Геологическая деятельность поверхностных текущих вод

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Геология


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Геологическая деятельность поверхностных текущих вод

1. Геологическая деятельность поверхностных текучих вод

Поверхностные воды разливают на своем пути породы, смывают со склонов продукты размыва и смыва в местах замедления или прекращения течения. Мы знаем, что процесс размыва горных пород водными потоками называют эрозией. Места с наименьшими отметками рельефа, на уровне которых прекращается эрозия, называется базисом эрозии. Для бассейна реки в целом, базисом эрозии является уровень моря или озера, в которые впадает данная река. Для притока базисом эрозии будет уровень воды в реке, в которую он впадает. Подножие склона является базисом эрозии для водных потоков, образующихся во время дождя или таяния снега.

а) работа осадков

Осадки, стекая по овражным водотокам смывают почву и размывают пахотные земли.

Продукты выветривания пород, смываемые со склонов и накапливающиеся у их подножия, называются делювием (d).

Эти отложения характеризуются неотсортированностью, различны по хрупкости!

Делювием могут быть суглинки, щебень, пески и другие отложения.

б) работа рек (самостоятельная работа)

Реки могут быть дождевого, снегового, ледникового и смешанного питания. В зависимости от рельефа водосборного бассейна реки делят на горные и равнинные. Горным рекам свойственны: большие уклоны и скорости течения; интенсивная глубинная эрозия и грубообломочный характер переносимого и откладываемого материала. Равнинные реки отличаются меньшими уклонами и скоростью течения; боковая эрозия преобладает над глубинной; переносимый материал — мелкий и тонкообломочный (пески, супеси, суглинки, глины). Ширина речных долин тесно связана с особенностями их геологического строения. Речные долины суживаются в местах пресечения рекой крепких пород и расширяются в легко разливаемых породах (показать по плакату). Нередко, особенно в горных районах, долины рек приурочены к линиям тектонических нарушений, представляющих собой ослабленные и поэтому легко размываемые участки поверхности земли (по плакату показать). Выходы крепких пород в русле реки придают ей порожистый характер.

Для проектирования плотин важно учитывать тектонические типы речных долин.

Наносы, откладываемые реками называют аллювиальными (а). Для аллювия характерны косая слоистость, изменчивость крупности материала и мощности слоев — по площади и вертикали.

Аллювий заполняет речные долины, образуя аккумулятивные террасы, косы, отмели. Наносы, не отложившиеся в речной долине, выносятся в устье, где из них формируются приморские дельты.

в) работа селевых потоков

Селевыми называют потоки, образующиеся в горных районах после выпадения обильных осадков и быстро стекающие по руслам рек или оврагов.

Наносы, откладываемые временными водными потоками, называют пролювиальными (р). Представлены плохо отсортированными валунами, щебнем, галечниками и песчаноглинистыми отложениями. Крупность которых уменьшается с отдалением горных хребтов.

Пролювиальные отложения образуют формы рельефа, называемые конусами выноса.

2. Геологическая деятельность ледников

Ледниками называют скопления льда и фирна, медленно движущиеся в сторону падения рельефа.

Выделяют 3 основные типа ледников:

1. горные;

2. материковые;

3. промежуточные.

Горные ледники расположены в долинах молодых высокогорных районов. Материковые покрывают целые острова (Гренландия) или континенты (Антарктида). Промежуточные покрывают плоскогорья полярных областей и предгорные расширенные участки долин, занятые выше горными ледниками.

Рост ледников составляет от 8−9 см (Антарктида) до 310 см в год (Исландия). Движение ледников обусловлено давлением, которое испытывает лед во всех частях ледника под действием собственной массы. Если мощность ледника достигает 15−30 м, то благодаря пластичности этого своеобразного материала масса льда начинает двигаться. Скорость движения ледников изменяется от 0,01 до 20 м/сутки. Наблюдения советской экспедиции на станции Молодежная с применением лазеров показали, что ледник постоянно находится в напряженном состоянии. Временами массы льда вибрируют, накапливая кинетическую энергию, после чего начинается сложное движение до полной остановки.

Фирн — (от нем. Firm — прошлогодний старый), крупнозернистый уплотненный снег, состоящий из связанных между собой ледяных зерен. Является переходной стадией между снегом и льдом. Он образуется, где атмосферные осадки выпадают в виде снега и за лето не успевают растаять.

На территории бывшего СССР ледники занимают 75 тыс. км2 (Новая Земля, Земля Франца- Иосифа, Северная Земля) и содержат 10 тыс. км3 воды. В настоящее время существуют 2 крупнейших ледниковых щита: Антарктический (w = 13,5 млн. км2; hM= 1,86 км, hmax= 5 км) и Гренландский (1,7 млн. км2, h = (1,5−3,3) км). Ледниковые щиты характеризуются постоянными отрицательными температурами.

Часто ледники доходят до побережья и обрушиваются в море в виде гигантских ледяных гор — айсбергов. Крупные айсберги существуют десятки лет, достигают длины 565 км, надводная часть 87 м и подводная 500 м.

