СОЛИФЛЮКЦИЯ. Солифлюкция от лат solum почва, земля и fluctio истечение а solifluction н. Solifluktion ф solifluxion, solifluction и

• Название: Солифлюкция от лат solum почва, земля и fluctio истечение а solifluction н. Solifluktion ф solifluxion, solifluction и
• Дата: 23.08.2018
• Размер: 64.78 Kb.
• Имя файла: СОЛИФЛЮКЦИЯ.docx
• Тип: Документы; #49328

СОЛИФЛЮКЦИЯ (от лат. solum — почва, земля и fluctio — истечение * а. solifluction; н. Solifluktion; ф. solifluxion, solifluction; и. solifluxion) — течение увлажнённых грунтовых масс по склонам, развивающееся в результате повторяющегося их промерзания — протаивания (режеляции). Режеляция снижает прочность грунтов за счёт их дополнительного увлажнения и разрушения структурных связей в результате образования ледяных включений (криогенных текстур). В грунте некоторое время после его протаивания и вытаивания ледяных включений сохраняются полости, создающие возможность фильтрации воды, производящей гидростатическое взвешивание талого слоя над мёрзлым водоупором. Вследствие этого на склонах развиваются движения грунтов от медленных (вязкопластических типов) до быстрых и даже катастрофических (типа сплавов). Медленная солифлюкция развивается в течение тех месяцев, когда существует талый слой (в области многолетнемёрзлых пород), скорости его не превосходят нескольких десятков сантиметров за сезон, и она захватывает обширные площади. Быстрая солифлюкция локализована, её скорости достигают десятков и сотен метров в час.

Солифлюкция распространена главным образом в области многолетнемёрзлых пород и локально в области сезонного промерзания. Наиболее активна она на склонах средней крутизны (8-15°), проявляется преимущественно в связных грунтах, в т. ч. и с обломочными включениями. Медленная солифлюкция развивается преимущественно в тундровых низкогорьях и в более южных горах (выше границы леса) и создаёт на склонах специфические формы микрорельефа — потоки и террасы, имеющие в плане языкообразную форму. Своим возникновением они обязаны пространственной дифференциации скоростей течения грунтов, в результате которой фиксируются области оттока, транзита и накопления грунтов. Последние и формируют террасы. Неоднократные наплывы создают многослойные уступы террас. Развитие солифлюкции определяется комплексом условий, среди которых главные — рельеф, климат, растительность, характер грунтов. Районы классического развития солифлюкции — Полярный и Приполярный Урал, Чукотский полуостров, Шпицберген, Аляска.

Солифлюкция играет существенную роль в формировании рельефа, являясь одним из важных процессов денудации. Она создаёт трудности (подчас значительные) при освоении территории при производстве строительных работ и эксплуатации инженерных сооружений, особенно линейных (опор линий связи, электропередач, стоек теплофикационных, канализационных сетей и водопроводов, шоссейных и железных дорог и т.д.). При техногенных воздействиях на склонах солифлюкция обычно активизируется, переходя из медленной формы в быструю или возникая вновь. Проектирование и строительство сооружений на склонах требует специального изучения условий развития солифлюкции, разработки мер по инженерной защите сооружений и охране природы.

Денуда́ция (от лат. denudatio — обнажение) — совокупность процессов сноса и переноса (водой, ветром, льдом, непосредственным действием силы тяжести) продуктов разрушения горных пород в пониженныеучастки земной поверхности, где происходит их накопление.

На темпы и характер денудации большое влияние оказывают тектонические движения. От соотношенияденудации и движений земной коры зависит направление развития рельефа суши. При преобладаниипроцессов разрушения и денудации над эффектом тектонического поднятия происходит постепенноеснижение абсолютных и относительных высот и общее нивелирование рельефа.

солифлюкция (от лат. solum - почва и fluctio - истечение) означает медленное передвижение почв и рыхлых грунтов (в основном пылеватого гранулометрического состава) под влиянием попеременного протаивания - промерзания и силы тяжести. Это движение происходит при естественной влажности, равной полной влагоемкости, и уклоне местности не менее 3°.


