Ответы на вопросы к экзамену. Науки о Земле. 1. Землеведение как система наук о Земле
 Скачать 207.5 Kb.
|
|
33. Подземные воды. Карстовые процессы и формы рельефа. Подземные воды, находящиеся в пределах земной коры, одновременно входят в состав водной оболочки Земли, взаимодействуют с поверхностными водами и участвуют в общем круговороте воды в природе. Такие виды подземной воды как кристаллизационная, парообразная и физически свзяанная, пленочная недоступны для растений и не могут использоваться в качестве водных ресурсов. Капиллярная вода, заполняющая мелки поры и трещины в породах, способная подниматься к поверхности на 2-3м, участвует в питании растений и засолении почв. Гравитационная (свободная) вода занимает все поры, трещины и пустоты в породах, может свободно перемещаться, формируя крупные скопления подземных вод в земной коре. По условиям залегания гравитационные подземные воды делятся на следующие основные типы: 1. Почвенные воды залегают вблизи земной поверхности, пополняются главным образом за счет атмосферных осадков и подчинены сезонным условиям увлажнения или заболачивания поверхности. 2. Верховодка, подземные воды, находящиеся в зоне аэрации и активной вертикальной миграции воды, в приповерхностных водопроницаемых горизонтах. Сильно зависят от сезонного увлажнения, снеготаяния и редко образуют значительные скопления. В засушливых областях могут пользоваться для водоснабжения. 3. Грунтовые воды заполняют первый от поверхности постоянный водоносный горизонт, находящийся над водоупорным горизонтом пород. Грунтовые воды обычно безнапорные, относительно постоянны по запасам в течение года и поэтому имеют большое практическое значение. 4. Межпластовые воды образуют один или несколько водоносных горизонтов ниже первого от поверхности и залегают между водоупорными слоями. Их свойства меняются, и на больших глубинах они могут быть термальными (высокотемпературными) или сильно минерализованными. В случае движения межпластовых вод по горизонтам пород они могут заполнять всю толщу водоносного горизонта и приобрести гидростатический напор. Таким путем образуются напорные или артезианские воды, которые могут фонтанировать из скважин при их использовании. Химический состав подземных вод преимущественно зависит от химизма вмещающих их горных пород. Общая минерализация при этом выражается в г/л. Воды обладающие целебными свойствами (углекислые, сероводородные, радоновые), относятся к минеральным. Закономерности залегания и миграции подземных вод всецело связаны с тектонической структурой и составом горных пород конкретных территорий. В пределах гидрогеологических или артезианских бассейнов выделяются области питания, где водоносные горизонты выходят на поверхность и могут пополняться за счет атмосферных осадков. Обычно такие области приурочены к повышенным междуречным территориям. Движение подземных вод по наклонным водоносным горизонтам происходит в зоне транзита, где при соответствующих условиях воды становятся напорными. Наконец, достигая подножья горных массивов, речных долин или побережий, подземные воды попадают в зоны дренирования, разгрузки, где они выходят на поверхность, питают родники и болота, пополняют реки и озера. Хозяйственная деятельность человека сильно влияет на запасы, состояние и динамику подземных вод. Инженерные сооружения перекрывают пути движения верховодки, создают обширные зоны подтопления и заболачивания. Активная откачка подземных вод истощает их запасы, приводит к нарушению грунтового питания рек. Фильтрация поверхностного загрязнения снижает качество подземных вод, делает их непригодными для использования. Это тем более опасно, что водообмен и самоочищение подземных вод – весьма медленный процесс. Это процессы, связанные с растворением горных пород в воде. Хорошо растворимы каменная соль, сильвинит, гипс; CaCO3+H2O+CO2=2CaHCO3 (в таких условиях растворяются известняки) Сущ три разновидности карста: соляной, гипсовый, карбонатный, и также псевдокарст(суффозия, глинистый кварц). Лишь внешнее сходство Атмосферная влага действует на поверхности – поверхностный карст, в трещинах(под землей) – подземный карст Если процесс быстрый, следовательно разрушение почвы, => нет растений – голый карст. Если есть растительность – задернованный карст Карстовые формы рельефа Наиболее распространен карбонатный карст Влага находит трещину в известняковом массиве и начинает скапливаться, обр карстовая воронка если трещин