Современные представления о Литосфере

Современные представления о Литосфере

Литосфера — каменная оболочка Земли, включающая земную кору и часть верхней мантии, простирается до астеносферы и имеет мощность 150 — 200 км. Литосфера разбита глубинными разломами на крупные блоки — литосферные плиты, они движутся в горизонтальном направлении со средней скоростью 5—10 см в год. Крупных литосферных плит семь: Евразийская, Тихоокеанекая, Африканская, Индийская, Антарктическая, Североамериканская и Южноамериканская. В земной коре — верхней части литосферы — обнаружено 90 химических элементов, но только 8 из них широко распространены и составляют 97, 2 %. По А. Е. Ферсману, они распределяются следующим образом: кислород — 49 %, кремний — 26 %, алюминий — 7, 5 %, железо — 4, 2 %, кальций — 3, 3%, натрий — 2, 4%, калий — 2, 4%, магний — 2, 4%. Из этих элементов наибольшее значение имеют кислород и кремний. Эле- менты образуют сложные химические соединения — минералы. Общее число минералов приближается к 2000, из них широко распространены всего 400 — 500 видов.

Горные породы представляют собой сложные и закономерные сочетания минеральных масс и залегают в виде слоев или крупных скоплений (тел).

Горные породы и минералы делятся на магматические, осадочные и метаморфические.Магматические минералы и горные породы образуются в недрах Земли в условиях высоких температур и давлений в результате кристаллизации магмы. Они составляют 95 % массы вещества, слагающего земную кору. По содержанию оксида кремния Si02 породы делятся на кислые (оксида кремния более 65 %), средние (от 65 до 52 %), основные (52—40%) и ультраосновные (менее 40%). В кислых магматических породах — гранитах и др. — преобладают относительно легкие элементы (Na, К, А1) и минералы — полевой шпат, кварц. В ультраосновных породах перидотитах, дунитах и др. содержатся тяжелые элементы (Са, Mg, Fe) и минералы оливин и авгит. По условиям застывания магматические горные породы под разделяются на глубинные (интрузивные), образовавшиеся при кристаллизации магмы в глубоких зонах земной коры, и излившиеся (эффузивные).

Осадочные горные породы формируются на поверхности Земли в условиях низких температур и давлений. Исходным материалом служат ранее образовавшиеся породы. Осадочные породы делятся наобломочные (пески, галечники), глинистые (глины), химические (каменная соль, гипс) и органогенные (известняки, торф). Обычно осадочные горные породы рыхлые, пористые, но могут быть уплотнены. Основные минералы осадочного происхождения: галит NaCl, кальцит СаС03, гипс CaS04 • 2Н20, каолинит Al4 (Si4O10) • (ОН)8. Метаморфические горные породы и минералы образуются под воздействием высокого давления, высоких температур и горячих паров и газов. Метаморфизации подвергаются осадочные и магматические породы, в них возникает полосчатая текстура (сложение), наблюдается перекристаллизация, возникают новые минералы. При метаморфизации песчаники превращаются в кварциты, известняки — в мраморы, глины — в глинистые сланцы, граниты — в гранито-гнейсы.

Рельеф земной поверхности, классификация форм рельефа по размерам.

Рельеф — совокупность неровностей земной поверхности определенного геологического строения. Рельеф образуется в результате сложного взаимодействия земной коры с водной и воздушной оболочками, живыми организмами и человеком. Наука, изучающая рельеф, называется «геоморфология». Геоморфология — наука о строении, происхождении, истории развития и современной динамике рельефа земной поверхности. Рельеф состоит из форм — отдельных неровностей, представляющих собой трехмерные тела, занимающие определенный объем.

Формы рельефа имеют элементы — грани, ребра, углы и образуют типы рельефа — закономерные сочетания форм, объединенных единством происхождения. Пространственное обособление типов рельефа обусловлено либо различиями внутренней структуры земной коры, либо преобладающим воздействием одного из внешних процессов.

Формы рельефа могут быть замкнутыми или открытыми.

Замкнутые обрисовываются замкнутыми изогипсами (например, холм), в открытых формах (например, овраг) изогипсы не замыкаются.

