Глава 1. Физико-географический очерк.

Введение

В период с 15 июня по 7 июля делегацией студентов от геологического факультета РГУ нефти и газа посетила республику Крым с целью изучения геологии Горного Крыма. Данная глава включает различные сферы накуи геология. Членами группы ГЭ-16-06 был проведен анализ рельефа, эффузивного и интрузивного магматизма, карстовые процессы на поверхности и под почвенным покровом, явления динамо-метаморфизма, тектонических процессов, коллекторских свойств горных пород, слагающих местность, экологическую обстановку района практики, стратиграфия, историческое развитие Крымского полуострова, а также различные эндогенные и экзогенные процессы.

Практика включала в себя следующие цели и задачи: закрепление полученных знаний, знакомство с особенностями геологического строения района практики, изучение геологических процессов района практики, получение первичных навыков полевых работ, анализ полученных данных, аналитическое сравнение данных, полученных в районе практики с особенностями других регионов.

Студенты изучали не только теоретический материал, но и закрепляли его на полевых маршрутах, где анализировали различные процессы и явления, а также дополнительно закрепляли материал на камеральных работах, которые помогали студентам свободно понимать и анализировать материал, который на теоретических и полевых занятиях.

 

ГЛАВА 1. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ОЧЕРК.

 

Географическое положение

Географически Крымский полуостров расположен между 44°23' - 46°15' северной широты и 32°29' - 36°39' восточной долготы. С запада и юга омывается Чёрным морем, с востока Керченским проливом и Азовским морем, на севере граничит с Украиной.

Площадь полуострова 25,5 тыс. , имеет форму неправильного четырехугольника. Расстояние от Перекопа на севере до самой южной точки Крыма – мыс Сарыч −составляет 195 км, в широтном направлении − от мыса Тарханкут до Керченского полуострова − 325км. С материком полуостров соединен Перекопским перешейком. Восточнее перешейка находится Сивашский залив («Гнилое море»), северо-западная часть полуострова омывается Каркинитским заливом. Основная часть Крыма обособлена от Керченского полуострова Акмонайским перешейком. Северо-Восточный Крым отделен от побережья Северного Кавказа Керченским проливом (рис.1).

 

Рисунок 1. Географическое положение полуострова Крым.

 

Геоморфология

Крымский полуостров можно разделить на две части: северную, степную, часть, занимающую три четверти площади полуострова, и южную, горную часть, на долю которой приходится одна четверть (рис.2).

Рисунок 2. Геоморфологическое районирование Крыма.

 

Равнинный Крым (степной) рельеф довольно однообразен. На севере это совершенно плоская равнина, занятая Сивашом и солеными озерами. Южнее, у Джанкоя, она слегка всхолмлена, и только вблизи Симферополя появляются небольшие возвышенности, поднимающиеся по направлению к предгорьям.

Горный Крым – это скалистый хребет, вытянутый вдоль южного берега полуострова в виде пологой дуги длиной более 160 км. Западный конец гор подходит к Черному морю близ Балаклавы, восточный – около Феодосии.

Горный Крым образуют три параллельные гряды, имеющие направление с северо-востока на юго-запад (рис.3).

Рисунок 3. Три гряды Горного Крыма.

 

Первая гряда (Внешняя) самая низкая, её высота не превышает 250 м над уровнем моря. Самая северная из трех гряд и отделяет горную часть Крыма от равнинной.

Внутренняя гряда (Предгорная) по высоте составляет от 600 до 750 м. Предгорная гряда представляет собой систему куэст (ассимричные гряды сложенные крепкими устойчивыми к размыву слоями пород, залегающие наклонно, образуя склон). Завершается предгорная часть немного севернее г. Симферополь.

Третья гряда (Главная) протягивается вдоль берега Чёрного моря от мыса Айя на западе до Феодосийского залива на востоке. Это наиболее высокая полоса Крымских гор, в центральной части она достигает абсолютных отметок свыше 1500 м (наивысшая точка Роман – Кош 1545 м). К западу и востоку гряда постепенно понижается. На крайнем западе она заканчивается близ Балаклавы Караньскими высотами(316м), а на востоке у Феодосии – холмистыми возвышенностями мыса Ильи (310 м).

