Геологическая деятельность поверхностных текучих вод.

Перенос продуктов разрушения пород поверхностными водными потоками – временными и постоянными - основной путь миграции вещества на континентах, перемещающий до 90% осадочного материала. Геологическая работа потоков состоит в размыве дна и берегов (эрозии), переносе и отложении обломков пород.

Временные потоки осуществляют сравнительно короткий перенос, главным образом в аридных и семиаридных и горных зонах, в которых в течение длительного засушливого периода готовится рыхлый материал, который в период ливневых дождей, а также в период бурного таяния снега и льда сносится водой в ущелья и долины.

Часть смываемого материала отлагается в нижней части склона, или у его подножия. Там отлагаются делювиальные осадки или делювий (от латинского – смываю).

Склоновые воды в областях выхода на поверхность слабых пород размывают их, возникают рытвины, ложбинки, которые с течением времени превращаются в овраги.

В горных областях во время ливней и бурного таяния снега возникают бурные грязекаменные потоки (сели, муры или курумы).

Реки осуществляют значительную разрушительную работу – эрозию. Эрозия, производимая речной водой, включает несколько процессов, действующих одновременно. Это абразия, или механическое разрушение речного дна под действием ударов и трения осадочных частиц, которые содержатся в движущейся воде, гидравлическое выпахивание, обусловленное стачивающим действием и подъемной силой движущейся воды, и растворение материалов, слагающих речное дно.

В процессе своего развития реки проходят три этапа: юность, зрелость и старость (рис. 2.6.2).

Рис. 2.5.2 Выработка продольного профиля равновесия реки на различных стадиях регрессивной эрозии (а – истоки реки; б – базис эрозии).

Юные реки бурные, поперечный профиль их близок к первичному рельефу местности. Профиль долины ущелеобразный. Разрушительная работа такой реки направлена на углубление русла (глубинная). Русла рек спрямлены, мало извилисты. Быстрое течение обеспечивает максимальную транспортирующую способность. В русле такой реки накапливаются грубообломочные породы.

Зрелые реки имеют среднюю выработанность поперечного профиля, в верховьях реки сохраняются условия, характерные для юных рек. В низовьях же скорость течения замедляется, начинает преобладать боковая эрозия, направленная на расширение русла. Поперечный профиль долины расширяется и становится U – образным. Увеличивается извилистость реки, появляются многочисленные меандры. Транспортирующая способность реки уменьшается, в русле преобладают среднезернистые осадки.

У старых рек скорость течения замедленная, Профиль равновесия близок к базису эрозии (уровню бассейна, куда впадает река). По всему течению преобладает боковая эрозия. Реки становятся сильно извилисты, с большим количеством меандр и стариц. Поперечный профиль расширенный, корытообразный. В русле накапливается мелко и тонкообломочный материал. Три этапа развития реки составляют один цикл эрозии реки. В результате тектонических движений, изменения климата или понижения базиса эрозии реки могут неоднократно омолаживаться и тогда в руслах могут формироваться осадки нескольких циклов. При этом вначале русло реки углубляется (юность реки), в дальнейшем происходит размыв берегов, увеличение ширины долины (старость). Прежние берега оказываются приподнятыми относительно нового уровня реки и отодвинуты в стороны. Такие приподнятые остатки прежних речных берегов – речные надпойменные террасы (рис.2.6.3) Каждый цикл речной эрозии формирует новую надпойменную террасу. Их нумерация идет снизу вверх, от молодой к более старым. У реки Волга за 20 млн. лет сформировалось пять надпойменных

Рис. 2.5.3.Строение речных террас:

Террасы: А – эрозионные речные, Б – аккумулятивные, В - цокольные

А – тыловой шов, б – террасовидная площадка, в – бровка, г – уступ;

П – пойма; Р – русло; Н₀ – Н₃ – эрозионные циклы; I – III – надпойменные террасы; 1 – аллювий; 2 – коренные породы

террас.

Крупные реки (Хуанхэ, Миссисипи, Нил, Амазонка, Лена, Обь с Иртышом, Дунай, Волга и т. д.) переносят материал на расстояния до 5-7 тыс. км. При этом он сортируется по размеру, уменьшаясь в поперечном направлении и по течению, дифференцируется по удельному весу и форме, окатывается, формирует речные отложения с характерной однонаправленной многоярусной косой слоистостью.