Формы могут быть простыми и сложными, положительными и отрицательными. Простые формы обычно небольшие по размерам, имеют практически правильные геометрические очертания, состоят из элементов рельефа. Сложные формы — это комбинации простых форм. К положительным относятся формы, выступающие относительно некоторого субгоризонтального уровня, отрицательные формы углублены относительно этого уровня. Выделение положительных и отрицательных форм рельефа не вызывает сомнений при сопоставлении простых форм рельефа. Например, балки, расположенные на Среднерусской возвышенности, являются отрицательными формами по отношению к водоразделам. Однако сама Среднерусская возвышенность является положительной формой более высокого ранга по отношению к расположенным рядом низменностям. Вся Восточно-Европейская равнина с возвышенностями и низменностями является положительной формой рельефа еще более высокого таксономического ранга.

По размерам (морфометрическая классификация) формы рельефа делятся на планетарные, мегаформы, макроформы, мезоформы, микроформы и наноформы.

Планетарные формы занимают площади в сотни тысяч квадратных километров.

К планетарным формам рельефа относятся материковые выступы, ложе океана, переходные зоны (геосинклинальные области) и срединно-океанические хребты.

Материковые выступы — крупнейшие положительные формы рельефа планеты. Большая их часть представляет собой сушу, остальная часть называется подводной окраиной материка и является частью дна Мирового океана. Материковые выступы сложены корой материкового типа.

Ложе океана — основная форма рельефа дна Мирового океана. Располагается форма на глубинах более 3 км и характеризуется океаническим типом земной коры. Переходные зоны формируются в основном у восточных окраин материков. Сложены они корой переходного (геосинклинального) типа. Срединно-океанические хребты представляют собой крупнейшую горную систему, проходящую через все океаны, сложены они рифтогенной корой.

Мегаформы занимают площади в десятки тысяч квадратных километров. Это горные страны и равнины в пределах матери- ков, крупные впадины ложа океана (Мексиканский залив, Аль- пы, Кавказ). Макроформы являются частями мегаформ, площадь их около 1000 км2. К макроформам относятся отдельные хребты и впадины какой-либо горной страны, крупные речные долины.

Мезоформы измеряются квадратными километрами, примером мезоформ служат овраги, балки, барханные гряды.

Микро и наноформы — это очень небольшие формы рельефа, они осложняют поверхность мезоформ. Примером микроформ служат карстовые воронки, береговые валы, а наноформ — луговые кочки.

Деление форм рельефа по размерам достаточно условно, так как в природе нет четких границ между формами разных рангов. Более того, при детальном анализе даже микроформы и нано- формы оказываются весьма сложными, состоящими из более про- стых форм. Однако несмотря на данную условность различия в масштабе имеют и определенную генетическую информацию. Например, планетарные формы обязаны своим происхождени- ем, по-видимому, космическим факторам. Мегаформы и макро- формы сформировались в результате деятельности эндогенных процессов. Возникновение микроформ и наноформ связано с экзогенными процессами.

Генетическая классификация форм рельефа (классификация по происхождению), геотектура, морфоструктура, морфоскульптура.

Генетическую классификацию форм рельефа предложили И. П. Герасимов и Ю. А. Мещеряков.

Главная особенность морфоскульптур — их зональность, так как своеобразие форм, интенсивность их развития зависят от деятельности экзогенных процессов, источником энергии которых служит солнечная радиация.

4)Факторы и процессы рельефаобразования

Факторы рельефообразования непосредственно не участвуют в образовании рельефа, но определяют «набор» рельефообразующих процессов, степень их интенсивности и особенности проявления. К ним относятся вещественный состав пород, геологические структуры, климатические условия и в определенной степени сам рельеф.

Состав пород.

Степень проницаемости горной породы для просачивающихся с поверхности атмосферных осадков имеет огромное морфологическое значение. В легко проницаемых горных породах поверхностный сток, а следовательно, и поверхностная эрозия могут вообще отсутствовать. Таким образом, слабое развитие эрозионных форм свидетельствует о развитии здесь легкопроницаемых горных пород. В водоупорных горных породах большая часть атмосферных осадков стекает поверхностно, образуя густую сеть водотоков.