Главная гряда состоит из рядя высоких нагорий, известных под названием яйл: Ай-Петринской, Ялтинской, Никитской, Бабуганской, Чатырдагской, Демерджи-яйлы, Долгоруковской и Караби-яйлы. Они отделены друг от друга узкими перемычками или верховьями речных долин, к этим участкам обычно приурочены наиболее известные перевалы. Кебитский перевал (600 м) разделяет массив Бабуган-Яйла и расположенный восточнее Чатыр-Даг (высота - 1527 м). За следующим, Ангарским перевалом (762 м) находятся массивы Демерджи-Яйла (наивысшая точка - 1356 м) и Долгоруковская (Субаткан) яйла (до 1000 м). В восточной части Крымских гор вместо яйл образовались небольшие гребни и короткие хребты с отдельными пиками и вершинами, в том числе вулканического происхождения, как массив Карадаг.

 

Климат

В пределах Крымского полуострова можно выделить 5 климатических поясов: степной континентальный, степной приморский, предгорный лесостепной, горный лесной, субсредиземноморский (рис.4).

Рисунок 4. Климатическое районирование Крымского полуострова.

 

Климат Крымского полуострова очень различен. Выделяют три основных климатических района: равнинный, горный и южнобережный.

Горному Крыму присущ особый горный климат, для которого характерна вертикальная поясность. Нижний пояс отличается теплым климатом. Зима здесь очень мягкая. Среднему поясу свойственен теплый, но недостаточно влажный климат. Климат верхнего пояса теплый, влажный. Климат яйлинских нагорий прохладный, влажный с туманами, сильным гололедом и метелями зимой.

Наиболее теплый климатом отличается Южный берег Крыма, защищенный горами от идущих с севера холодных воздушных масс. Климат здесь субсредиземноморский. Зима теплая и влажная. Лето жаркое и сухое.

Климат равнинного Крыма умеренно жаркий, засушливый. Зима умеренно мягкая, лето жаркое.

Количество атмосферных осадков распределено на полуострове неравномерно. На распределение осадков большое влияние оказывают горы. Если в равнинном Крыму за год выпадет 300-400 мм, на Южном берегу Крыма в районе Ялты 560 мм, то в западных яйлах выпадает уже более 1000мм.

Покрывающий склоны гор лес уменьшает испарение выпадающих осадков, увеличивая тем самым запасы поверхностных и подземных вод. Платообразный характер поверхности Главной гряды увеличивает ее водосборную площадь. В связи со всем этим горный Крым является накопителем влаги и сравнительно богат водой.

Годовая суммарная солнечная радиация в Крыму колеблется от 112 до 128 ккал/см2 (в Москве 90 ккал/см2). Лето в Крыму – наиболее продолжительный сезон, он длится от 150-160 дней на ЮБК до 130-140 дней на остальной территории полуострова, кроме гор.

В Крыму наблюдаются следующие ветры. Северный и северо-восточные ветры, приносящие зимой сухой, охлажденный континентальный воздух, а летом определяют господство сухой жаркой погоды. Осадки в Крыму связаны с северо-западными ветрами в весенне-летний период и юго-западными – в осенне-зимний. Из местных ветров в Крыму наблюдаются фены, горно-долинные ветры и бризы. Фены – теплые и сухие ветры, возникающие вследствие опускания воздуха с гор вниз, к их подножию. Горно-долинные ветры дуют днем вверх по горным долинам, а ночью – наоборот. Бризы – ветры побережья, возникающие в результате неравномерного нагревания суши и моря и дующие днем с моря на сушу, а ночью – с суши на море.

 

Население

В Крыму по состоянию на 1 января 2017 года численность населения составила

2 340 921постоянных жителей, в том числе в Республике Крым — 1 912 168 постоянных жителей, в Севастополе — 428 753 постоянных жителей.

Национальный состав представлен русскими, украинцами, крымскими татарами, белорусами и др. Большинство русских, украинцев, греков исповедует православие, крымские татары и татары — ислам, также распространены иудеи, протестанты, католики. После вхождения Крыма в состав Российской Федерации, согласно Конституции Республики Крым в новом субъекте РФ провозглашены 3 государственных языка: русский, украинский и крымско-татарский.

