, он собирается на других, в частности на подветренных склонах в циркообразных углублениях. В таких углублениях объем снега может достигать многих сотен тысяч кубических метров. В результате потери равновесия огромные массы скопившегося снега перемещаются вниз по склону в виде снежных лавин. Лавины обладают чрезвычайно большой скоростью и развивают мощное воздушное движение – вихрь, который сталкивает со склонов все продукты выветривания и даже обломки скал. При благоприятных формах рельефа массы снега, накапливающиеся в течение многих тысяч лет выше снеговой линии, не скатываются, а подвергаются дальнейшей переработке и превращаются вначале в зернистый лед – фирн, затем по мере увеличения давления в голубой прозрачный глетчерный лед. При преобразовании снега в фирн, а затем фирна в глетчерный лед резко изменяются физические свойства твердой воды. Характерная особенность льда – пластичность. Степень его пластичности возрастает по мере понижения температуры и увеличения давления. Лед, находящийся в нижней части ледника, обладает наибольшей пластичностью и может как бы выползать из-под вышележащей толщи. Выползающий из-под фирнового покрова глетчерный лед течет, подобно пластическому веществу, независимо от рельефа местности. Скорость движения ледников может быть различной: от нескольких десятков сантиметров до 20 м в сутки. Ледники выполняют большую разрушительную, транспортирующую и созидательную работу. Двигаясь по земной поверхности, они дробят, крошат встречающиеся на пути обломки скал, истирают, бороздят и полируют поверхности горных пород, выпахивают рыхлые отложения. Комплекс рыхлообломочного материала, отложенного ледником, называют мореной. Морены не имеют слоистости, содержат глины и суглинки с включением крупных обломков. Мощность моренных отложений современных горных ледников невелика. В результате таяния льда под ледниковым покровом появляются желобообразные углубления, по которым и устремляются водные потоки, размывая морену. Весь размытый материал выносится за пределы ледника. Вначале (вблизи границ ледника) откладывается грубо- и крупнообломочный материал, далее – мелкий песчаный, затем – глинистый, образующий осадки, аналогичные современным речным отложениям. Так перед ледником возникают отложения ледниковых водных потоков, называющиеся флювио-гляциальными. Отличить междуморенные отложения от морен можно по хорошей сортировке материала и наличию косой слоистости.
Гидрогеологические свойства горных пород. Важнейшими гидрогеологическими свойствами горных пород являются их водопроницаемость и влагоемкость. Водопроницаемость – это способность породы пропускать через себя гравитационную воду. Она определяется наличием пустот, то есть пористостью зернистых пород и скважистостью массивных. Влагоемкость – это способность горных пород вмещать и удерживать определенное количество воды при данной температуре и давлении. Различают максимальную и молекулярную влагоемкость. Максимальная влагоемкость определяется количеством воды, содержащейся в породе при условии полного заполнения ею пор, молекулярная – количеством воды, которое удерживается в породе силами молекулярного сцепления. Разность между полной и молекулярной влагоемкостью называют водоотдачей породы. Основные формы и типы рельефа
Рельеф – совокупность форм земной поверхности (горные равнины и т.д.), различных по размерам, строению и происхождения. Под формами рельефа понимают природные тела и полости. Простейшие из них можно сравнить с геометрическими фигурами (конусом, пирамидой). Сложные формы рельефа представляют собой сочетание простых форм и могут достигать очень больших размеров (материк, впадины моря). Основными элементами форм рельефа являются: - грани (поверхности склонов); - ребра – линии сочленения граней (линии водоразделов).
♦ По отношению к прилегающим пространствам различают: - положительные формы – возвышающиеся над прилегающей местностью участки земной поверхности (холм); - отрицательные формы – пониженные относительно прилегающей местности участки земной поверхности (котловина); - замкнутые формы – ограничены со всех сторон склонами; - незамкнутые формы – лишены склонов с одной или нескольких сторон. Примеры: гора – положительная, замкнутая форма. карстовая воронка – отрицательная, замкнутая форма. речная долина – отрицательная, незамкнутая форма. ♦ По происхождению формы рельефа делятся на: - тектонические формы, которые возникают в процессе движения земной коры (горные хребты, равнины, океанические впадины); они крупные по размерам и образуют основной рельеф и лик Земли; - эрозионные формы, которые связаны с разрушительной работой текущих вод (речные долины, овраги, ущелья); - аккумулятивные формы – это следствие накопления продуктов разрушения горных пород (барханы, дюны). Тип рельефа – определенное сочетание форм закономерно повторяющихся на обширных территориях и имеющих сходное происхождение, геологическое строение и историю развития. Различают равнинный, холмистый и горный. Равнинный рельеф имеют обширные участки суши. ◦ В зависимости от положения над уровнем моря равнины подразделяют: - отрицательные (ниже уровня моря); - низменные (не более 200 м над уровнем моря); - возвышенные (200-500 м над уровнем моря); - нагорные (более 500 м). ◦ По степени расчленения равнины различают: - слаборасчлененные (с колебаниями высот до 10 м на протяжении 2 км); - мелкорасчлененные (с колебаниями высот 5-200 м на протяжении 2 км); - груборасчлененные (с колебаниями высот 20-200 м на протяжении 2 км). Холмистый рельеф –это поверхность Земли, состоящая из сочетания часто чередующихся возвышенностей (холмы с относительными высотами не более 200 м) и понижением участков (ложбин и котловин). Горный рельеф – чередование крутых поднятий (горы, хребты) и понижений (долины, впадины). Он может быть: - тектоническим – образуется в результате движений земной коры; - вулканический – возникает в результате извержения вулканов; - эрозионный – формируется в результате глубокого эрозионного расчленения земной коры с горизонтально залегающими слоями горных пород, поднятых на большую высоту над базисом эрозии. Антропогенный рельеф – образуется в результате добычи угля и т.д. При полном насыщении почвы водой ее передвижение под влиянием силы тяжести происходит по закону Дарси: V = KI, см/с где V – скорость фильтрации; K – коэффициент фильтрации; I – градиент напора. I = (h+a)/a – величина, определяющая слой воды на поверхности почвы h, см, который проходит через слой почвы a, см. Количество воды, проходящей через площадь F, см2: Q = VF = KIF, см3/с.
|