Рельеф столовых стран и плато характеризуется плоскими или слабоволнистыми междуречьями, которые резко переходят в крутые склоны речных долин. В случае чередования стойких и податливых пород, залегающих горизонтально, возникает ступейчатый рельеф. При моноклинальном залегании пород разной степени устойчивости вырабатывается своеобразный рельеф, получивший название куэстового. Кузст возвышенность с асимметричными склонами: пологим сошшдаг ющим спадением прочного пласта, и крутым срезающим пласт. Более сложный рельеф возникает на месте складчатых и глыбовых структур. Складчатые структуры находят свое выражение в складчатых горах, характеризующихся острыми гребнями, крутыми склонами и значительными высотами.

Климатические условия.

Климат обусловливает характер и интенсивность процессов выветривания, от климата зависит набор экзогенных процессов и скорость их протекания. Например, в аридных условиях на первое место выходит физическое выветривание, так как в течение дня наблюдаются значительные колебания температур. Из экзогенных рельефообразующих процессов ведущее место принадлежит склоновым процессам и деятельности ветра. Здесь практически не развиваются эрозионные формы, так как атмосферных осадков мало. В гумидных условиях приобретает значение химическое выветривание, из экзогенных процессов господствующее значение принадлежит деятельности водотоков. В результате наиболее густая эрозионная сеть развивается в экваториальных и умеренных широтах.

Климат влияет на процессы рельефообразования как непосредственно, так и через другие компоненты — воду, растительность. Так, поверхностный сток резко ослабевает в условиях сомкнутого растительного покрова даже на крутых склонах. Поверхности с разреженным растительным покровом становятся уязвимыми для эрозионных процессов, а в случае сухости и рыхлых грунтов — и для деятельности ветра.

Иногда на территории можно заметить несоответствие между климатом и рельефом. Например, на севере Европы широко распространены формы, созданные деятельностью ледника, хотя в настоящее время здесь ледников нет. Объясняется это тем, что в недавнем прошлом территория испытала оледенение и был сформирован ледниковый рельеф.

Сохранность форм обусловлена тем, что рельеф изменяется медленнее, чем климат. Такой рельеф получил название — реликтового. Следовательно, рельеф ряда мест определяется особенностями как современного климата, так и климата прошлых геологических эпох.

Рельеф суши горы и равнины

В рельефе материков выделяют платформенные равнины и горные страны. Платформенные равнины составляют 64 % суши, горные страны — 36 %. Соотношение по материкам представлено в табл. 24.1.

Рельеф равнин.

Платформенные равнины — выровненные участки поверхности с небольшим превышением относительных высот, соответствующие устойчивым участкам суши (платформам). По высоте равнины подразделяются на отрицательные (ниже уровня моря), низменные (0 — 200 м), возвышенные (200 — 500 м), нагорные (больше 500 м). По уклону поверхности можно выделить равнины горизонтальные (наклон не превышает 10 м/км), наклонные (наклон более 10 м/км), вогнутые и выпуклые. В выпуклых равнинах высшие точки поверхности находятся посередине, местность наклонена от центра к окраинам. В вогнутых равнинах поверхность понижается от периферии к центру. По характеру поверхности равнины бывают плоские, ступенчатые, волнистые, холмистые, гривистые.

Обычно плоский рельеф свойственен молодым морским равнинам. Ступенчатые равнины образуются на горизонтальных структурах в том случае, если чередуются пласты разной устойчивости. Тогда более прочные породы образуют ступени.

Аккумулятивные равнины сложены в основном мощными толщами неоген-четвертичных отложений, хотя часто аккумулятивный процесс имеет унаследованный характер. Аккумулятивные равнины приурочены к областям прогибания в новейшее время. Складчатый фундамент таких равнин залегает глубоко, мощность осадочного чехла может достигать нескольких километров. Поверхность равнин, как правило, плоская, горизонтальная или слабонаклонная. На подобных равнинах экзогенные процессы еще не успели сформировать ярко выраженный рельеф.

К аккумулятивным равнинам относятся северная и средняя часть Западно-Сибирской равнины, Прикаспийская низменность. Пластовые равнины также имеют два структурных этажа — складчатый фундамент и осадочный чехол. Однако мощность осадочного чехла намного меньше, чем у аккумулятивных равнин. Образовались пластовые равнины на территории, испытавшей погружение небольшой амплитуды. В течение неогена и четвертичного периода она либо прекратила погружение, либо испытала поднятие. Такие равнины характеризуются холмистой или волнистой поверхностью и хорошо сформировавшимся экзогенным рельефом.