Солифлюкция наблюдается, главным образом, в областях развития мерзлых горных пород. Происходит при оттаивании льдонасыщенных грунтов, когда последние утрачивают структурные связи и переходят в вязко-пластичное состояние. Развивается при наличии подстилающего мерзлого субстрата, служащего водоупором и способствующего переувлажнению вышележащей толщи почвы, фунта.

Плывуны

Плывунами называются грунты, способные к переходу в разжиженное состояние при водонасыщении и перемещению в виде потоков. Плывуны характеризуются наличием участков мелкозернистых песков и пылеватых суглинков, содержащих органические вещества и находящихся в состоянии водонасыщения. Причиной плывунов является так называемая тиксотропность глинистых, лёссовых и супесчаных грунтов, под которой понимают переход коллоида из геля в золь при встряхивании. Обычно плывуны образуются при вибрациях, перемещениях, оттаивании. Плывунам способствует повышение влажности грунта.

3. Денудационные процессы

Процесс разрушения и обнажения коренных пород вследствие удаления продуктов выветривания под действием экзогенных агентов и силы тяжести но сит название денудации (от лат. дену даре - обнажать). Коренными породами называют породы, не подвергшиеся или лишь в слабой степени подвергшиеся процессам выветривания. Если бы обнажения коренных пород не происходило, перестали бы действовать и процессы выветривания, так как поверхность Земли покрылась бы защитным слоем рыхлых продуктов выветривания. Таким обра зом, процессы денудации, удаляя продукты выветривания, способствуют даль нейшему выветриванию горных пород. Под влиянием совместного действия процессов выветривания и денудации постепенно разрушаются целые горные системы и на их месте возникают равнинные участки земной поверхности.

Однако процесс денудации не следует рассматривать только как процесс удаления продуктов выветривания, так как одновременно с удалением продук тов выветривания происходят их дальнейшее измельчение и разрушение корен ных пород в результате трения обломков горных пород друг о друга и о корен ные породы.

К денудационным процессам относится разрушающая деятельность ветра {дефляция и корразия), поверхностных текучих вод (плоскостной смыв и эро зия), подземных вод (суффозия и карст), морского и озерного прибоя (абразия), ледников (выпахивание, экзарация).

3.1 Разрушительная деятельность ветра

Разрушительная деятельность ветра носит название дефляции (от лат. де- фларе - сдувать, выдувать), или развевания, и корразии. Развевание выражается в том, что ветер подхватывает мелкие продукты выветривания и уносит их. С развеванием тесно связана корразия (от лат. корразус - обтачивание), которая состоит в том, что песчинки, переносимые ветром, встречая на своем пути об ломки горных пород и скалы, истирают, сверлят, бороздят, обтачивают их. В результате действия развевания и корразии скалы, встречающиеся в пустынных районах, приобретают различные причудливые очертания. Если они сложены слоистыми породами различной крепости, в них образуются желобообразные углубления, соответствующие слоям мягких пород, и выступы, соответствующие более твердым породам. Так как основная масса песка перемещается на вы соте 1,5-3 м, скалы иногда приобретают грибообразные очертания (рис. 5.1).

У пород, состоящих из минералов различной твердости, поверхность становится ячеистой. Нередко в скалах возникают эоловые пещеры. Валуны, встречающиеся на пути ветра, обычно приобретают трехгранную форму, за которую получили название «эоловые трехгранники» (или многогранники, рис. 5.2). Продукты разрушения горных пород нередко переносятся ветром на огромные рас стояния. Так, пыль из Сахары перемещается на расстояние 2000-2500 км. При мерно так же далеко разносится лёссовая пыль из центральных районов Китая.

В результате эоловой аккумуляции возникают своеобразные формы рельефа. Особенно характерны они для пустынь и песчаных побережий. В пустынях под действием ветра возникают барханы, представляющие собой песчаные бугры высотой до 20-30 м с пологим наветренным (5-12°) и крутым подветренным (30-35°) склонами. В плане барханы имеют форму полумесяца с «рогами», обращенными по направлению ветра. При слиянии отдельных барханов образуются барханные цепи - (рис. 5.3). Высота их достигает 200 м, длина - 3-5 км и более. Отдельные барханы, особенно небольших размеров, могут под влиянием ветра перемещаться. Скорость перемещения составляет иногда 100-200 м в год, чаще - 30-40 м в год.

