Геологическая работа временных водных потоков

Во время учебной геологической практики мы наблюдали множество примеров работ временных водных потоков. Это были молодые русла, овраги, балки, речные долины, оползни, водобойные котлы, образованные флювиальными процессами.

На маршруте река Рожая мы ознакомились с оврагом Безымянный. (рис. 5.3). Он является правым притоком р. Рожая, протекающей близ пос. Никитское (г. Домодедово). Овраг выработан на отложениях четвертичного, юрского и каменноугольного возраста в результате деятельности временных водных процессов (пролювиальных и делювиальных). У истока в центральной части оврага наблюдается возвышенность сползневого оползневого происхождения. Делопсид Деляпсий в результате размыва правого борта оврага «съехал» на его дно. В 200 м ниже от истока оврага мы наблюдали впадение притокови временных водных потоков, в результате чего происходило расширение долины оврага. и его расширение, а такж На выровненной поверхности долины были зафиксированы е два оползня, оползших с левого борта. (рис. 5.3). Более древний оползень находится в русле и представляет собой его долинув долине временного водного потока, в то время как более молодой на сегодняшний день остаётся «закрепленным» на левом борту оврага и хорошо выражен в рельефе в виде уступа. Тем не менее, нами была обнаружена стенка отрыва оползня, а также специфический характер положения растительности – «пьяный лес», что достаточно точно позволило определить нам генетическое происхождение этого участка долины оврага. рельефе образует уступ в левом борту, который хорошо выражен в рельефе, наблюдается стенка его отрыва. На поверхности оползня наблюдается пьяный лес.

По руслу оврага ниже также наблюдаются правые притоки временных водных потоков. Из-за притоков долина расширяется, появляется хорошо выраженное русло, которое начинает меандрировать. Меандрирование характерно для молодых водных потоков, где преобладает донная эрозия. Ниже по руслу временного водного потока находится водобойный котел. Он образован в результате изменения состава подстилающих отложений долины: отложения сменяются с юрских глин, которые являются водоупором, на с известняки среднекаменноугольного возраста. ом C2mc.

Водобойный котел генетически связан с суффозионными процессами, происходящими в карбонатных толщах пород. С этими же процессами связанно резкое сужение водного истока и углубления русла.

Вода, периодически текущая по дну оврага, переносит мелкий, плохо окатанный, слабо сортированный материал, откладывая его около устья и формируя конус выноса (рис. 5.3). Отложения конусов выноса, образованные временными водными потоками, которые возникают во время таяния снега или сильных дождей, называют овражным пролювием. Геологическая деятельность вод временного безруслового потока (дождевых и талых снегов) называется делювиальным процессом, или плоскостным склоновым смывом.

Рис. 5.3 Осыпной конус с ясной сортировкой обломочного материала: в вершинной части – мелкого, в периферической части – крупного.

 

Перенесенный и накопленный у подножий возвышенностей материал называется делювием. Делювиальные отложения образуют полого наклонные шлейфы, покрывающие нижние части склонов. Наиболее типичны они для равнинных районов, сложенных рыхлыми или легко разрушающимися при выветривании породами.

В строении делювия проявлены признаки водной сортированностисортировки. Она выражается в уменьшении крупности материала от вершины к основанию делювиального шлейфа, а также снизу-вверх по разрезу. Вниз по склону в зависимости от состава коренных пород в строении делювиального шлейфа участвуют щебнистый, дресвянистый, супесчаный материал до лёссовидных суглинков и глин. В отложениях наблюдается тонкая параллельная склону слоистость, отчетливая в грубых и неявная в тонких разностях. Мощность делювиальных отложений обычно составляет несколько метров, но может достигать 10 – 15 м.

 

5.4

Геологическая работа подземных вод, карстообразование

Все воды, находящиеся в земной коре ниже ее поверхности, называются подземными. Вместе с поверхностными и атмосферными водами они формируют водную оболочку нашей планеты – гидросферу. Количество подземных вод очень велико и, по оценке В. И. Вернадского, достигает 5*10¹⁷ т, что составляет примерно 1/3 вод Мирового океана.

Вода, входящая в состав слагающих земную кору горных пород, может иметь различные формы связи с ними, а также находится в разных агрегатных состояниях.

Подземную воду, находящуюся в горных породах в жидкой фазе, согласно современным классификациям, делят на следующие основные виды.