мало, если трещин много – карры Воронка чаще обр там, где карст задернован, карра – наоборот , часто образуется на берегах тропический островов. Вина тому – коралловые постройки, выходящие на поверхность, которые разрушаются атмосферной влагой. Отверстие в поверхности земли цилиндрической формы под воронкой – карстовый колодец. Если трещина широкая – пропасть. Карстовая шахта. Карстовая пещера Аккумуляция разрушенного происходит лишь в океане, на в пещерах по ходам возможен обратный процесс (сталактиты – сталагмиты) – аккумуляция под землей. Размеры Карстовая воронка – от нескольких десятков метров до нескольких сот Колодцы – 1-е метры – редко больше 10 м в диаметре и по глубине, но длина до нескольких сот метров Пещеры – от минимальных размеров до 300 м Крупнейшие карстовые ходы бывают до 500 тыс м, по высоте – до 1800м Слепая (мешковитая долина) Карстовый провал (была пещера с рекой, но произошел обвал горных пород до 1,5 – 2 км в диаметре). Если идет долгий карстовый процесс, то образуются полье – большое понижение Суффозия. Суффозионное блюдце – оч пологое понижение (часто в нем обр болото) Суффозия распространена в Москве, так как суглинистая почва, а под ней – известняк 34. Типы волн в океане. Прибрежно-волновые процессы и формы рельефа. Прибрежно-волновые процессы Если материал аккум. на дне и затем на берегу, то аккумулятивные формы рельефа – пляж, подводные валы, береговой бар(возвышенность со дна над водой) Материя, соединяющая остров с берегом – полуостров Ступень на месте прямого склона – уровень моря изменялся на протяжении истории Размер форм различен для рек, морей и океанов. На реках формы часто не выражены, так как река создает свои формы. 11тыс лет назад уровень океана был низе из-за ледников, были образованы формы рельефа, а при таянии они разрушились реками. Прежде всего разрушаются мысы и материал движется в бухты 35. Течения в океане. Геоморфологические процессы и формы рельефа на дне океана. Мутьевые потоки быстры и могут размывать дно – подводные каньоны. Глубина до 2-3км, длина до нескольких сот км На ложе часть накапливается и образуется шельф (много слившихся конусов) или конус выноса Донные течения, перенося частицы, обр подводные валы до нескольких тыс км длиной, до неск дес м высотой При обр донных равнин осадки ложатся так ровно, что рельеф почти горизонтальный – абиссальная равнина 37. Ледники. Гляциальные процессы и формы рельефа. Это процессы, связанные с движением льда на суше (ледников). Хионосфера – сфера выше снеговой линии. Снеговая линия – количество осадков, выпавших в холодное время года, равное количеству осадков растаявших в теплое. Выше нее происходит аккумуляция снежного покрова, когда его много, он кристаллизируется, и образуется фирм, а фирм превращается в лед. Лед под давлением становится вязкопластичным и начинает течь – ледник. Гляциальные формы рельефа. Ледник изменяет рельеф делает склоны вогнутыми и накапливает лёд.  Ледниковый кар и цирк (круглый кар). ПрофильОстрые пики. Карлинг – образование треугольных острых пиков. Вид сверху. Ригель – ступень при выходе из кары. Если в ригеле накапливается много льда, он в виде ледниковых потоков спускается в долину и изменяет её рельеф – из долин с видом V образуются долины с крутыми бортами и широким дном. Трог - долина образованная ледником. Разрушительная деятельность ледников - экзарация. Ледник движется пластинами, он насыщен обломками, они перетираются и образуется морена – материал, содержащийся во льду. Ниже снеговой линии ледник начинает таять. Растаявший на равнине ледник образует моренные холмы. В эпохи обновления ледники были на равнинах, поэтому теперь там часто моренный рельеф. Сглаженные скальные выступы на равнине - бараньи лбы.  В ледниковых котловинах часто образуются озера (Ладожское, Онежское). 