Значительные площади Восточно-Европейской и Северо-Американской платформ относятся к пластовым равнинам. Неотектонические движения проявились в дифференциации платформ на низкие и высокие, в образовании выступов и впадин. Денудационные равнины формируются на щитах молодых платформ, на которых преобладают положительные движения земной коры. Равнины, сформировавшиеся на щитах древних платформ, называются цокольными. Осадочного чехла такие равнины не имеют. Соизмеримость темпов поднятия и денудационного среза приводит к выравниванию, лишь мелкие детали коренного рельефа находят отражение в рельефе равнин. Территория равнин испытала существенное преобразование экзогенными процессами. Аккумулятивные, пластовые, денудационные и цокольные равнины относятся к низким равнинам, так как имеют высоты в среднем до 500 м. Высокие равнины 500 м и более включают плато и плоскогорья. Плато — возвышенные, ровные, слабо или сильно расчлененные поверхности, имеющие осадочный чехол. Плоскогорье — относительно выровненные участки, сложенные дислоцированными породами. Рельеф гор. Горная страна — территория, состоящая из хребтов и разделяющих их межгорных долин. Горный хребет — линейно-вытянутое крупное поднятие, ограниченное склонами. Гора — изолированное резко выраженное поднятие на фоне равнинной местности с высотами более 500 м, у нее есть вершина — наивысшая точка, подошва — линия пересечения с поверхностью равнины и склоны. Горные цепи — система горных хребтов, тянущихся в направлении общего простирания горной страны. Горный узел — область пересечения двух или более горных хребтов или цепей. По высоте горы подразделяются на низкие (500—1000 м), средние (1000 — 2000 м), высокие (2000 — 5000 м) и высочайшие (от 5000 м). Высокие горы (высокогорье) — тип горного рельефа с большими абсолютными высотами и интенсивным вертикальным расчленением. Относительная глубина расчленения 800—1000 м. Здесь господствуют скалистые, крутосклонные, островерхие пики и цепи. Происхождение этих форм обусловлено воздействием ледников, физического выветривания и склоновых процессов. Горные долины имеют вид теснин, каньонов или ущелий. Такой рельеф получил название альпийского. Примерами высокогорья являются Альпы, Гималаи, Кордильеры. Средние горы (среднегорье) — тип горного рельефа с умеренными высотами, со средними величинами вертикального расчленения. На смену резко контрастным формам рельефа высокогорья появляются плавно очерченные контуры водоразделов или системы куполовидных вершин, разделенных пологонаклонными седловинами. Господствующую роль в развитии экзогенного рельефа приобретает эрозионный процесс. Долины рек расширены, склоны имеют выпукло-вогнутый профиль. В поперечном профиле гор выделяются разновозрастные поверхности выравнивания. Как правило, среднегорье, находящееся ниже современной климатической снеговой границы, лишено гляциальных форм либо они являются реликтовыми. К среднегорью относятся горы Урал, Карпаты, Сихотэ-Алинь. Низкие горы (низкогорье) представляют собой тип очень распространенных невысоких гор, которые окаймляют высокие и средние горы. Относительные высоты не превышают 200—500 м. В расчленении поверхности решающее значение приобретают процессы эрозии, в развитии склонов возрастает роль делювиального и солифлюкционного процессов. Увеличиваются площади аккумлятивного рельефа. Часто встречаются плато. Примеры низкогорья — предгорья Крыма, Кавказа. Максимальная высота гор определяется скоростью тектонических поднятий и экзогенных процессов. Самые высокие горы располагаются внутри горных стран и в тропических широтах, где меньше осадков и эрозионные процессы не развиты. На экваторе горы разрушаются быстрее и высоты их меньше.