Реки переносят материал в трех формах: 1) перекатыванием по дну, или волочением, и сальтацией (перепрыгиванием); 2) во взвешенном состоянии, или в виде водной суспензии, и 3) в растворенном виде – коллоидными и ионными растворами.

Волочением, или перекатыванием, переносятся самые крупные обломки, включая глыбы в несколько десятков тонн, а иногда – и в тысячи тонн. Размер переносимых обломков определяется, прежде всего, скоростью течения, зависит от формы обломков, характера дна, насыщенности потока, извилин, ширины реки и других обстоятельств.

Реальное перемещение по дну обломков очень сложно, и математические формулы дают лишь ориентировочное представление. Пластинчатые зерна переносятся легче, они раньше изометричных срываются в сальтацию и захороняются в относительно более тонких осадках.

Меньшие по размеру обломки переносятся в виде взвеси. Значительная часть взвешенного материала представлена глинистыми минералами, кристаллы которых имеют малые размеры и плоскую, листовидную форму. Речная вода растворяет некоторые минералы, и значительная часть речного переноса осуществляется в растворенной форме. Растворы как форма переноса реками осадочного материала делятся на коллоидные и истинные, или ионные. Коллоидными называют растворы, в которых растворенное вещество – коллоидная фаза – находится в виде тонких дисперсных частиц, имеющих одинаковый электрический заряд – положительный или отрицательный, - что препятствует их объединению, т.е. слипанию, или коагуляции, в отличие от разнозаряженных ионов истинных растворов.

Истинные растворы – важнейшая форма переноса легко-, средне- и даже плохо растворимых соединений: хлоридов, сульфатов, карбонатов, а также кремнезема, окисных соединений марганца, железа, фосфатов и других веществ.

Речные осадки называют аллювием. По литологическому составу выделяют четыре фации: русловая, пойменная и старичная и дельтовая.

В целом для аллювиальных отложений характерно наличие ясно выраженной косой слоистости; наличие окатанного материала; изменчивость состава отложений как по простиранию, так и по мощности; наличие пресноводной фауны; сравнительно небольшая мощность отложений (первые десятки метров); образование узких, длинных тел. Русловый аллювий представлен в основном грубо-, крупно- и среднезернистыми осадками с включениями гравия и галек. Пойменный аллювий формируется в период паводков и половодий и на пойме осаждается тонкий супесчано-суглинистый материал. Старичный аллювий накапливается в излучинах, превратившихся в застойные озера. Поэтому он сложен тонкозернистым материалом (алевриты, глины). Велика доля там и органического материала.

Основную часть осадочного материала реки переносят в бассейны стока (конечный бассейн стока это океан) и отлагают в приустьевых районах. В зависимости от тектонических движений в этой области, а также количества поставляемого рекой материала возникают два типа устьев: дельты и эстуарии.

Дельты (от греческой буквы Δ) – участки суши, которые образуются за счет накопления аллювиальных отложений в прибрежной зоне моря. Это равнины, слабонаклоненные в сторону моря и прорезанные рукавами реки. Дельтовые устья известны у таких рек, как Волга, Дунай, Нил, Миссисипи, Хуанхэ и т.д. Дельтовые отложения в основном представлены песками, алевролитами, реже более грубыми осадками. Обогащены дельтовые осадки органическим веществом, как пресноводного происхождения, так и мелководно-морского. Значительная доля осадков представлена глинами, которые осадились в результате коагуляции взвешенных частиц в морской воде.

Эстуарий – это устье реки, которое в виде узкого залива врезается в пределы суши. Устья в виде эстуариев имеют Днепр, Днестр, Дон, Сена, Амазонка и др. реки. За счет приливов и отливов, а также мощных вдольбереговых течений происходит размыв приустьевой части реки. При медленном тектоническом опускании территории образуются глубоко вдающиеся в берег заливы (Обская губа). В морях со слабыми приливами эстуарии засоряются, в них формируются мели, острова, косы. Возникают отдельные, слабосвязанные между собой бассейны (лиманы). В лиманах водообмен затруднен, организмы, попадающие туда из моря гибнут, на дне формируются сапропелевые илы, обогащенные органическим веществом. Пример такого эстуария – озеро Сиваш (гнилое море) – эстуарий р.Днестр.

Речные отложения используются как строительный материал. В них формируются россыпные месторождения самородных металлов, тяжелых минералов и минералов, стойких к истиранию (алмаз).

Дата добавления: 2015-07-24