38. Подземные льды. Криогенные процессы и формы рельефа. Чаще трещины располагаются закономерно. Полигональная тундра. Полигоны быстро образуются и разрушаются. Если вода найдет сток, то образуются бугры (бугристая тундра). В торфе есть крупные обломки. Под каждым обломком при таянии образуется пустота. Вода её заполняет, замерзает и расширяется. Обломки поднимаются (морозное выпучивание). Результат – отмостка. Виды концентрации обломков. Полигоны отмечены скоплениями обломков. Обломки внутри полигонов – пятнистая тундра. Талики – каналы, которые не замерзают. По ним поднимается вода. Вода скапливается на границе деятельного слоя и замерзает, образуется ледяное ядро – гидролакколит. Над ним поднимается деятельный слой. Образуются бугры 20-40 м высотой – бугры пучения(булгунняк, пинго). Очень быстрый процесс, следовательно быстрое разрушение. Верхний слой трескается, ядро открывается и тает. Результат – процесс термокарста. Образуется термокарстовое озеро (от таяния гидролакколита), аласное озеро в аласе (термокарстовая воронка или блюдце). На дне озера растет новый бугор, но если вода уйдет, то на дне образуется луг, пригодный для хозяйства. На склонах. Глина и торф при таянии оказываются в воде и стекают. Если течение быстрое, то образуются бугры, валики, гряды, натечные террасы. Если движение равномерно, то туда, где глубже протаивает земля, опускается вещество, следовательно склон испещрен линиями. Делли. Процесс сползания – солифлюкция. Склон покрыт обломками. При замерзании воды между обломками вода расширяется и двигает обломки со склона и курум очень медленно движется. Курум движется неравномерно, образуются каменные моря и реки. В мерзлоте происходит ускорение эрозии (вода в реках – таяние толщи). Река и овраг врезаются в ледяную толщу, следовательно чем вода, тем быстрее разрушение - термоэрозия. Термоабразия. Результат – остатки материала без льда Скорость термоэрозии и термоабразии в несколько десятков раз больше обычной эрозии и абразии. Берега отступают со скоростью до 80м в год. 52. Водная оболочка планеты. Состав и распределение вод на Земле. Определения: Гидросфера – это: 1. Все воды Земли, не зависимо от их физического состояния и местонахождения; 2. Это совокупность всех вод только лишь в жидкой фазе; 3. Только вода вошедшая в океан. Фазы воды: Жидкая: океаны; реки; озера; грунтовые воды; болота; моря; в атмосфере (облака); подземные воды; вода живых организмов. Газообразная: атмосфера; земная кора. Твердая: ледники; льды (в морях, озерах); подземные льды (вечная мерзлота); в атмосфере (кристаллы льда). Состав и распределение вод на земле. На земле примерно 1 млрд. 400 млн. км3 во всех видах: океаны – 1300 млн.; ледники и снега – 35,8 млн.; подземные воды – 23 млн.; подземные льды – 0,5 млн.; почвенные воды – 0,02 млн.; атмосфера – 0,013 млн.; озера – 0,018 млн.; болота – 0,011 млн.; реки – 0,002 млн. 53. Большой и малый круговорот воды в природе. Значение воды для природных процессов. На земном шаре непрерывно происходит процесс обмена вод. Влагообмен между океаном и сушей является следствием теплообмена, который происходит через поверхность соприкосновения. Единый процесс обмена вод называют круговоротом воды (влагооборот), охватывающим гидросферу, атмосферу, литосферу и биосферу. В этот обмен включаются все водные объекты. Под воздействием солнечной радиации с поверхности Мирового океана, ледников, рек, озер испаряется огромное количество воды. Большая часть испарившейся воды с поверхности океана вновь поступает на его поверхность в виде атмосферных осадков завершая таким образом океанический или малый кругооборот воды, в котором участвуют океан и атмосфера. Другая часть водяных паров перемещается с воздушными массами на материки, где за счет процессов конденсации идет образование осадков. Атмосферные осадки, выпавшие над сушей, частично испаряются и вновь попадают в атмосферу. Часть их фильтруется в грунт, образую подземные воды. Из части вод на суше формируется речной сток. Реки и подземные воды, имея уклон в сторону океана завершают большой кругооборот вод земного шара. В этом кругообороте участвуют океан, атмосфера и воды суши. Объем воды на земном шаре, участвующий в кругообороте, практически не изменяется. Можно считать, что составляющие кругооборота воды на Земле находятся в некотором равновесном соотношении. В кругообороте ежедневно участвует в среднем около 520000 км3 или около 0,03% общего объема воды. Отсюда следует, что воды обновляются примерно за 3000 лет. Из этого становится ясно почему такую остроту приобретает в настоящее время проблема охраны вод Мирового океана. 54. Мировой океан. Состав, строение и общая характеристика вод. Мировой океан покрывает 70,8% суши, и только в его пределах гидросфера может считаться непрерывной оболочкой Земли. В строении Мирового океана помимо самих океанов участвуют моря, заливы и проливы. Океанические водные массы – динамическая среда с особым характером обмена веществ и энергии, специфичными физико-химическими процессами и условиями жизни. Характеристика: Соленость морской воды определяется в промилле (‰), единица которого равна содержанию 1г солей в 1кг. Воды. Средняя соленость океана равна 35‰, однако в разных широтных зонах в зависимости от осадков и испарения она меняется от 32 до 37‰. Из солей наибольшую роль играют хлориды, затем сульфаты и карбонаты. Температура океанических масс в целом снижаются от зоны термического экватора (5-10° с.