В умеренных широтах горы ниже, и чем ближе к полюсу, тем заметнее снижается их средний и абсолютный уровень. Снижение вершин объясняется активизацией выветривания в связи с увеличением количества осадков в умеренных широтах и большей амплитудой температур. По происхождению горы делятся на тектонические, вулканические и эрозионные. Тектонические горы образуются в результате тектонических движений и сложных нарушений земной коры. На Земле они являются наиболее распространенными, имеют сложное строение и рельеф. Вулканические горы формируются при извержении вулканов и накоплении вулканических осадков. По сравнению с тектоническими они распространены не так широко, часто встречаются в виде изолированных гор. По высоте вулканические горы не уступают тектоническим. Вулканы Гавайских островов являются высочайшими горами на Земле. Эрозионные горы образуются в результате эрозионного расчленения участка поверхности, сложенного горизонтально залегающими горными породами и поднятого на большую высоту. Для эрозионных гор характерны плоские вершины, крутые склоны, от подножий тянется шлейф, сложенный продуктами выветривания. Типичные эрозионные горы распространены в Африке. По классификации И. П. Герасимова и Ю. А. Мещерякова, тектонические горы подразделяют на молодые (эпигеосинклинальные) и возрожденные (эпиплатформенныё). Области молодых гор занимают 41 %, возрожденных — 59 % общей площади гор. Молодые горы кайнозойской складчатости делятся на горногеосинклиналъные и альпийские. Первые располагаются в переходных зонах. Это системы островных дуг с вулканами и глубокие синклинальные прогибы. В синклинальных прогибах происходит интенсивное прогибание и осадконакопление, островные дуги характеризуются вулканизмом. Вся зона является тектонически активной, здесь возможны сильные землетрясения. В наиболее характерном виде горные сооружения данного типа представлены в зоне, окаймляющей Тихий океан. Альпийские складчатые сооружения развиты на материке и охватывают Альпийско-Гималайский горный пояс.