Геологическая работа ледников проявляются в разрушении движущимся льдом ложа ледника, его склонов, а также в формировании специфических форм рельефа и разнообразных типов отложений. Особенно велика разрушительная работа древних ледников четвертичного времени.

При движении ледник отрывает, срезает и уносит обломки пород своего ложа — от глинистых и пылеватых частиц до очень крупных валунов. Этот обломочный материал, попадающий в тело ледника и перемещаемый им, называют мореной (q). Наиболее распространенный состав морен: глинистые породы с включениями грубообломочного материала, грубообломочные рыхлые породы. Рельеф территории распространения ледниковых отложений имеет каменистый характер (по плакату). В результате таяния материковых ледников появились мощные потоки вод, размывавшие морены и переносившие продукты размыва в виде наносов. Отложения ледниковых потоков этих наносов называются флювиогляциальными (f). Они представлены песчано-гравелисто — галечниковыми отложениями (рисунок). Перед таявшими ледниками эти потоки образовали озера, в которых откладывались озерно-ледниковые (lg) породы. Представленные тонкими слоями глин и мелких песков и называемые ленточными глинами Область распространений флювиогляциальных отложений имеет рельеф, существенно отличающийся от моренного — волнистые равнины.

3. Геологическая деятельность ветра

Деятельность ветра проявляется в различных климатических зонах, но особенно она продуктивна в областях сухого климата, характеризующиеся следующими особенностями:

1) низкие суточные изменения температуры, обусловливающие интенсивность физического выветривания;

2) незначительное количество осадков, выпадающих, в основном, в виде ливней;

3) превышение испарения (5−15 раз) количество выпадения атмосферных осадков;

4) разреженность растительного покрова или полное его отсутствие;

5) частые ветра большой силы;

6) наличие материала, способного перемещаться ветром.

Перечисленные особенности свойственны пустыням и отчасти полупустыням.

Деятельность ветра проявляется также на низменных песчаных побережьях морей, озер, рек (в различных климатических зонах) при условии отсутствия и сильной разреженности растительности, и в ряде мест на вершинах гор.

Геологическая деятельность ветра состоит из процессов дефляции (выдувание и развеивание, от лат. «deflare» — сдувать), корразии (обтачивании горных пород и их обломков при помощи переносимых ветром частиц «corrasus» — обтачивать), переноса и аккумуляции (отложения).

Под дефляцией понимается процесс выдувания и развевания ветром различных частиц горных пород (лат. «deflatio» — выдувание, развеивание). Очень эффектно этот процесс действует в пустынных районах, где трещины в горных породах не заполнены рыхлым материалом, как это наблюдается во влажных местах. Интенсивность дефляции усиливается при длительных ураганных ветрах — суховеях. Периодически она проявляется в степных засушливых земледельческих районах на западе США (вспомните сказку «Волшебник Изумрудного города»), южных республиках СНГ (Казахстане, нижнем Поволжье, Предкавказье и на юге Украины).

Различают: «Черные бури» — в пределах черноземной полосы; «Красные бури» — типичны для пустынь; «Белые бури» — редкое явление, характерное для районов распространения солончаковых и загипсованных почв (Приаралье, побережье Каспийского моря). Во время бурь скорость ветра достигает 15−20 м/с, а местами до 30−40 м/с. Пахотные слои иногда сдуваются до глубины 5−6 см, а местами и до 10−20 см. Это так называемая плоскостная дефляция.

В некоторых областях Китая существует бороздовая дефляция, которая развивается в лессовых отложениях и образует вдоль колеи дорог борозды глубиной до нескольких метров. Корразия (лат. «Corrasus» — обтачивать, «сorrado» — соскабливаю, соскребаю) представляет собой механическую обработку обнаженных горных пород ветром при помощи переносимых им твердых частиц — обтачивание, шлифование, высверливание.

Частицы песка поднимаются до 2−3 м, изредка до 8−10 м, но наибольшей концентрации они достигают в нижних приземных частях воздушного потока (до 1,0−2,0 м), где и происходит небольшая корразионная работа. Здесь песок как бы подрезает нижние части скал, и они внизу утоняются.

Наглядный пример действия корразии можно наблюдать в степях, где нижние части телеграфных столбов ничем не защищенные быстро подрезаются и они падают. Часто встречаются скалы грибообразной формы. При преобладании ветров одного направления в основании скал образуются ниши, небольшие пещеры; в известняках возникают каменные полые сундуки; в порфировидных гранитах — ячеистая поверхность, напоминающая пчелиные соты и т. д.

Перенос частиц ветром, в основном, осуществляется двумя способами: 1) во взвешенном состоянии и 2) волочением.

Способность ветра переносить песок зависит от его скорости и от размеров песчинок.

При скорости ветра до 6,5 м/с переносятся частицы до 0,25 мм;

при скорости 10 м/с — до 1 мм;

при скорости 20 м/с — до 4−5 мм.

В течение 10 мин ветер способен перенести средний объем песка: при скорости 4−5 м/сек — 105 куб. см, при скорости 9−10 — 879 куб. см и при скорости 14−15 — 2805 куб. см.

