Деятельность рек

Реками называются естественные водные потоки, текущие в выработанных ими же углублениях - руслах.

Эрозионная деятельность реки осуществляется различными несколькими способами:

· при помощи переносимых речным потоком осадков, которые воздействуют на коренные породы ложа реки как абразивный материал;

· за счёт растворения пород ложа (важную роль в этом играют растворённые в воде органические кислоты);

· за счёт гидравлического воздействия воды на рыхлый материал ложа (вымывание рыхлых частиц);

· дополнительными факторами могут служить разрушение берегов во время ледохода, темроэрозионные процессы и др.

Эрозия может быть направлена на углубление дна долины – донная (или глубинная) эрозия, или на размыв берегов и расширение долины – боковая эрозия. Эти два вида эрозии действуют совместно.

Развитие глубинной (а) и боковой (б) эрозии

 

Отложения постоянных русловых потоков (рек, ручьев) называются аллювий. Аллювий формируется в различных участках речной долины. В соответствии с этим выделяют три фации: русловый, пойменный и старичный аллювий. Русловой аллювий обычно представлен хорошо промытыми и сортированными песками, гравийниками или галечниками с характерной косой слоистостью. Старичный аллювий обычно залегает в виде линз в толще руслового аллювия. Для старичных отложений характерен алевро-глинистый или мелкопесчаный состав (суглинки, супеси), насыщенность органикой и тонкая горизонтальная слоистость (обусловленная осаждением из спокойных вод).
Пойменный аллювий залегает поверх руслового и старичного. Пойменные отложения формируются в периоды половодий, когда речные воды, выходя за пределы русла, заливают речную долину. Формирование пойменного аллювия тесно связано с режимом реки: он хорошо развит у равнинных рек в областях гумидного умеренного климата, менее развиты в аридных областях и слабо выражены у горных рек.

Любая река за время своего существования проходит ряд стадий, которые условно можно назвать молодостью, зрелостью и старостью. На стадии образования в реке преобладает донная эрозия, приводящая к выработке V–образной долины и образованию грубого, плохо сортированного инстративного аллювия. Продольный профиль долины реки в эту стадию крутой в верховьях, изобилует неровностями и перепадами. По мере выработки долины всё большее значение приобретает боковая эрозия, придающая долине U-образную форму сечения. На стадии зрелости продольный профиль реки становится выровненным, стремящимся приблизиться к базису эрозии, происходит усиление боковой эрозии вследствие меандрирования. За счёт меандрирования происходит расширение долины, формируется пойма, сечение долины приобретает трапециевидный облик. Активно идёт процесс накопления аллювия, нередко чередующийся с периодами углубления и расширения долины. На стадии старости происходит ещё большее расширение долины. Продольный профиль близок к профилю равновесия, что приводит к снижению энергии потока – река не может переносить большое количество обломочного материала, что приводит к его осаждению, вызывающему заиление русла. Активно протекают процессы аккумуляции – формируются все фации аллювия. В итоге происходит заполнение русла осадками, река постепенно замедляет течение и зарастает.

Описанные этапы эволюции речной долины, как правило, не образуют линейной последовательности, а прерываются на разных стадиях процессами омоложения реки. Омоложение реки может быть обусловлено тектоническими движениями земной коры, изменением базиса эрозии, климатическими изменениями, техногенным воздействием и приводит к изменению продольного профиля речной долины. При его изменении происходит возрастание энергии потока, что приводит к активизации донной эрозии, направленной на выработку нового профиля. То есть река вновь начинает углублять долину, затем, по мере приближения к профилю равновесия, начинают доминировать процессы боковой эрозии, формируется пойма, т.е. река вновь проходит цикл своего развития. И этот процесс может повторяться неоднократно.

Наличие этапов омоложения отражается в образовании речных террас – ступенеобразных уступов в бортах речной долины. В строении террас выделяют площадку – выровненную поверхность террасы, тыловой шов – место сочленения площадки с вышерасположенной террасой или коренным склоном, склон террасы и бровку – место сочленения площадки и склона террасы.

Схема развития речной террасы

Формирование террас в пределах одной речной долины может происходить неоднократно, что приводит к образованию лестницы надпойменных террас, возвышающихся друг над другом в борту долины (нужно добавить, что террасы не всегда явно выражены в рельефе и их выявление требует специальных геоморфологических исследований). Самая высокая терраса - наиболее древняя, самая низкая - наиболее молодая (первая надпойменная терраса – террасам присваиваются номера в соответствии с их расположением снизу вверх). Высотой террасы называют превышение её поверхности над меженным уровнем воды в реке.

Среди речных террас различают эрозионные, эрозионно-аккумулятивные и аккумулятивные.
Эрозионные террасы (или скульптурные террасы, террасы размыва) – террасы выработанные речным потоком в коренных породах. Они наиболее характерны для горных рек, где активно проявляются тектонические движения, приводящие к частым изменениям продольного профиля реки.
Эрозионно-аккумулятивные (или цокольные) – террасы, нижняя часть которых сложена коренными породами (цоколь), а верхняя - аллювиальными отложениями.
Аккумулятивные террасы - трассы полностью сложенные аллювиальными отложениями. Аккумулятивные террасы имеют широкое распространение в пределах низменных платформенных равнин, а также в межгорных и предгорных прогибах. Они свойственны желобовидным и планиморфным долинам, характеризующимся значительными мощностями аллювия.