Молодые горы кайнозойской складчатости являются складчатыми горами, так как тектоническим деформациям подвергаются молодые пластичные породы. Для этих гор характерен прямой рельеф, хотя нередко в центральных частях выходят на поверхность древние ядра, сложенные кристаллическими породами. На Земле молодые складчатые горы являются самыми высокими горами, в их пределах расположены все горы с высотой более 8 км. Возрожденные горы подразделяют по возрасту складчатого фундамента, в пределах которого происходил позднейший орогенез. Тектонические деформации жестких, потерявших пластичность фундаментов платформ приводят к формированию разрывов, разломов и движению блоков относительно друг друга в вертикальном и горизонтальном направлениях. Так, на месте равнин возрождаются горы. В областях мезозойской складчатости, где к моменту интенсивных тектонических деформаций горы еще полностью не успели разрушиться, орографический рисунок гор мог не измениться, но увеличивается высота гор. Горы мезозойской складчатости отличаются сравнительно простым строением: горы в основном складчатые, вершинам гор соответствуют антеклизы, глыбовые структуры развиты слабо. Такие горы называются омоложенными глыбово-складчатыми. К омоложенным горам относятся I горы Северо-Востока, Кордильеры. В горах палеозойской складчатости увеличивается доля глыбовых структур, вершины гор становятся выровненными, имеются поверхности выравнивания. Обязательным элементом гор являются межгорные котловины неправильных очертаний, соответствующие опущенным блокам. Такие горы называются возрожденными складчато-глыбовыми. К ним относится большинство гор юга Сибири, Аппалачи. Областям докембрийской складчатости соответствуют глыбовые горы, которые образуются при развитии сбросов, разбивающих участок земной коры. При этом может возникнуть сбросовая ступень, полугорст, горст. Сбросовая ступень представляется в виде гор только со стороны опущенного блока. Полугорсты возникают парами и обусловлены сводовым поднятием, осевая часть которого была разбита разломами и опустилась в виде грабена. Глыбовые горы широко распространены в Африке. В горных странах часто встречаются нагорья — обширные территории, состоящие из чередующихся хребтов, плато и плоскогорий. Рельеф горной страны часто обнаруживает определенные закономерности, выражающиеся в его горизонтальном и вертикальном расчленении. Выделяются следующие типы горизонтального расчленения: радиальный, перистый, решетчатый, виргации и кулисообразный. При радиальном расчленении хребты расходятся в разные стороны от горного узла. При перистом типе боковые хребты располагаются перпендикулярно (или под углом) по отношению к основным хребтам. Как правило, перистое расчленение наблюдается в складчатых горах. Решетчатое расчленение развивается в сложных нагорьях и глыбовых горах, когда долины проходят по системе разломов. При виргации происходит ветвление горных цепей. Кулисообразное расчленение может возникнуть при косом расположении боковых хребтов (отрогов), развитых по одну сторону главного хребта. Морфоклиматические зоны суши. В качестве основных типов морфоскульптуры суши И.П.Герасимов и Ю.А.Мещеряков выделяют следующие комплексы (табл. 24.2): — флювиальная морфоскульптура, в целом занимает около 57 % сущи, наибольшее развитие имеет в экваториальных и умеренных широтах; — ледниковая морфоскульптура, занимает 19% площади. Современная ледниковая морфоскульптура развита в полярных широтах и горных областях, древняя — в умеренных широтах. В Северной Америке она занимает 53 % площади материка; — аридная морфоскульптура, занимает 23 % площади. В основном она развита в тропических широтах, в Африке и Австралии ее доля составляет около 42—44 %; — криогенная морфоскульптура, площадь ее распространения невелика, всего около 1 %. В начале XX в. немецкий ученый А. Пенк классифицировал климаты по их рельефообразующей роли. Впоследствии классификация была детализирована И. С. Щукиным. Поверхность суши по этому принципу делится на морфоклиматические зоны. Нивалъные климаты характеризуются тем, что осадки во все сезоны года выпадают в твердом виде. Избыток нерастаявшего снега, накапливающегося из года в год, образует ледники. В полярных широтах развиваются обширные покровные оледенения, в низких широтах — горные ледники. В горах активно идут склоновые процессы, в основном гравитационные — обвалы и осыпи. Наиболее характерные формы в горах — цирки, троги, карлинги, на равнинах — бараньи лбы. Области аккумуляции характеризуются развитием моренных равнин. Из-за активного морозного и физического выветривания формируются обломочные коры выветривания. Морские берега характеризуются фиордами и шхерами. Полярный климат, или климат многолетнемерзлых горных пород, характеризуется длинной и суровой зимой, малым количеством осадков. Ниже тонкого деятельного слоя залегает толща многолетнемерзлых горных пород. Наличие мерзлоты обусловливает формирование полигональножильного рельефа, образование гидролакколитов, аласов, каменных колец и курумов. Реки термически воздействуют на мерзлые породы, приводя к формированию термоэрозионных ниш на берегах, под руслами — таликов. На берегах морей развита термоабразия. Здесь наблюдаются процессы как физического, так и химического выветривания, приводящие к образованию гидрослюдистых кор выветривания. Гумидные климаты. Количество выпадающих осадков больше, чем может испариться и просочиться. Избыток влаги стекает по поверхности склонов, вызывая поверхностную эрозию. Наиболее распространены флювиальные формы — овраги, балки, речные долины. Развиты эти климаты в умеренных и экваториальных широтах. В умеренных широтах образуются гидрослюдистые коры, в более теплых и засушливых районах — монтмориллонитовые. На экваторе реки проявляют слабую эрозию, многие практически не врезались в имеющиеся в руслах пороги. Объясняется это тем, что реки несут только тонкие наносы и почти не переносят гальку, являющуюся абразивным материалом. Здесь происходит формирование латеритной коры выветривания, когда на первое место выходит химическое выветривание. Аридные климаты характеризуются малым количеством осадков, большой сухостью воздуха, интенсивным испарением. Растительный покров в этих условиях сильно разрежен или отсутствует совсем. В этих условиях главная рельефообразующая роль принадлежит ветру. Формируется рельеф барханов, грядовых песков. Реки здесь только транзитные, временные водотоки образуют сухие русла — крики. Здесь развиты обломочные коры выветривания, обломки пород покрываются тонкой коркой солей — пустынным загаром. Области с аридным климатом располагаются на материках преимущественно между 20° и 30° с.ш. и ю.ш., за исключением муссонных областей. Во внетропических широтах они занимают центры материков.