Транспортировка рыхлого материала ветром осуществляется разными способами. При этом надо учитывать, что чем выше скорость ветра, тем более крупные частицы могут быть перенесены.

Песчаные и пыльные бури поднимают песок и пыль в пустыне Сахара и переносят их на тысячи километров в Атлантику. Черные бури на Украине, подхватывая частицы чернозема, переносили их даже в Скандинавию. По данным академика Лисицина А.П. (р.1923 г.) ежегодно в океаны выпадает 1, 6 млрд. тонн пыли и тонкого песка. При скорости 20 м/с, ветер может переносить частицы размером до ),5 см.

 

3.2 Деятельность поверхностных текучих вод

Различают две формы разрушительной деятельности текучих вод:

ü  Плоскостной смыв

ü  Линейный смыв (эрозия)

Плоскостной смыв и образование делювия. Атмосферные осадки стекают по поверхности Земли или в виде сети тонких переплетающихся струек, движущихся по всей поверхности склона, или в виде более или менее мощных струй и потоков, движущихся по рытвинам, оврагам, речным долинам. Геологическая деятельность плоскостного смыва выражается в том, что дождевые и талые воды , стекающие по склону в виде тесно переплетающейся сети струек, подхватывает мелкие продукты выветривания пород и сносят их вниз по склону. Там, где крутизна склона мала, а так же у его подножья материал, сносимый струйками, отлагается. Продукты выветривания, отложившиеся под действием плоскостного смыва, называются делювием. В связи с этой плоскостной смыв называют также делювиальным процессом. Делювий, отлагаясь у подножья склона, образует делювиальный шлейф, представляющий собой полосу рыхлых отложений, окаймляющих склон.

В результате действия плоскостного смыва склоны постепенно выхолаживаются и выравниваются, делювиальные отложения все выше и выше продвигаются вверх по склону, и когда крутизна склона достигает 3-4о , дальнейший смыв прекращается.

Эрозионные процессы. Под эрозией понимают разрушительную деятельность водных потоков, текущих в определенном русле. Если плоскостной смыв приводит к выравниванию и выхолаживанию склонов, то линейный размыв вызывает их расчленение оврагами и речными долинами.

Овраги – это рытвины, сильно разветвленные, образовавшиеся за счет эрозионной деятельности временных или небольших постоянно действующих потоков. Речные долины отличаются от оврагов главным образом тем, что развиваются под влиянием более или менее мощных постоянных потоков, в связи с чем часто имеют очень значительную протяженность.

Размывание склонов начинается с наиболее низкого уровня данной местности. Нижний уровень, от которого начинается линейный размыв, называется базисом эрозии. Для речной системы базисом эрозии является уровень ближайшего к ней водоема, в который она впадает, - моря или озера.

Развитие оврагов и речных долин происходит следующим образом. Кинетическая энергия потока достигает наибольшей величины в нижней части склона, так как масса воды по мере продвижения потока вниз по склону все более увеличивается за счет притоков. Поэтому вначале размывается нижний участок склона. По мере размыва скорость потока на этом участке становится меньшей, так как уменьшается крутизна нижней части склона. За счет этого снижается и кинетическая энергия потока. Наконец наступает момент, когда крутизна нижнего участка склона уменьшается настолько, что между размывающей способностью потока и сопротивлением пород размыванию устанавливается равновесие. В результате эрозия на нижнем участке склона прекращается.

По мере уменьшения крутизны нижнего участка склона вышерасположенный участок становится все более крутым и обрывистым. Поэтому процесс размыва нижнего участка склона постепенно замирает, а вышерасположенного – усиливается. Так будет продолжаться до тех пор, пока на всем протяжении потока не выработается продольный профиль равновесия, при котором наступает равновесие между размывающей способностью потока и сопротивлением под размыванию.