1. Прочносвязанная вода

2. Рыхлосвязанная вода

3. Капиллярная вода

4. Гравитационная вода

5. Химически связанная вода

Газообразная (парообразная) вода содержится в воздухе, заполняющем все пустоты в горных породах, не занятые жидкой водой. Она обладает высокой подвижностью и находится в динамическом равновесии с парами в атмосфере и другими видами воды в горных породах.

Вода в твердом состоянии, в виде льда, встречается главным образом в областях распространения многолетнемерзлых горных пород (север Сибири, Канада, Гренландия). Однако при сезонном промерзании водонасыщенных пород лед в виде кристаллов, линз может образовываться и во многих других районах.

Находясь в земной коре в непрерывном движении, подземные воды производят геологическую работу, заключающуюся в разрушении горных пород, переносе продуктов разрушения и образовании определенных типов отложений.

Основным результатом разрушительной деятельности подземных вод является образование карста в известковистых и эвапоритовых толщах и оползней. Под карстом понимаются процессы растворения и выщелачивания подземными водами растворимых трещиноватых горных пород, приводящие к образованию специфических форм рельефа на поверхности Земли и в глубине. В зависимости от состава исходных пород различают карст соляной, сульфатный (гипсовый) и карбонатный (известковый).

Процесс растворения приводит к формированию многообразных карстовых форм, среди которых выделяют поверхностные и подземные.

Поверхностные карстовые формы развиваются на поверхности обнаженных растворимых пород в результате совместного действия подземных и поверхностных вод, растворяющих и одновременно размывающих горные породы. Поверхностные формы отличаются большим разнообразием. К ним относятся: карры, поноры, карстовые воронки, колодцы, шахты, а также карстовые котловины и полья.

На северо – западной окраине поселка Никитинская на выровненной поверхности известняков мячковского горизонта средней каменноугольной системы мы наблюдали ямки и провалы округлой формы – карстовые воронки, которые связанны с суффозионными процессами карбонатных толщ.

Карстовые воронки – наиболее распространенные поверхностные карстовые формы. Это конусообразные и чашеобразные углубления с крутыми или пологими склонами. Диаметр их обычно изменяется от 1 до 5 м, глубина редко превышает 15 – 20 м. Они встречаются как в горных, так и в равнинных районах и образуются либо вследствие поверхностного выщелачивания и размыва растворимых пород метеорными водами, либо путем обрушения сводов подземных карстовых полостей.

Карстовые процессы могут влиять на поверхностный сток, в связи с чем в ряде районов известны исчезающие озера и реки, на дне которых находятся карстовые воронки или поноры. Периодически иИсчезающие озера известны в Ленинградской, Вологодской, Ивановской областях.; на дне их находятся карстовые воронки и поноры. Реки, встречая водопоглощаюшие карстовые полости, могут протекать некоторые расстояния под землей, а затем вновь выходит на поверхность.

Подземные карстовые формы представлены главным образом карстовыми пещерами. Это самые крупные карстовые формы, которые в последние десятилетия стали объектом изучения специальной отрасли науки – спелеологии.

Карстовые пещеры представляют собой системы горизонтальных или наклонных каналов, часто сложно ветвящихся, то сужающихся в узкие расщелины, то расширающихся в огромных залы и гроты, которые достигают сотни метров в длину и 20 -30 м в высоту. Такая причудливость очертаний обусловлена сложной трещиноватостью и неоднородностью состава карстующихся пород (рис. 5.4).

 

Рис. 5.4 Подземные формы карста.

 

На северо – западной окраине поселка Никитинская на выровненной поверхности известняков мячковского горизонта средней каменноугольной системы мы наблюдали ямки и провалы округлой формы – карстовые воронки, которые связанны с суффозионными процессами, происходящими в карбонатных толщах. В русле оврага Безымянный на границе между юрскими отложениями и известняками мячковского горизонта в русле реки образуется водобойный котёл, после чего долина оврага сужается, а русло временного водного потока начинает меандрировать. Такие изменения русла связаны так же с суффозионными процессами. карстующихся пород.

Суффозионные процессы проявлены в известняках мячковского горизонта в пос. Карпово. (рис. 5.433) Внутри толщи находятся карстовые воронки. В результате размыва пород на поверхности кровли образуются локальные понижения (карманы) в последствии заполняющиеся более молодыми средне – юрскими отложениями.

Рис. 5.433 Северо–восточный борт карьера Карпово. На размытой раскарстованной поверхности известняков среднего каменноугольного возраста образуются «карманы» с юрскими отложениями.