ш.), где они достигают 27-28°C к полюсам. Соленые воды Арктики и Антарктики замерзают при температурах -1, -1,9°C. Поверхностные температуры весьма изменчивы в зависимости от широты и сезона. Плотность морской воды – функция температур и солености. Теплые и опресненные воды отличаются меньшей плотностью. Общей закономерностью является нарастание плотности от экватора к полюсам от 1,022 до 1,028. Активное испарение, льдообразование увеличивает плотность, а приток пресных вод с суши и таяние льда ее снижают. Водная масса – объем воды с определенными свойствами, которые сформировались в соответствии с климатическими условиями. Структура водной массы: поверхностная зона (300-400), промежуточная зона (1000-1200), глубинная зона (>5000), придонная зона (в глубоководных желобах и котловинах). Волнение: 0-9 баллов. 58. Озера: классификация, водный баланс, экология, этапы формирования. Озера – внутренние водоемы суши, непроточные или проточные, с замедленным водообменном (до десятков и даже сотен лет). Котловины, в которых образуются озера, имеют различное происхождение. Наиболее крупные озера возникли в тектонических впадинах (например: Байкал, Иссык-Куль, Балхаш). Глубины этих озер достигают многих сотен метров. Вулканические озера образуются в кратерах вулканов – Курильские Кроноцкое озера Камчатки. Весьма многочисленны ледниковые озера на территориях древних материковых оледенений – в Скандинавии, Карелии, на Валдае. Здесь озерные ванны представляют собой результат выпахивания ледником своего ложа, а также занимают понижения между ледниковыми холмами или грядами. Широко распространены пойменные озера-старицы, карстовые озера, термокарстовые и суффозионные западины с озерами. Наконец, следует сказать про антропогенные проточные водоемы – пруды и водохранилища, которые по многим признакам сходны с озерами. Гидрологический режим озера определяет изменения его уровней. В проточных озерах колебания уровней невелики, во озерах с перемежающимся стоком более значительны, а бессточные озера в сухое время года могут практически исчезать и сокращать площади в десятки раз. Уровенный режим водохранилищ в значительной степени регулируется человеком, создающим оптимальные условия для работы гидроэлектростанций. По химизму озера делятся на пресные, солоноватые и соленые (соответственно до 3, 3-24 и 24-47‰). Наибольшие концентрации солей в озерах достигают 300-400‰. При движении от северных областей к южным, проточные и пресные озера сменяются бессточными и солеными, причем гидрокарбонатный тип минерализации сменяется сульфатным и хлоридным. Особенности теплового режима и вертикального водообмена в озерах связаны с тем, что при температуре +4°C вода имеет наибольшую плотность. Поэтому летом, когда поверхностные слои сильно нагреты, и зимой при температуре подо льдом около 0°C перемешивание воды не происходит. Оно имеет место весной, когда на поверхности вода нагревается до +4°C и опускается, занимая место менее плотной. Этот период выравнивания температур носит название геотермии. По режиму волнения крупные озера сходны с морями, однако озерные волны меньше по высотам (до 3-4м), менее правильной формы, а их движение зависит от рельефа дна и конфигурации берегов. Другая форма движения воды – течения возникают в озерах под влиянием ветра и различий в плотности воды. В крупных озерах – Байкал, Балхаш – нередко образуются круговые течения. В процессе развития озер их органический мир претерпевает изменения, что позволяет выделять экологические типы озер. Олиготрофные озера имеют прозрачную, насыщенную кислородом, воду и слабое развитие растительности. Подобная обстановка характерна для молодых и достаточно крупных озер. С развитием растительности и зарастанием озера по краям содержание кислорода сокращается с глубиной, и в летнее время года. Насыщение озера органикой, часто антропогенного происхождения, знаменует наступление эвтрофной стадии развития водоема. Болотные или сильно заросшие и бедные кислородом озера относятся к дистрофным. Кислая реакция водной среды в таких озерах угнетает их животный мир |