Доля городского населения составляет 50,7 %, а доля сельского населения - 49,3 %.

 

Рекреация 1.8

В настоящее время рекреационные ресурсы Крымского полуострова можно оценить следующим образом:

1) Историко-культурные ресурсы. На территории Крыма более 11,5 тысяч памятников истории, культуры и архитектуры, относящихся к различным историческим эпохам, цивилизациям, этносам и религиям (рис.16).

Рисунок 16. Ласточкино гнездо

 

2) Ландшафтные ресурсы. Пять государственных заповедников, 33 заказника, из них 16 общегосударственного значения, 87 памятников природы, 13 из них общегосударственного значения, 10 заповедных урочищ и т.д. (рис. 17)

Рисунок 17. Долина Привидений

 

3) Спелеоресурсы. Около 900 подземных полостей, из них для рекреационных целей могут использоваться 160.

4) Лечебно-минеральные ресурсы. Крым занимает одно из первых мест среди стран СНГ по богатству и разнообразию рекреационных ресурсов, среди которых существенная роль принадлежит минеральным водам и лечебным грязям.

 

Подушечные Лавы.

Эффузивный комплекс среднеюрских подушечных базальтовых лав обнажается в Старо-Петропавловском карьере (Рис.36). Они являются памятником природы Крымского предгорья. Они представляют собой субвертикальный лавовый поток с шаровыми и подушечными отдельностями. Обнажение состоит из андезито-базальтов и базальтов с отдельными включениями авгита, плагиоклазов и ильменитов. Краевые части подушек сложены микропарфировыми базальтами с текстурами течения, ориентированными параллельно поверхности подушек. Межподушечное пространство заполнено гиалокластидами, а также туфоалевралитами. В подошве лавового потока залегают осадочные породы таврической серии.

 

Рис.36 Подушечные лавы

 

Недалеко от точки наблюдения подушечных лав находится обнажение канатных лав (Рис.37). Вытянутые в едином направлении канатные лавы указывают направление течения лавового потока. Такая структура поверхностного потока с преоблоданием вытянутых лавовых тел формируется на наклонном участке морского дна. Краевая их часть закалена, с зеленоватой оторочкой хлоритизированных гиалокластитов в виде прослоек и пленок обтекания. Формирование канатных лав происходило в подводных условиях.

 

Рис.37 Канатные лавы

Метаморфизм.

В маршруте №2 на горе Кастель мы наблюдали ярко выраженную зону обжига (Рис.38) западного берега горы. Видимая мощность обнажения составляет порядка 10 м и представлена скальными магматическими породами кислого состава возраста средняя юра. Видимая часть обнажения имеет яркие следы внешнего выветривания. Здесь проявлялся контактовый тип метаморфизма. На горе Кастель зона экзоконтакта представлена роговиками.

Рис.38 Зона обжига

 

Сейсмология

Сейсмология (от греч. seismos - колебание, землетрясение и logos – слово) - раздел геофизики, изучающий причины, подготовку и процесс землетрясений, a также последствия, c ними связанные.

Типы землетрясений:

• Тектонические – 95% всех землетрясений, связаны с движением участков земной коры, с резким смещением горных пород по разрывам, т.е. с процессом горообразования.

• Вулканические землетрясения – характерны для районов развития вулканизма. Причина извержения вулканов.

• Обвальные землетрясения – образуются в результате оползания крупных масс пород по склонам гор или с обвалом пещер.

• Искусственные (техногенные) – происходят по воле человека (взрывы – плотины, шахты, скважины).

В Крыму с IV в. до н. э. до настоящего времени произошло 77 сильных землетрясений.

Крупнейшие Крымские землетрясения:

Землетрясение 1341 г. (при этом водами Черного моря была затоплена часть суши).

В конце XV века, землетрясение обрушило гору и крепость у Ялтинского мыса, и опустение Ялты длилось 70 лет.

Землетрясение 25 июля 1875 г. (силой 7-8 баллов с эпицентром вблизи Севастополя вызвало в нем повреждение домов, трещины в инкерманских маяках и в куполе церкви Георгиевского монастыря).

