Тема 6 Разрушительная и созидательная роль ледников, поверхностных текучих вод и рек (2 часа)

Цель занятия: Ознакомить студентов с геологической деятельностью ледников, режимом и их движением, водно-ледниковых потоков, поверхностных текучих вод и рек

Форма отчета: Студенты в тетради для практических занятий описывают типы ледников и количество оледенений, разрушительную и созидательную роль ледников, поверхностных текучих вод и рек, формы рельефа и типы отложений. По пройденному материалу осуществляется, контрольный опрос.

Ледники производят значительную разрушительную и созидательную работу. Благодаря их деятельности видоизменяется рельеф земной поверхности, перемещается значительное количество обломочного материала, и накапливаются разнообразные осадки.

Ледники являются мощной силой, производящей снос, перемещение и отложение продуктов разрушения горных пород, а также истирание и выпахивание поверхности Земли, шлифование ложа, по которому они движутся, создавая при этом котловины, борозды, рытвины.

В условиях горных ледников продукты разрушения горных вершин и утёсов падают на фирн или же ледник в виде глыб и мелкообломочного песчано–глинистого материала. Весь этот материал вместе с материалом, содранным ледником с ложа, уносится вниз, где он откладывается в виде морены. Грубообломочный материал при этом округляется, шлифуется и покрывается царапинками, превращаясь, таким образом, в валуны. Валуны – обязательные составные части морен.

Особенностью ледниковых морен, отличающих их от других континентальных отложений, являются неоднородность состава, отсутствие сортировки обломочного материала и отсутствие слоистости.

Моренные отложения представляют собой грубый неоднородный, неотсортированный, неслоистый обломочный материал. Морены состоят из валунных опесчаненных красно-бурых суглинков и тонких глин или серых разнозернистых глинистых песков, гравия гальки, щебня, валунов. Они залегают покровами и характеризуются мощностью в десятки метров. Конечные моренные гряды имеют высоту до 30…40 м. Донные морены представлены неслоистыми и неоднородными по составу валунными глинами и суглинками.

Движущийся ледник выпахивает поверхность Земли и образует характерные формы рельефа: троговые долины, ниши (кары), ледниковые озерки и другие.

Троговые долины имеют в поперечном сечении форму корыта с крутыми склонами и вогнутым дном. Нишеобразные (небольшие углубления в виде ложи) и циркообразные (большие ложеобразные котловины) углубления образуются на склонах горных гребней. После отступления ледника котловины заполняются водой, образуя ледниковые озёра.

Ледники, встречая на своём пути скалы, небольшие возвышенности, состоящие из коренных пород, сглаживают их, округляют, полируют и шлифуют. В результате возникают своеобразные удлинённые формы, «бараньи лбы», склоны которых, с одной стороны хорошо отполированы, а с противоположной – крутые, менее затронутые полировкой.

Сочетание таких форм образует ряд сглаженных ассимитричных выступов и углублений, которые называются «курчавыми скалами». Поверхность курчавых скал покрыта шрамами и царапинами, ориентированными в направлении движения ледника.

В горных районах боковые и срединные морены при таянии льда образуют вдоль долины, выраженные в рельефе продольные валы.

Помимо неправильных хаотически разбросанных холмов существуют формы, отличающиеся определённой правильностью расположения, и называются они друмлинами. Состоят из плотной глины и валунов.

Талые воды ледника, разливаясь впереди края ледника, откладывают приносимый ими взвешенный и влекомый материал в определённой последовательности, образующийся при размывании донной и конечной морены. Вблизи границ ледника остаются крупные обломки: дальше осаждаются пески и ещё дальше – глинистый материал. Так накапливаются флювиогляциальные отложения.

Флювиогляциальные отложения отличаются сравнительной отсортированностью и слоистостью. Они представлены обычно толщами песка, гравия, галечника, глинами и покровными суглинками,

При выровненной поверхности рельефа подледниковые потоки теряют скорость, широко разливаются по этой поверхности и откладывают принесённый обломочный материал. Так образуются зандровые пологоволнистые равнины, зандровые поля или зандры, сложенные по краям песками, гравием, галькой и расположенные за краем конечных морен.

Накопление обломочного материала (песка, гравия) в виде вытянутых высоких узких гряд или валов, получило название оз. Они сложены хорошо промытыми слоистыми разнозернистыми песками, гравием, галькой, в них встречаются валуны и валунные глины.