Под денудацией понимается совокупность процессов сноса продуктов разрушения горных пород, создаваемых в основном выветриванием, с возвышенных участков суши в понижения рельефа — долины, озерные котловины или морские бассейны. Главными агентами денудации являются сила тяжести, текучие воды, ветер, движущиеся ледники. Процессы денудации проявляются главным образом на суше и приводят к постепенному выравниванию земной поверхности. Денудация является наиболее активным фактором преобразования земной поверхности, приводящим в движение огромные массы вещества и к разрушению шаг за шагом целых горных систем и превращению их в равнины. Д. может быть плоскостная или площадная, при которой снос не сосредоточен на каких-либо локальных участках (плоскостной смыв, гравитационные перемещения, работа материковых ледников, ветра) и линейная, локальная (работа проточной воды, долинных ледников и пр.). Д. как линейная, так и плоскостная осуществляется агентами Д. Процессы Д. переносят разрушенный материал с возвышенностей, выполняя им впадины, выравнивая расчлененный рельеф, контрастность которого создана новейшими тектоническими движениями. При тектонической стабилизации под действием Д. формируются равнины денудационные , равнины пластовые и пенеплены. Последние являются поверхностью компенсации тектонических процессов денудационными, превращающими напр. горную страну в равнину. Интенсивность. Д. определяется интенсивностью и направленностью новейших тектонических движений, климатом и устойчивостью к выветриванию п. В последнем случае Д. носит назв. избирательной, или селективной.

Аккумуляция представляет собой процессы накопления продуктов разрушения горных пород, подготовленных выветриванием и перемещенных в результате процессов денудации в пониженные участки земной поверхности. Процессы денудации наиболее интенсивно проявляются на возвышенных участках суши, которые называются областями денудации, в то время как в понижениях рельефа — в речных долинах, озерах и особенно в морях — происходит накопление осадков. Процесс, противоположный денудации и зависящий от нее. Области А. — это преимущественно пониженные пространства, чаще тектонического происхождения (прогибы, синеклизы, синклинали, впадины), а также денудационного (долины, котловины). Мощность аккумулированных толщ зависит от интенсивности денудации и активности прогибания, от баланса между количеством приносимых рыхлых осадков и прогибанием. Интенсивность А. и состав осадков закономерно неравномерны, что обусловлено ритмичной изменчивостью проявления эндогенных и экзогенных процессов рельефообразования и осадконакопления. А.может компенсировать тектонические прогибы, на месте которых формируются равнины, обычно низменные (напр., Прикаспийская низменность), или не компенсировать. В последнем случае пониженная часть прогиба или весь прогиб занимается водным бассейном. Различается: I. Наземная А. — гравитационная, речная, ледниковая, водно-ледниковая, морская, озерная, эоловая, биогенная, техногенная, вулканогенная. II. Подводная А. — а) локальная, обусловленная гравитационными движениями. (гл. обр. оползневая), течениями, мутьевыми потоками и возникновением дельт, биогенная (рифы), вулканическая (вулканы) и б) площадная с образованием осадков терригенных, органогенных, полигенных (красная глубоководная глина), хемогенных. вулканогенных, космических компонентов.


 

Пенеплен — практически ровная, местами слабовсхолмлённая поверхность, которая была сформирована на месте древних гор. В отличие от аккумулятивной поверхности выравнивания пенеплен, следовательно, — это денудационная равнина по складчатому и/или кристаллическому субстрату («срезанным» горам), выровненному в условиях тектонического покоя или стабильности комплексом экзогенных процессов.

Пенеплен часто перекрыт корой химического выветривания, мощность которой может достигать десятков метров. Пенеплен переходит в денудационные пластовые равнины и синхронные и коррелятные им аккумулятивные поверхности на территориях, заполняющихся продуктами денудации: в замкнутых впадинах (бассейны морей и озёр), понижениях (Западно-Сибирская аккумулятивная равнина). Следовательно, пенепленизация — это выравнивание рельефа в результате снижения водораздельных пространств по отношению к сравнительно стабильному положению в течение длительного времени общего базиса эрозии, которое приводит к образованию собственно пенеплена.