Ялтинские землетрясения 25 июня 1927 года 7 баллов и 11 сентября — того же года — 8 баллов. Разрушению подверглось 70 % всех строений.

Южная часть Крымского полуострова характеризуется слабой, но устойчивой сейсмоактивностью с проявлением редких разрушительных землетрясений.

Рис.43 Схема сейсмичности Крымского полуострова

На карте сейсмического районирования Крыма выделены сейсмические зоны и в их пределах участки с различными природными условиями.

На схеме видно, что большая часть эпицентров землетрясений в Крыму находится в Черном море на участке между Ялтой и Гурзуфом. Их очаги располагаются на удалении от берега в 10-40 км и сосредоточены в крутой части склона черноморской впадины на глубинах от 200 до 2000 м. Большинство эпицентров заключено между материковой отмелью и плоским дном глубоководной впадины Черного моря.

Грязевой вулканизм

Грязевой вулкан — геологическое образование, представляющее собой отверстие или углубление на поверхности земли (сальза) либо конусообразное возвышение с кратером (грязевая сопка), из которого постоянно или периодически на поверхность Земли извергаются грязевые массы и газы.

Район проявления грязевого вулканизма в Горном Крыму определяется амплитудой надвигания юрских известняков и наличием в автохтоне пластичных глин нижнего мела. Рассмотренные объекты известны в районе с.Краснопещерское и на горе Долгоруковская. Вдоль фронта ретронадвига в северной части Главной гряды Крымских гор выделена серия бездействующих в период сейсмического покоя, частично размытых грязевых вулканов, подтверждающих современную тектоническую активность Горного Крыма.

На Керченском полуострове более 50 действующих грязевых вулканов: высоких и почти плоских, периодических и действующих постоянно. Булганакское поле – это настоящий триумф грязи. Здесь самые разные, конусообразные и похожие на озера, вулканы истекают грязью. Сопки действуют постоянно, не прекращая испускают грязь, таким образом страхуя себя от редких, но бурных извержений. Только изредка грязь бьет фонтаном, но высота его не больше 10 метров.

Джау-Тепе - самая большая на Керченском полуострове грязевая сопка высотой 119 метров над уровнем моря(60 м. над окружающей местностью). Вулкан имеет крутые склоны, рассеченные оврагами. Площадь сопочного поля - 1,5 кв. км при объеме 55 млн. куб. м. Геологическое положение грязевого вулкана определяется тем, что он располагается на своде Вулкановской антиклинали, протягивающейся в почти широтном направлении.

 

Рис.44 Булганакское поле, Керченский полуостров

Метаморфизм

Метаморфизм – совокупность процессов преобразования в твёрдом состоянии осадочных, магматических и ранее образовавшихся метаморфических пород под воздействием эндогенных факторов таких как: давление, температура и активность флюида.

Типы метаморфизма:

1. Региональный

2. Контактовый

3. Динамометаморфизм

Метаморфизм происходит в твердой горной породе без изменения объема. При этом мелкие кристаллы исчезают, порода перекристаллизовывается с образованием крупных зерен. Во многих случаях из одних минералов возникают другие. Под давлением удлиненные и уплощенные минералы располагаются одинаково, вызывая тем самым разделение горной породы на пластины, как, например, в сланцах и гнейсах.

Осадочные породы образовались не сразу. Вначале накапливался илистый, песчаный, галечниковый или химический осадок. Затем он покрывался новыми отложениями, уплотнялся, пропитывался минеральными солями из циркулировавших растворов и, в конце концов, превращался в горную породу — глину (возникла из ила), песчаник (из песка), конгломерат (из гальки и валунов). Из осадков химического происхождения возникли некоторые известняки, поваренная соль, гипс и другие породы химического происхождения. Иногда в огромном количестве накапливались остатки раковин и скелеты погибших организмов — моллюсков, кораллов, фораминифер и др. За их счет возникли ракушечные и другие известняки органического происхождения.