Беспорядочно разбросанные холмы, состоящие из слоистых отсортированных песков, супесей с примесью гравия и прослоев глины, называются камами.

Талые воды доставляют обломочный материал в озёрные водоёмы, за счёт чего формируется озёрно-ледниковые отложения. Это мелкозернистые осадки и так называемые ленточные глины, состоящие из чередования тёмных глинистых прослоек и более светлых прослоек из опесчаненных глин. Они имеют очень правильную тонкую слоистость. По числу слоёв можно судить о периоде отступления ледника в данном районе (песок - летом, глина - зимой).

Таким образом, областям оледенения свойственны особые черты рельефа (курчавые скалы, камы, озы, троговые долины, моренные холмы и т. д.) и характерный комплекс ледниковых и водно-ледниковых отложений (морены и флювиогляциальные образования). Они представляют собой замечательные геоморфологические и геологические документы, по которым можно судить о древних оледенениях и истории их развития, особенно за последний антропогенный период.

Геологическая работа поверхностных вод. Выпадающие на поверхности суши атмосферные осадки частью испаряются обратно в атмосферу, частью стекают по поверхности в виде дождевых и талых снеговых вод и частью просачиваются в почву.

Геологическая деятельность текучих вод складывается из: смыва, размыва (эрозии), перемещения продуктов смыва и эрозии (транспортировка), отложения перемещённых продуктов (аккумуляция).

Геологическая работа вод начинается с отрыва минеральных частиц от поверхности выветренных пород при падении дождевых капель. Благодаря огромной массе осадков, выпадающих ежегодно и геологическим масштабам времени общие результаты разрушающей работы дождевых капель оказываются значительными.

Поверхностный сток атмосферных осадков осуществляется или в форме тонких переплетающихся микроструек, густой сетью покрывающих склоны, или в форме линейно направленных мощных струй и потоков в рытвинах, оврагах и речных долинах.

Эти струи отрывают от горных пород минеральные частицы и уносят вниз по склону местности. При этом образуются желобки и бороздки, густой сетью покрывающие поверхности склонов.

Очень узкие гребни между желобками и бороздками легко размываются этими же струйками, и происходит плоскостной смыв (плоскостная эрозия) рыхлых продуктов разрушения горных пород, ведущая к выполаживанию местности.

Этот процесс смыва приводит к разрушению всё более глубоких слоёв, до этого находящихся под покровом рыхлых образований. У основания склона частицы оседают, образуя мощный покров суглинистых осадков. Этот процесс смыва называется делювиальным, а осадки – делювием.

Отдельные струйки воды, следуя по уклонам местности, объединяются в ручейки, ручьи, речки и реки и приобретают способность углублять свои русла. Вначале образуются на склонах короткие размывы – рытвины, при дальнейшем росте которых возникают овраги, а в условиях горного рельефа водотоки разрабатывают глубокие ущелья. Рытвины и овраги являются формами размыва поверхностного склона в результате работы сосредоточенных потоков.

Процесс размыва называется эрозией. Этот процесс происходит на распаханных склонах, на спусках грунтовых дорог, т. е. там, где имеются линейно вытянутые по склону искусственные или естественные ложбины.

Наиболее активной формой эрозии на обширных пространствах безлесных, степных и лесостепных равнин являются овраги. Вместе с развитием оврагов усиливает смыв почвенного, а в дальнейшем рыхлого подпочвенного покрова. При этом степи и лесостепи, обладающие плодородными почвами, превращаются в «дурные земли», которые имеют сложно ветвящуюся сеть оврагов, разделённых межовражными возвышенностями, полностью или частично лишённых почвенно- растительного покрова.

Росту оврагов и появлению «дурных земель» способствует сведение леса, распашка крутых склонов, раскопки.

Предельной отметкой, до которой возможен размыв ложа оврага, является уровень бассейна (озеро, река), в который впадает водоток оврага.

Уровень или горизонтальная поверхность, ниже которой вода не производит размывающего действия уровень называется базисом эрозии. Это чаще всего различные понижения в рельефе, днища старых балок, долины рек и уровень воды в местных водоёмах и реках. Глубина базиса эрозии определяется разницей между наивысшей точкой данного водораздела и базисом эрозии.

Для речек и рек базисом эрозии является уровень другой реки, озера, моря (водоприёмник), в который впадает данная река. Уровень Мирового океана называется абсолютным базисом эрозии.