Пыль африканских пустынь уносится сильными пассатными ветрами в Атлантику до 2000−3500 км, а эоловая пыль Сахары иногда достигает стран Западной Европы.

В результате аккумуляции формируются эоловые отложения пески и лёссы.

Эоловые пески представляют собой, большей частью, продукты перевеивания отложений рек, морей, озер и элювиальных образований, возникших при физическом выветривании. Для них характерно:

1) относительно хорошая окатанность зерен, нередко с блестящей полированной поверхностью (пленки пустынного загара из окиси железа);

2) хорошая отсортированность по размеру зерен. Это преимущественно мелкозернистые и тонкозернистые пески (0,05 до 0,25 мм);

3) в составе песков преобладают устойчивые твердые минералы — кварц и др. Менее стойкие уносятся и истираются;

4) цвет преимущественно желтый, желтовато-коричневый, а в субтропиках и тропиках — красный;

5) косая, неправильная слоистость, то пологая, то крутонаклонная, иногда перекрещивающаяся. Мощность отложений небольшая и достигает нескольких десятков метров.

Лёсс — представляет собой своеобразный генетический тип континентальных отложений. Это светло-желтая, палево-желтая неслоистая, местами неясно слоистая горная порода, в составе которой преобладают частицы пыли от 0,05 до 0,01 мм (более 50%). Для лесса характерно: 1) высокая пористость (42−50%); 2) наличие системы коротких вертикальных канальцев (следы растений, засыпанных пылью); 3) сильная карбонатность и присутствие известковых стяжений, называемых журавчиками (нем. лессовые куколки); 4) вертикальная отдельность и способность держать отвесные стенки в естественных обнажениях и искусственных выработках; 5) покровный характер; 6) значительные просадки при увлажнении.

Мощность лессовых отложений от нескольких метров до десятков и 100−150 метров. Существует много гипотез о происхождении лесса: эоловая (В.А. Обручева), пролювиальная, аллювиальная, делювиальная, почвенно-элювиальная и др.

выветривание ледник геологический терраса

4. Типы речных террас

Береговые ступени, наблюдаемые в поперечном разрезе речной долины называют террасами. Образование их связано с изменением высотного положения базиса эрозии, поднятием верховьев реки или периодическими изменениями расходов воды. Различают пойменную, наиболее молодую и затапливаемую рекой во время паводков, и надпойменную террасы. Чем выше терраса, тем она древнее. Террасы имеют близкую к горизонтальной поверхность., расположены параллельно руслу реки и имеют продольный уклон. Они могут быть эрозионными и эрозионно — аккумулятивными.

Эрозионные террасы образованы в коренных породах, прикрыты небольшим слоем аллювия и встречаются в горных районах. Число террас может достигать 10 и более, причем верхние, наиболее древние террасы нередко превышают современное русло реки на сотни метров.

Эрозионно-аккумулятивные террасы образуются в результате заполнения речной долины, промытой в коренных породах, аллювием и последующего размыва рекой этих отложений. Таких террас может быть 5,6 и более. Эрозионно-аккумулятивные террасы бывают двух типов: вложенные и наложенные.

Вложенные террасы формируются в результате неоднократного частичного размыва аллювия. При этом в каждой фазе размыва река может углубляться до коренных пород, а затем вновь заполнять аллювием долину, промытую в ранее отложенных породах. Наложенные террасы отличаются от вложенных тем, что при размыве река не достигает коренных пород. В результате размыва могут возникнуть несколько эрозионных уступов и на древний аллювий «наложатся» более молодые отложения. Эрозионно — аккумулятивные террасы сложены материалом разной крупности в зависимости от характера рек.

По месту образования аллювия различают русловые, пойменные и старичные отложения.

Русловые отложения образуются в русле реки, где скорости течения воды наибольшие. Здесь остается наиболее крупный материал — валуны, галечники, гравий (в руслах горных рек), пески (на равнинных участках).

Пойменные отложения образуются в паводках

Литература

1. Козловский Е. А. Россия: минерально-сырьевая политика и национальная безопасность. — М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2002.? 856 с.

2. Коробейников А. Ф., Коудельный В. Я. Введение в специальность. Геологическая съемка, поиски и разведка месторождений полезных ископаемых: учебное пособие. — Томск: Изд. ТПИ им. С. М. Кирова, 1987. — 96 с.

3. Методическое руководство по геологической съемке масштаба 1: 50 000 / под ред. А. С. Кумпана. 2-е изд.? Т. 1, 2. — Л.: Недра, 1978.? 503 с.

4. Поротов Г. С. Разведка и геолого-экономическая оценка месторождений полезных ископаемых.? СПб., 2004.? 244 с.

5. Разведчики подземных богатств. — М.: Планета, 1984.? 208 с.

6. Столетие горно-геологического образования в Сибири.? Томск: Водолей, 2001.? 704 с.

7. Технологические аспекты рационального недропользования. Роль технологической оценки в развитии и управлении минерально-сырьевой базой страны / под ред. Ю. С. Карабасова. — М.: МИСИС, 2005.? 576 с.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой