2.3.10. Природні явища та процеси пов’язані з підземними водами

Підземні води мають глобальне значення і приймають участь у багатьох фізико-географічних та геологічних процесах різного рівня. Вони також є невід’ємною складовою ландшафтів та екосистем. Розглянемо деякі особливі явища, які мають також велике практичне значення.

Досить розповсюдженим та небезпечним явищем є зсуви. Зсуви пов’язані з ковзним зміщенням порід по схилу, там де вони знаходяться в стані нестійкої рівноваги. Це можуть бути схили гір, долин, балок, узбережь, штучних понижень. Зафіксовані також величезні зсуви на материкових схилах в океані. Явище зсування великої маси порід пов’язане з ослабленням сил зчіплення поздовж місцевих нахилених відносних водотривів — поверхонь ковзання. Цьому сприяє поступове вимивання та розчинення часток порід підземними водами, що течуть за схилом. Після утворення зсуву він може частково підперти підземні води і це сприяє розвитку наступного. Так утворюються комплексні, складні зсуви. Це досить складні утворення. Розвиток буде відбуватися до тих пір, поки не встановиться положення рівноваги. Зсуви бувають досить різноманітними. Наприклад можна виділити скельні, блокові, незаокруглені, ротаційні, обвали. Окремо виділяють опливини — не дуже потужні, перенасичені водою маси ґрунтів та порід, що пластично «стікають» за схилом.

Крім зсувів з підземними водами пов’язані такі явища як пливуни, суфозія, карст, явища зони багаторічної мерзлоти.

Пливуни це гірська порода, насичена водою (пісок, супісок, деколи дрібна галька чи суглинок), що здатна під тиском вище розташованих товщ та впливом гідродинамічних навантажень розпливатися та перетікати. Якщо пливун знаходиться у замкненому просторі, то він не рухається. У зволожених районах окремі пливуни можуть виходити на поверхню.

Суфозія — це явище виносу дрібних мінеральних часток та розчинених речовин потоками підземних вод, які фільтруються у товщі гірських порід, що приводить до утворення порожнин і просідання вище розташованих шарів порід. Суфозія розвинута у пилуватих (лесах) та дрібнозернистих осадових породах. Поздовж потоків підземних вод виникають ніби промиті канали («водні жили»). На земній поверхні з’являються різноманітні від’ємні, просадочні форми — воронки, провалля, степові блюдця (поди) та інші. Часто просідання яскраво виражені біля виходу підземних вод на поверхню.

Карст (за В.М. Андрейчуком) це система процесів та явищ, що виникають та розвиваються під землею та (або) на її поверхні внаслідок взаємодії (розчинення, перенесення та відкладання речовини) природних вод з розчинними у даній обстановці гірськими породами. За сучасними уявленнями карст широко розповсюджений у земній корі, на різних глибинах і в різних умовах. Існує значна кількість його різновидів. В карстових областях існують складні системи підземних порожнин.

Явища зони багаторічної мерзлоти будуть розглянуті у розділі 2.6.

Гідрологія річок

Практично вся поверхня суходолу вкрита лініями тимчасових та постійних водотоків. Їх сітка охоплює навіть пустелі. Водотоки — найбільш масовий тип поверхневих водних об’єктів суходолу. В залежності від кліматичних та геологічних умов змінюється характер їх сітки: густина, глибина врізу, конфігурація (малюнок), структура (співвідношення між характерними частинами). Основною її рисою є переважаюче об’єднання потоків (та вироблених ними від’ємних витягнутих форм рельєфу) у все більші, аж до головних річок. Переважання водотоків та їх об’єднання пов’язані як з особливостями загальних рис будови суходолу, так і з розвитком ерозійно-акумулятивних процесів. Ерозійна та транспортуюча здатність потоків при їх з’єднанні зростає нелінійно (у степені більше одиниці). Тобто вниз за течією наростає вріз та стабільність положення ліній току за виключенням деяких територій переважного відкладання (акумуляції) наносів. Певний ступінь такої стабільності призводить до утворення річок з виробленими руслами, поздовжніми профілями (похилами) та долинами. Одночасно відбувається перехід від тимчасових до постійних водотоків. Зокрема це пов’язано з відслоненням горизонтів ґрунтових та інших підземних вод, що забезпечує більшу стабільність живлення водотоку.

Таблиця 2.3.

Таким чином річки — це особливі поверхневі водотоки суходолу, які характеризуються наявністю постійного живлення атмосферними опадами з власного водозбору, стабільністю положення, наявністю добре розроблених русла та долини. Дрібних річок є мільйони, а найкрупніших — одиниці.