В Крыму метаморфические породы лежат глубоко от поверхности и поэтому почти не встречаются в естественных обнажениях (глыбы слюдистых сланцев не в коренном залегании можно видеть в окрестностях Белогорска в долине р. Биюк-Карасу). Правда, в основании Крымских гор широко распространены сильно уплотненные глины, которые часто называют глинистыми сланцами, и, следовательно, принимают за метаморфические породы. В действительности же эти породы настолько слабо изменены, что их следует называть аргиллитами и считать типично осадочными.

В районе практики (южное побережье Крыма) метаморфические породы лежат глубоко от поверхности и в следствии этого редко наблюдаются в естественных обнажениях. В маршруте №1 мы видели обнажившиеся интрузивные массивы горы Кастель, окруженные ореолами контактовых биотитовых роговиков.

 

Меловой период развития

На крайнем востоке в валанжинское время продолжалось отложение флиша, связанного с флишем титона, а также белых феодосийских мергелей, являющихся достаточно глубоководными осадками. Западнее (бассейны Индол, Танаса) отлагался мощный флиш, однако в его составе содержатся горизонты глыбовых конгломератов, состоящих из валунов титонских известняков, что было связано с поднятиями на бортах прогиба. В начале готерива площадь морского бассейна сильно сократилась. Непрерывное накопление глинистых осадков продолжалось в начале готерива только в восточной части Восточно-Крымской геосинклинали, в районе Феодосии и в полосе Белогорского прогиба, образовавшегося в это время севернее ее осевой части. Во второй половине готеривского времени, море трансгрессировало к северу и распространилось, перекрывая край Качинского антиклинального поднятия, в пределы равнинного Крыма. Полуостров была в значительной степени опущен и покрыт морем, и существовали только отдельные остатки поднятий, вероятно, выступавшие в виде островов. В начале баррема, происходило дальнейшее развитие опусканий, в связи с чем площадь, занятая морем, расширилась, и вместо песчаных пород начали отлагаться известняки. В середине барремского века произошло общее поднятие Крымского складчатого сооружения, в связи с чем море покинуло его пределы, сохранившись только в Белогорском прогибе. В результате этого крупного поднятия началось эрозионное расчленение горного Крыма, приведшее к образованию глубоких ложбин - Салгирской, Кутлакской в районе Балаклавы. Отложившиеся перед этим на большой площади нижнебарремские известняки были в значительной мере размыты, а их сохранившиеся участки покрылись корой выветривания. В конце баррема и апте Крымское складчатое сооружение испытало опускание более сильное, чем предшествующее поднятие: под воды моря было погружено все или почти все складчатое поднятие горного Крыма. Площадь бассейна расширилась, и море проникло в ложбины и депрессии, промытые во время барремских поднятий горного Крыма. Опускание было очень быстрым, вследствие чего наступающее море не успело срезать рельеф, и последний оказался погребенным под глинистыми осадками верхнего баррема-апта. В позднем барреме-апте вся область равнинного Крыма была вовлечена в опускание и перекрыта морем, хотя возможно, что здесь еще сохранились отдельные невысокие острова. В начале альба в горном Крыму возобновились поднятия и море вновь начало регрессировать, хотя в наиболее глубоких прогибах осадконакопление в альбе продолжалось непрерывно (Белогорский прогиб, Салгирская котловина). В результате этих поднятий значительная часть горного Крыма вновь оказалась приподнятой над уровнем моря и в его пределах шло образование эрозионных долин. Большая часть современного горного Крыма в это время морем покрыта не была и явилась лишь центром того общего поднятия, которое, постепенно развиваясь, преобразилось в дальнейшем в Крымский мегантиклинорий. Моря, омывающие его склоны, оставили здесь свои осадки, слагающие теперь крылья этой антиклинальной структуры.Предверхнеальбские поднятия для рассматриваемого периода явились третьей в истории горного Крыма эпохой, когда он весь или почти весь оказался приподнятым выше уровня моря. Равнинный Крым, наоборот, в верхнем барреме - апте и в начале альба полностью находился под водой. Сооружение горного Крыма, поднятое з эпоху среднеальбской регрессии, впервые начало опускаться по периферии в начале позднего альба. В результате верхнеальбское море ингрессировало с севера в глубокие ложбины, образованные эрозией в регрессивную эпоху. В это же время начались сильные опускания области равнинного Крыма (Скифской плиты) и накопление здесь осадков очень большой мощности. Дальнейшие опускания, развивавшиеся в эпоху отложения сеноманских и туронских слоев, привели к захвату трансгрессией уже весьма значительной полосы северного края горного Крыма. В это время имелись значительные области размыва с которыми связано образование брекчий и конгломератов из перемытых нижнемеловых пород среди туронских отложений. В конце турона или в начале коньякского времени геоантиклиналь горного Крыма испытала поднятие, что отразилось перерывом в отложении осадков между туроном и сантоном или кампаном, трансгрессивным залеганием слоев сантона-кампана и слабой эрозии в их основании. Равнинный Крым в течение позднего альба, сеномана и турона был весь опущен и покрыт мощной толщей морских осадков. Затем последовало опять опускание горного Крыма, о чем свидетельствует трансгрессивное залегание осадков сантона, кампана и Маастрихта на подстилающих породах. Максимум новой трансгрессии и, следовательно, опусканий падает на кампан или на начало маастрихта. А со второй половины маастрихтского времени сооружение горного Крыма испытывает несомненный новый подъем, максимальное развитие которого приходится на конец маастрихта или на датское время, когда формируются мелководные фации этих горизонтов со следами местных размывов.