В результате работы водотоков создаются выработанные (эрозионные) и аккумулятивные формы рельефа. Размыв и аккумуляция сменяют друг друга во времени и в пространстве, поэтому не существует в природе комплексов, в которых были бы только эрозионные или аккумулятивные формы. На одном участке речного русла или долины реки могут присутствовать как эрозионные, так и аккумулятивные формы. Эрозионно-аккумулятивный процесс — единый процесс, происходящий в природе.

Разрушительная работа водотока осуществляется за счет живой силы потока (термин Н.И. Маккавеева), которая определяется по формуле F= Sv3/{2g), где F — живая сила потока; S — площадь живого сечения реки; v — скорость течения; g — ускорение свободного падения. Понятие «эрозия» означает отрыв частицы грунта, ее перемещение, окатывание, химическое воздействие на породы, слагающие дно и берега.

В первом случае разрушительную работу производит временный водоток, во втором — постоянный водоток, т. е. река. Если водоток совершает работу, направленную на углубление дна, развивается донная (глубинная) эрозия, если происходит расширение русла или бортов долины — боковая. Преобладание донной или боковой эрозии сказывается на морфологии речной долины. Если преобладает донная эрозия, долина реки приобретает характер ущелья с узким дном и крутыми склонами. Широкая речная долина с плоским днищем и меандрирующим руслом свидетельствует о преобладании боковой эрозии. Углубление русла происходит не беспредельно. Оно ограничено базисом эрозии — уровнем, ниже которого река углубиться не может. Общим для всех рек базисом эрозии служит уровень Мирового океана. Местными базисами эрозии являются уровни воды в реках, озерах, располагающиеся на любой высоте. При достижении базиса эрозии глубинная эрозия затухает и начинается боковая.

Существуют регрессивная и трансгрессивная эрозия. В случае регрессивной эрозии эрозионная форма растет вверх к водоразделу, трансгрессивная эрозия приводит к росту формы вниз, к базису эрозии. Антропогенная эрозия возбуждается деятельностью человека, скорость ее намного превышает нормальную естественную эрозию. Внутри антропогенной эрозии выделяют сельскохозяйственную (iпахотную, пастбищную, садовую и т. д.), городскую, промышленную, дорожную и военную. Следовательно, подразделение эрозии идет по видам человеческой деятельности. Материал, полученный в результате эрозии, переносится вниз по течению в виде нерастворимых и растворимых веществ. Растворимые вещества непосредственно поступают в приемные бассейны, нерастворимые в виде взвешенных и влекомых наносов могут отлагаться на всем протяжении эрозионной формы. В результате аккумуляции образуются аккумулятивные формы флювиального рельефа. На суше более распространены эрозионные формы, поскольку большая часть обломочного материала выносится в океаны и моря.

К эрозионным формам, созданным временными водотоками, относятся эрозионная борозда, рытвина (промоина), овраг и балка. Аккумулятивные формы имеют меньшее распространение, к ним относятся конусы выноса и овражно-балочные террасы.

Карстовый рельеф

Карст — процесс выщелачивания горных пород водой. С другой стороны, карст — совокупность специфических форм рельефа, созданных при растворении горных пород водой.

Гидрогеологические условия, т. е. особенности циркуляции подземных вод, оказывают заметное воздействие на скорость и особенности протекания карста. В карстовой области выделяются три структурных этажа, различающиеся по гидрогеологическому режиму и особенностям проявления карста. Верхняя зона охватывает толщу породы от поверхности до зеркала грунтовых вод. Это зона аэрации, где вода движется вертикально, по трещинам. Ниже залегает зона периодически полного насыщения. Она определяется сезонной миграцией уровня грунтовых вод.

Циркуляция воды может быть как горизонтальной, так и вертикальной. Это зона наиболее активного проявления карста. Третья зона располагается еще более глубоко и называется зоной постоянного полного насыщения. Циркуляция воды в ней горизонтальная и карст здесь не развивается. Различие гидрогеологических условий зон карстовых областей сказывается на режиме источников. Для зоны аэрации характерны временные источники, вода в них появляется после дождей или снеготаяния. В зоне, периодически полного насыще- ния источники тоже временные, но дебит их значительно больше. Зона постоянного полного насыщения отличается мощными постоянными источниками. В зависимости от того, выходят ли карстующиеся породы на поверхность или они перекрыты сверху некарстующимися породами, различают голый и покрытый карст. Некоторые исследователи (Н.А. Гвоздецкий) выделяют еще задернованный и погребенный карсты. Наибольшее развитие поверхностных форм соответствует голому карсту, а подземных форм — покрытому. К формам поверхностного карста относятся карры, карровые поля, воронки поверхностного выщелачивания, просасывания и пройальные, увала, полья. Дождевые и талые воды, стекая по поверхности известняка, разъедают стенки трещин. В результате образуются борозды с острыми гребнями — карры. Глубина борозд может достигать 2 м. Покрытые каррами пространства называются карровыми полями.