Перенос обломочного материала струйками и потоками воды сопровождается шлифованием и царапанием русла потока, т. е. явлениями корразии. Одновременно имеет место химическое растворение омываемых потоком горных пород. Это явление называется коррозией.

Вся работа, включающая явления смыва и размыва, корразию и коррозию называется эрозией.

Эрозия объединяет следующие явления: смыв и размыв горных пород силой водного потока, шлифование и царапание дна русла, переносимыми минеральными частицами (корразия), химическое растворение (коррозия) горных пород водным потоком.

Перенос обломочного материала вниз по течению осуществляется во взвешенном состоянии (в виде мути, суспензии), во влекомом состоянии – путём перекатывания по руслу волоком и в растворённом состоянии. Во взвешенном состоянии транспортируются наиболее мелкий обломочный материал – тонкий песок, пыль и глинистые частицы. Грубообломочный материал (гравий, галька, крупные камни) транспортируется (перекатывается) волоком.

Процесс углубления русла водотока называется глубинной или донной эрозией. На участках, где наблюдается глубинная эрозия, река течёт бурным потоком с порогами и водопадами. В среднем и, особенно, в нижнем течении глубинная эрозия прекращается и начинается размыв берегов, так называемая боковая эрозия.

Река то, прижимаясь и размывая свой правый берег, то, отходя от него, оставляет за собой косы и старицы и происходит расширение речной долины. При этом сам водоток описывает излучины – меандры. Течение водотока на таких участках вялое и оживление может наступить только после нового снижения базиса эрозии, вслед за которым происходит углубление русла, и образуются быстрины, пороги, водопады, которые приурочены чаще всего к выходам трудноразмываемых магматических или прочных осадочных пород среди « рыхлых» песчано-глинистых отложений.

При обновлении рек, достигших стадии меандрирования (старости), образуются речные (аллювиальные) террасы. Террасы имеют и крупные овраги.

Каждая аллювиальная терраса состоит из почти горизонтальной или слабоволнистой площадки, вытянутой вдоль русла реки и уступа, ограничивающего эту площадку со стороны русла. Линия пересечения площадки и уступа называется бровкой террасы, а внутренний край площадки) швом террасы.

Смываемые и размываемые потоками поверхностных вод рыхлые продукты разрушения горных пород частично отлагаются в руслах и поймах рек, а в большей части выносятся в море.

Работа текучих вод в конечном итоге приводит к уничтожению возвышенностей, к общему снижению уровня суши и превращению материков в размытые равнины (пенеплены – почти равнины).

Когда же поверхность суши поднимается над уровнем моря (над абсолютным базисом, эрозии), текучие воды создают сильно пересечённый горный рельеф страны. Водотоки врезаются в русло, углубляя их и превращая свои долины в глубокие ущелья.

Отложения текучих вод. Смываемые струйками дождевых и талых вод продукты разрушения горных пород отлагаются в нижних частях склона и у его подножия. Этот материал называется делювием (смытый). Делювий чаще всего представлен глинистыми горными породами – супесями, суглинками и глинами, включающими обломки твёрдых коренных горных пород, снесённых с вышележащих частей склона временными потоками воды.

Временные потоки, смывающие обломочный материал с горных склонов, несут огромную массу не только взвешенных частиц, но и влекомого материала – гравий, гальку и камни. Это так называемые грязевые потоки. В Средней Азии их называют селями, в Альпах – мурами.

Грязевые потоки, выходя с гор, разливаются широко по предгорью и образуют временные водоёмы и озёра. На их дне вначале откладывается грубообломочный материал, а затем тонко взвешенный. При многократном повторении грязевых потоков формируются мощные толщи, сложенные чередующимися грубообломочными, песчаными и глинистыми отложениями. Такие отложения называются пролювием (т.е. промытый).

Отложения сосредоточенных потоков ручейков, речек, рек называются, аллювием (что значит намытый).

Аллювиальные отложения накапливаются в долине реки и при устье. Отложения в долине происходят во время половодий, когда река разливается и затопляет пойму, а её воды несут огромное количество взвешенного и влекомого материала.

На поверхности поймы отлагается мелкий обломочный материал - мелкий песок и пылевато-глинистые частицы. В русло реки, где водоток имеет большую скорость, переносится и откладывается грубообломочный материал - гравий, галька, песок. Так образуется русловый аллювий.

Русловые отложения, выступающие из под воды, в меженное время в виде удлинённых островков и подводных гряд, называются мелями и косами.