Развитие Крыма в неогене.

Начало заключительного или орогенного этапа геосинклинального развития горного Крыма связано с крупными поднятиями в нижнем миоцене. Они привели к заметному расширению площади горного Крыма, который в это время уже выступал из-под уровня моря в виде Таврического острова. Эти крупные поднятия сменились новыми опусканиями Крыма, обусловившими среднемиоценовую трансгрессию. Особенно интенсивным было опускание Индоло-Кубанского краевого прогиба. Слабое прогибание испытали также Альминская, Каркинитская и Сивашская впадины. В это же время в пределах горного Крыма стали закладываться древнейшие элементы его рельефа. Вся территория равнинного Крыма при этом была покрыта морем. В среднем сармате начинается новый подъем горного Крыма (рис.3): вместе с прилегающей частью Альминской и Индоло- Кубанской впадин и Тарханкутским полуостровом он оказывается приподнятым выше уровня моря.

Рис.47 Формирование рельефа Юго-Западного Крыма в сармате.

После отступления сарматского моря центральная часть Крымских гор уже не покрывалась морскими водами. В это время и даже несколько ранее, со среднего олигоцена, началось формирование рельефа, остатки которого сохранились до наших дней. После того как сарматское море отступило, оставленные им рыхлые отложения начали быстро смываться с поверхности плато. Последние стали интенсивно разрушаться реками, которые, врезаясь, делили их на отдельные части. Сразу же после обнажения поверхностей плато из-под сарматских осадков началось формирование карстовых форм. В мэотический век трансгрессия охватила весь равнинный Крым.

После краткого перерыва морем была затоплена и большая часть Тарханкутского вала.

Рис. 48 Формирование рельефа Юго-Западного Крыма в мэотисе.

Также возобновилось опускание горного Крыма, которое, прежде всего, проявилось на его восточной окраине, по периферии Керченского полуострова. В середине мэотического времени опускание привело к распространению трансгрессии на северный край Крымского поднятия. Горная часть Крыма снова превратилась в остров, который имел значительно более обширные размеры, чем в сарматское время, так как мистическое море не проникало далее предгорий. В конце мэотиса опускание довольно быстро сменилось не очень значительными поднятиями предпонтического времени, в это время произошел подъём не только северного края, но и восточного окончания горного Крыма. Вновь поднят был Тарханкутский полуостров, в западной части которого снова стали образовываться эрозионные долины. Опускания следующего этапа, с которыми связано формирование понтических отложений, были также сравнительно небольшими. Как показывает распределение фаций понтических отложений, более значительным опускание было в северной и юго-восточной частях Керченского полуострова, т. е. по крыльям восточного погружения мегантиклинория горного Крыма. В киммерийское время произошли кратковременные поднятия всего горного Крыма, которыми и объясняется отсутствие нижнего (азовского) горизонта киммерийского яруса в северо-восточной и восточной частях Керченского полуострова. С этого времени Крым начал принимать современные облики. Стоит отметить, что его развитие не останавливается и поныне.