Устьевые части рек

 

Типичными формами устьевых частей рек являются дельты, эстуарии и лиманы.
Дельты представляют собой сложенные речными наносами низменности в низовьях рек, прорезанные сетью рукавов и протоков. Название «дельта» происходит от заглавной буквы греческого алфавита дельта, по сходству с которой оно было дано в древности треугольной дельте р. Нил. По существу, дельты представляют собой конусы выноса рек.
Благоприятными условиями для быстрого роста дельты являются: обилие приносимых рекой наносов, тектоническое поднятие прибрежной территории, понижение уровня водоёма, положение устья в вершине залива или в лагуне (блокированные дельты), а также мелководность бассейна, куда впадает река. Препятствуют образованию дельты сильные приливо-отливные, сгонно-нагонные течения и вдольбереговые течения, а также тектоническое погружение прибрежной зоны (скорость которого выше скорости накопления осадков) и быстрое повышение уровня водоёма.
Современные дельты занимают около 9% из общей протяженности побережий Мирового океана и аккумулируют ежегодно 18,5 млрд. тонн рыхлых продуктов, что составляет 67% всех терригенных осадков, поступающих в Мировой океан.
Развитые дельты имеют Волга, Дон, Лена, Миссисипи, Ганг и многие другие реки, огромных размеров достигает дельта Амазонки (около 100000 км2, что более чем в 5 раз превышает площадь дельты Волги). Эстуарии представляют собой воронкообразные заливы, вдающиеся в устье реки. Факторами, определяющими образование эстуариев являются: удаление отлагаемых рекой наносов морскими течениями или приливными волнами, большая глубина моря, быстрое прогибание прибрежной зоны; в таких случаях даже при большом выносе наносов отложения их на устьевом участке не происходит.
Устья в виде эстуариев имеют Енисей, Обь, Сена, Темза и многие другие реки.
Лиманами называют устьевые части рек, затопленные водами бесприливных морей. Образование лиманов связно с затоплением морем долин равнинных рек и балок в результате погружения прибрежных частей суши. Обычно лиманы имеют извилистыми в плане очертания и невысокими берегами, что связано с наследованием рельефа и отсутствием значительной береговой деятельности моря.

 

XI. Геологическая работа подземных вод. Карстовые процессы. Осадки подземных вод.

Геологическая работа подземных вод ярче всего проявляется в процессах карста, суффозии и образования оползней.

Карст – это совокупность геологических процессов, обусловленных растворением и размывом горных пород движущимися водами, и ведущих к образованию отрицательных форм рельефа на поверхности Земли и различных пустот на глубине. Среди водорастворимых горных пород можно назвать каменную и калийную соли, гипс, карбонатные породы. Хотя легче всего растворяются соли и гипс, но карстовые формы чаще всего связаны с гораздо шире распространенными карбонатными породами. Карстовые формы подразделяются на поверхностные (открытые) и подземные (закрытые). Вначале развивается поверхностный карст, мельчайшие формы которого называются карры – это борозды, рытвины и разной формы углубления, возникшие на обнажающейся поверхности растворимых горных пород. Карры образуются под действием атмосферных осадков, достигают 1 – 2 метров в глубину. Иногда карры занимают большие площади, делая территорию труднопроходимой – так возникают карровые поля. Поскольку карбонатные породы в большей или меньшей степени трещиноваты, разрастание карров сопровождается размывом и расширением трещин. Так образуются поноры – наклонные или вертикальные колодцы, по которым поверхностные воды уходят под землю. Дальнейшее развитие этих процессов ведет к возникновению карстовых воронок – обширных углублений, диаметром до 100 метров и больше, и глубиной до 20 метров. Если воронка образовалась благодаря слиянию карров и расширению верхней части понор, то склоны воронки будут пологими. При образовании карстовой воронки в результате обрушения свода подземной карстовой пустоты, склоны могут достигать значительной крутизны. Разрастание карстовых воронок или обрушение кровли крупной карстовой полости ведет к формированию карстовых котловин и польев, имеющих вид замкнутых понижений с плоским дном и крутыми склонами, высотой до нескольких сот метров. Площадь крупнейших польев достигает нескольких сот квадратных километров (Ливаньско полье в Боснии имеет площадь более 379 кв. км). Расширение и углубление понор и трещин влечет образование карстовых колодцев, шахт и пропастей – наклонных или вертикальных форм, глубиной до километра и более. В результате поверхностного карста русло реки может нырнуть в понор или трещину – возникают слепые долины рек.

Оползневые процессы возникают на склонах, когда поверхностный водопроницаемый слой перенасыщается водой и быстро соскальзывает по гладкому мокрому водоупору (ложу оползня). Оползень начинается при угле наклона ложа более 5°.

Суффозионные процессы идут благодаря выносу материала из поверхностных отложений в нижележащие карстовые полости, а также в результате растворения частиц горных пород. Все это ведет к образованию пустот в поверхностных отложениях. Породы разрыхляются и приобретают свойство просадочности, в силу чего на поверхности формируются суффозионные западины, блюдца, воронки.

В числе главных факторов, определяющих результативность работы подземных вод, необходимо назвать временной, особенности физического состояния, режима и движения подземных вод, их химический состав и температуру, а также минеральный состав соприкасающихся с ними горных пород. Степень влияния названных факторов зависит от множества причин, среди которых первостепенное значение имеют геологическое строение территории, рельеф и климат.

 

XII. Работа ледников. Типы ледников. Лимногляциальные отложения.

Ледники – движущиеся массы льда, возникающие на суше в результате накопления и преобразования твёрдых атмосферных осадков.

Современные ледники занимают около 11% поверхности суши (16,1 млн. км²). В них заключено более 24 млн. км³ пресной воды, что составляет почти 69% всех её запасов. Объём воды, заключённый во всех ледниках составляет, соответствует сумме атмосферных осадков, выпадающих на Землю за 50 лет, или стоку всех рек за 100 лет.