12. Геологическая деятельность атмосферных и поверхностных вод. Геологическая деятельность подземных вод.

Геологическая работа поверхностных текучих вод зависит от массы воды и скорости ее движения, скорость же зависит от уклона. Чем больше масса воды и скорость ее течения, тем больше совершаемая работа, которая складывается из 1) смыва; 2) размыва (эрозии); 3) перемещения продуктов смыва и эрозии (транспортировка); 4) отложения перемещенных продуктов (аккумуляция). Водная денудация имеет огромное значение в формировании рельефа, она приводит к расчленению и в целом к понижению поверхности материков. Основу поверхностного стока составляют атмосферные осадки. Поверхностный сток бывает в виде сплошной пелены или тонких недифференцированных струек, стекающих с повышенных мест по склонам (плоскостной сток), и в форме линейно направленных струй и потоков — русловый сток, приуроченный к рытвинам, русловым ложбинам, оврагам и речным долинам.

Временные водные потоки связаны с дождями и таянием снега. Различают геологическую деятельность плоскостного смыва и работу периодических русловых потоков.

Плоскостной смыв происходит на склонах гор и холмов, охватывая значительные площади кор выветривания на земной поверхности. Действие смыва обычно весьма кратковременно и быстро прекращается после дождя и таяния снега. Поверхностные и приповерхностные воды тонкими струйками перемещают мелкозем, т. е. песчаные и глинистые частицы, вниз по склону — идет эрозионная (разрушительная) работа. Ближе к подножию склона движение этих вод замедляется — идет аккумуляция (накопление) склоновых отложений, т. е. созидательная геологическая работа. Отложения (осадки) такого типа называют делювием. Наибольшая мощность делювия отмечается у самого подножия, где образуется делювиальный шлейф шириной до 200–300 м и более и мощностью до 20–30 м.

Типичный делювий образуется в слабохолмистых районах. В горных местностях делювий всегда смешивается с коллювием — обломками различного размера (до очень крупных глыб), перемещающихся вниз под действием силы тяжести. Эти два процесса тесно сопряжены, действуют в основном параллельно, хотя гравитационное перемещение обломков, может происходить и без активной водной среды. Солифлюкцию - это медленное перемещение почв и рыхлых грунтов под влиянием силы тяжести и попеременного протаивания — промерзания (в областях развития многолетней мерзлоты). С солифлюкцией связано образование специфических форм микрорельефа — солифлюкционных террас, наплывов и гряд.

Работа временных (периодических) русловых потоков происходит как на равнинных территориях, так и в горных местностях. На равнинах эта работа ведет к образованию оврагов — узких, глубоких понижений. Зачаточные овраги иногда называют балками. Балками называются также прекратившие свой врез овраги, имеющие плоское дно и заполненные маломощными овражно-балочными отложениями. В горах такие процессы идут более интенсивно, а при сильных дождях — просто катастрофически. Там, где временные потоки выходят на пониженное более равнинное место (например, в долину реки), они разливаются в виде веера, откладывая здесь принесенный рыхлый материал — образуются конусы выноса. Подобные отложения называются пролювием. От слияния конусов выноса образуются пролювиальные шлейфы. Сели — связанные с очень сильными ливнями грязекаменные потоки, включающие воду, грязь, различные глыбы, иногда массой в несколько тонн.

Геологическая деятельность рек.

Реки производят огромную работу по разрушению горных пород, переносу рыхлого материала и отложению его на новом месте. Разрушительная работа рек называется речной эрозией. Различают донную речную эрозию, связанную с углублением русла, и боковую эрозию - подмыв берегов и расширение долины. В начале жизни реки преобладает донная эрозия (углубление), затем, по мере выполаживания продольного профиля реки, усиливается боковая эрозия. Базис эрозии — уровень того бассейна, куда впадает река. Базис эрозии является общим для всей речной системы. Понижение или повышение базиса эрозии связано, главным образом, с тектоническими движениями — подъемом или опусканием отдельных геоблоков в земной коре.

Атмосферные осадки, попадая на земную поверхность, разделяются обыкновенно на три неравные части. Одна часть течет прямо по поверхности и образует ручьи, реки и озера: другая - испаряется, возвращается снова в атмосферу и отчасти расходуется организмами; третья - поглощается почвой, проникает на разную глубину внутрь земной коры и служит основным источником питания подземных вод. В целом подземными водами называются воды, находящиеся в горных породах в жидком, твердом и газообразном состоянии.

Подземные воды играют существенную роль в геологическом развитии земной коры. Их чрезвычайно широкое распространение и подвижность приводят к постоянному взаимодействию с горными породами и к перераспределению вещества в земной коре. Прежде всего геологическая деятельность подземных вод проявляется в карстовых явлениях, суффозии и явлениях, связанных с многолетнемерзлыми породами.

Карстовые явления связаны с выщелачиванием подземными водами карбонатных и других растворимых пород. Выщелачивание обычно начинается с поверхности. Образуется воронка, затем глубокие борозды, или карры. В дальнейшем выщелачивание проникает вглубь. В результате на дне карра образуется нечто вроде природного колодца, в который устремляется вода. Такие колодцы называются понорами. В конечном итоге в горных породах образуются многочисленные каналы и пещеры, часто поглощающие целые ручьи и реки.

Подземные воды не только выщелачивают горные породы, но при благоприятных условиях отлагают растворенные вещества, создавая разнообразные натечные образования: сталактиты и сталагмиты. Сталактиты представляют собой удлиненные, растущие вниз от кровли пещеры сосульки, состоящие чаще всего из кальцита. Сталагмиты, наоборот, растут вверх, образуя более толстые натечные формы. Подземные воды отлагают минеральные вещества в пустотах рыхлых пород, цементируя их. В результате цементации образуются новые породы: песчаники, конгломераты, брекчии и др.

Механический вынос из горных пород мелких минеральных частиц; этот процесс называется суффозией. Процессы суффозии приводят, в частности, к возникновению оползней. Оползни -это передвижения масс горных пород вниз по склону под влиянием силы тяжести. В обычное время вода стоит ниже водопроницаемого (песчаного) горизонта. Во время паводка вода поднимается выше горизонта песков. Сток подземных вод прекращается. В песках накапливается много воды. Когда паводок спадает, вода устремляется к выходу, увлекая за собой песчаные частицы, вынося в реку тысячи тонн песка. Связь с подстилающим водоупорным слоем ослабляется, и вышележащая толща пород вместе с пластом песка сползает вниз.

Многолетнемерзлыми породами называются толщи горных пород, имеющие отрицательную температуру в течение неопределенно долгого времени, что обусловливает наличие в них льда, цементирующего частицы пород. Мощность мерзлых пород колеблется от нескольких до 600-800 м, а в высокогорных Районах превышает даже 1000 м.Мерзлые породы оттаивают в летнее время только на небольшую глубину (0,2-1,5 м). Этот временно оттаивающий верхний слой многолетнемерзлых пород называется деятельным слоем.

При переувлажнении оттаявшего грунта деятельного слоя под влиянием силы тяжести может начаться солифлюкция, или течение грунта.

В районах распространения многолетнемерзлых пород обычны наледи и бугры пучения вследствие образования льда в результате замерзания подземной воды в толще промерзших пород, а также термокарст - замкнутые воронко-, котловино- или блюдцеобразные понижения, заполненные чаще всего водой и образующиеся вследствие вытаивания погребенного льда или оттаивания многолетнемерзлого грунта.