 

Физическое выветривание.

Данный тип выветривания горных пород и минералов связан с колебаниями температуры (температурное выветривание), механическим воздействием замерзающей в трещинах и порах горных пород воды (морозное выветривание), развивающейся корневой системой деревьев, жизнедеятельностью роющих животных, кристаллизацией солей и др. В результате в горных породах и минералах образуются и расширяются трещины, по которым породы и минералы распадаются на обломки разных размеров: глыбы, щебень, дресву, песок. При этом состав конечных продуктов выветривания не меняется и полностью зависит от минерального состава, структуры и текстуры исходных пород. Чем мельче и однороднее обломки горных пород, тем они устойчивее по отношению к физическому выветриванию, которое по мере измельчения материала замедляется и, наконец, практически прекращается.

На примере маршрута № 8 (г. Южное Демерджи) мы могли пронаблюдать физическое выветривание. Целью данного маршрута являлось: изучение строения главной гряды Крымских гор, изучение процессов выветривания, изучение эоловых процессов, а также изучение склоновых процессов (обвалы и осыпи).

 

 

На маршруте мы познакомились с 5 ярусами (формами) выветривания:

1)Ярус – нишевокарнизные и грибообразные формы. (рис.49)

2)Ярус – столбчатые и башенные. (рис.50)

3)Ярус – округлые формы. (рис.51)

4)Ярус – бастионные и крепостные. (рис.52)

5)Ярус – пьедестальные. (рис.53)

Нишевый ярус выветривания находится в конгломератах, сцементированных песчаниками. При выветривании конгломератов образуются галечные осыпи. Происходит это из-за того, что галька прочнее, чем цемент. Процессы корразии и дефляции, постоянно удаляющие продукты выветривания и обнажающие всё новые участки породы, а также гравитационные процессы, смещающие обломочный материал по склону, способствуют активному формированию разнообразных причудливых форм выветривания на юго-западном склоне г. Демерджи. Активизации процессов выветривания здесь способствует высокая солнечная инсоляция крупных склонов южной экспозиции.

Усиливающее термофракционное выветривание конгломератов, имеющих крайне разнообразный литологический состав и как следствие - разный коэффициент расширения различных галек. Немалую роль в смыве продуктов оказывают периодические ливневые осадки, характерные для южнобережия, также сопровождающиеся формированием селевых потоков.
В обнажении в точке наблюдения №34 развиты нишево-карнизные формы выветривания. Наиболее подвергнута выветривания центральная часть обнажения, в которой в результате дефляции образовались характерные пустоты. Породы представлены конгломератами.

Рисунок 49 Нишевокарнизные и грибообразные формы

В точке наблюдения №35 наблюдали столбообразные и башенные формы выветривания. В разрезе они соответствуют массивным песчаникам, гравелитам с линзами галечных конгломератов. Последние при выветривании образуют линейные ниши на поверхности стенки. Наличие систем вертикальных трещин образует и обеспечивает преобладание высоких удлиненных форм выветривания. Стенка разбита на несколько пачек. Нижняя половина разреза соответствует вертикальным башенным формам. Верхняя часть столбообразна с характерными полосами, углублениями на месте слагающих конгломератов или выступающими ребрами прочных песчаников. Выше на пологой плохообнажённой части склона располагаются слабозадернованные подвижные осыпи из продуктов выветривания конгломератов.

 

Рисунок 50 Столбчатые и башенные формы

В точке наблюдения №36 видны три верхних яруса выветривания. Для третьего яруса характерны округлые, пышные, раздутые формы - результат выветривания гравелитов, песчаников мощной однородной толщи. Четвёртый ярус представлен бастионными и башенно-крепостными формами мощной однородной толщи верхнеюрских конгломератов. Для этого яруса выветривания характерно наличие ячеек дефляции и круглых башен, отделенных от склона, образующих каменный лес. Примером такой формы выветривания является голова Екатерины. Пятый, самый верхний ярус, представлен пьедестальными приземисто-ребристыми уплощенными формами выветривания.