Карры могут возникнуть на берегах морей при воздействии прибоя на растворимые горные породы. При проса- чивании воды на поверхности возникают воронки. В голом карсте развиваются воронки поверхностного выщелачивания, так как растворяются лежащие на поверхности породы. В покрытом карсте образуются воронки просасывания, так как растворение сопровождается суффозией — механическим выносом нерастворимых частиц водой через трещины в карстовых породах, располагающихся ниже. Еще. один вид воронок — воронки провальные, они возникают при обрушении кровли пород над карстовой полостью. Воронки, сливаясь, образуют слепые овраги или формы причудливых очертаний — увала. Увала достигают 700 м в диаметре при глубине до 30 м. Максимальное развитие карстовых форм на поверхности приводит к формированию полья — обширной котловины с плоским дном с отдельными небольшими карстовыми останцами.

Суффозионный рельеф

Суффозией называется процесс механического выноса частиц грунтов подземными водами. Обычно суффозия наблюдается в рыхлых грунтах, то есть лёссах, глинах, илах и суглинках. В результате суффозии создаются своеобразные формы рельефа: блюдца, котловины и западины. Как правило, они имеют овальную форму, небольшую глубину - до 1 м и отличаются лишь величиной. Развиваются суффозионные процессы на плоских или слегка наклонных равнинах, сложенных рыхлыми грунтами. Здесь образуются просадочные формы в результате оседания грунта. В блюдцах, котловинах и западинах вода застаивается, что приводит к заболачиванию и ускорению суффозионных процессов. Развиваются они на междуречьях.

Оползни - это тип скульптурных форм рельефа, который создается при оползании монолитного блока породы под действием силы тяжести и при участии подземных вод.

Оползневые процессы возникают на склонах с углом наклона поверхности более 15° в случае, если водопроницаемые породы подстилаются водоупорным горизонтом, падение кровли которого совпадает с направлением уклона земной поверхности. Водоупорный горизонт служит поверхностью скольжения. При оползании порода частично дробится и превращается в бесструктурную массу, которая называется деляпсием.

На склонах речных долин отмечаются процессы сползания различных пород (мела, песков, глин) во время весенних паводков. При этом нижняя часть пластов подмывается рекой, а верхняя - пропитывается водой, возникающей вверх по трещинам. Масса пород при этом срывается вниз по склону. Так образуются деструктивные оползни ( Дон).

Размеры оползней сильно варьируют. Иногда они захватывают сотни тысяч м³ породы. В других случаях их объем -до нескольких десятков м³. У языка оползня иногда происходит деформация поверхностных пород движущимся оползневым блоком. Так возникает напорный оползневой вал. Эти оползни называют детрузивными, в отличие от деляпсивных, свободно соскальзывающих к урезу реки.

Оплывины ~ это небольшие оползни, которые охватывают не более 1, 5 м³ грунтов, обычно почвы. Они захватывают породы на глубину не более 1, 5 м и, чаще всего, образуются в сильно увлажненном почвенном горизонте при крутизне склона более 15°. В результате формирования оползней - оплывин у подножья склона накапливаются массы материала с бугристой поверхностью. Крупные оплывины на склонах могут быть приняты за так называемые псевдотеррасы. Оползни осложняют природопользование, затрудняют освоение склонов и часто являются угрозой для сооружений. Существуют два способа борьбы с оползнями: 1)Укрепление склонов с помощью свай;

2) Строительство дренажных сооружений, понижающих уровень грунтовых вод.

Оползневый рельеф

12 3 4 5 6 7 8 Следующая ⇒