 

Рисунок 51 Округлые формы выветривания

Рисунок 52 Бастионные и крепостные

Рисунок 53 Пьедестальные формы выветривания

В процессе изучения данной территории, студентам предоставилась возможность подняться до наивысшей точки г. Южная Демерджи, поэтому мы лично увидели все ярусы выветривания.

 

Химическое выветривание

Это процессы химического разложения минеральных компонентов породы и образование за их счет новых минералов, устойчивых в физико-химических условиях земной поверхности.

Процессы физического и химического выветривания взаимосвязаны и происходят одновременно. Вместе с тем механическое разрушение пород опережает и подготавливает материал для химического выветривания. Химическое разложение минеральных компонентов наиболее интенсивно идет в мелко раздробленных и водопроницаемых породах.

Главные факторы химического выветривания - вода, кислород, углекислый газ, органические кислоты и др. Активность химического выветривания связана с разными причинами, однако определяющую роль играют климатические условия. В нашем случае климат был жарким и влажным, что благоприятно влияет на химическое выветривание.

Типы реакций при химическом выветривании различны в зависимости от состава горных пород и условий. Главнейшими являются: растворение, окисление, гидратация, карбонизация, гидролиз.

Окисление - взаимодействие горных пород с кислородом и образование оксидов или гидроксидов, если присутствует вода. Окисление протекает в приповерхностной зоне, куда могут проникнуть атмосферные воды, богатые кислородом. Легко такие реакции протекают у сульфидов. (рис. 54)

Рисунок 54 Новопетропавловский карьер. Лимонитизация. (Маршрут №5)

Биологическое выветривание

Огромная роль в процессах выветривания принадлежит органическому миру. Влияние растительных и животных организмов на литосферу заключается в механическом разрушении и химическом разложении горных пород под действием выделяемых кислот, СО2 и О2, и жизнедеятельности организмов.

Механическое воздействие организмов проявляется в сверлении, росте корней растений, которые проникают в трещины горных пород и постепенно разрушают их.

Роль организмов в химическом выветривании определяется тем, что они способны захватывать различные химические элементы из разрушаемой горной породы и выделять в процессе жизнедеятельности различные химически активные кислоты и кислород.

Процессы биологического выветривания мы наблюдали в маршруте №4 (Мраморный карьер. Пещера Эмине-Баир-Хосар).

Рисунок 55 Естественный вход в пещеру Эмине-Баир-Хосар

Карстовые процессы

Карстовый процесс представляет собой длительно развивающийся процесс растворения или выщелачивания трещиноватых растворимых горных пород подземными и поверхностными водами. В результате деятельности карстовых процессов возникают как отрицательные формы рельефа на земной поверхности, так и различные полости, каналы, гроты или пещеры на глубине.

Основными условиями развития карста являются: трещиноватость растворимых горных пород, обеспечивающих их водопроницаемость; наличие агрессивных вод и движение их по трещинам.

Наибольшее разнообразие карстовых форм наблюдается в горных массивах, сложенных мощными толщами карбонатных пород в горных странах Средиземноморья, на Кавказе, в горной части Крыма.

Различают открытый, или голый, карст, когда растворимые породы выходят на дневную поверхность, и закрытый, когда они залегают глубоко под землей и с поверхности перекрыты толщами нерастворимых пород.

К поверхностным карстовым формам относятся карры, поноры, карстовые ниши, воронки, котловины и полья, а также колодцы и пропасти.

Подземные карстовые формы представлены пещерами и каналами. Самыми крупными подземными формами карстового рельефа являются карстовые пещеры. Они представляют собой систему горизонтальных или нескольких наклонных каналов, туннелей, сложно ветвящихся и образующих огромные залы или гроты. Пещеры между собой могут соединятся туннелями, провалами или узкими щелями. По каналам нередко протекают подземные реки, а на дне пещер располагаются подземные озера. В пещерах часто наблюдаются своеобразные натечные формы – сталактиты, растущие от кровли пещеры вниз, сталагмиты – растут вверх.

Процесс карстообразования мы смогли наблюдать на примере пещер Эмине-Баир-Хoсар (маршрут №4) и Кизил-Кобинка (маршрут №7).

Рисунок 58 Пещера Эмине-Баир-Хосар (Маршрут №4-плато Чатыр-Даг)