Один из наиболее важных и мощных факторов преобразования рельефа Земли – поверхностные текучие воды. Процессы, осуществляемые текучими водами, называютсяфлювиальными.

Некоторые общие закономерности работы водотоков

Водотоки производят разрушительную работу – эрозию, перенос материала и его аккумуляцию, создавая эрозионные и аккумулятивные формы рельефа. Они связаны друг с другом. в природе не существует геоморфологических комплексов, где были бы развиты только размыв, или только аккумуляция, эти комплексы сменяют друг друга во времени и пространстве. Однако можно выделятьобласти преобладающей эрозии или преобладающей аккумуляции.

По масштабам и генезису флювиальных форм может быть выделенгенетический ряд: эрозионная борозда – рытвина – промоина – овраг – балка – речная долина.

Эрозионные борозды – элементарные переходные формы от плоскостного к линейному размыву земной поверхности. Возникают и развиваются при наибольшем увлажнении в результате склонового стока дождевых и талых снеговых вод.

Рытвиныразвиваются постепенно из более крупных эрозионных борозд, располагаются на расстоянии первых десятков метров друг от друга.

Овраги обычно образуются из крупных и быстро растущих рытвин в процессе их углубления и расширения. Обладают профилем, который уже отличается от продольного профиля склона, в который врезан овраг.

Балкипредставляют эрозионные формы, часто образующиеся на равнинах из оврагов. Здесь в условиях незначительного углубления происходит расширение оврага, выработка плоского дна, пологих склонов и их закрепление растительностью. В горных районах крупные овраги довольно быстро углубляются и превращаются в долины притоков высоких порядков.

Речные долины являются наиболее полно развитой типичной и распространенной флювиальной формой.

Эрозионная работа водотока осуществляется за счет живой силы потока, равной F=mv²/2 (где F –энергия потока, m – масса воды и v – скорость течения), корразии – воздействия на дно и берега обломками, влекомыми водным потоком, и химического воздействия на породы, слагающие дно и берега реки. Чем многоводнее поток и круче уклон, тем больше его живая сила и эродирующая способность.

Большая часть либо вся кинетическая энергия реки расходуется на перенос обломочного материала, поступающего в русло со склонов, и на преодоление сопротивления. В первом случае остаток энергии тратится на эрозию, во втором – обеспечивается состояние динамического равновесия. Когда же кинетической энергии не хватает на перенос поступающего обломочного материала, имеет местоаккумуляция.

Обычно в верхней части речных долин преобладает эрозия. В среднем течении – динамическое равновесие между эрозией и аккумуляцией, а в нижнем течении – аккумуляция. в связи с конкретной геологической и климатической обстановками в геологической деятельности рек это осложняется многочисленными отклонениями.

В эрозионной работе водотоков различают донную эрозию, направленную на врезание русла водотока, и боковую эрозию, ведущую к расширению вреза в стороны. Но обычно присутствуют оба вида эрозии в разных соотношениях, а преобладание того или иного видаэрозии ведет к образованию различных морфологических типов долин русловых потоков. Так, узкие, глубокие и относительно прямые долины свидетельствуют об интенсивной донной эрозии, а широкие плоскодонные долины с извилистыми руслами водотоков – о преобладании боковой эрозии. Углубление русла реки ограничивается уровнем водного бассейна (озера, моря), куда впадает водоток. Этот уровень называется базисом эрозии. В долине реки различают ее исток, верхнее, среднее, нижнее течение и устье. Устье теоретически отвечает наиболее низкой точке профиля водотока и является базисом эрозии данной реки. Общим (основным, главным) базисом эрозииявляется уровень Мирового океана.

Выше базиса эрозии водоток будет врезаться до тех пор, пока не сформирует продольный профиль, при движении по которому водоток (река) будет затрачивать минимальную энергию. Такой профиль называется выработанным продольным профилем или профилем равновесия. Он называется еще идеальным профилем. В природе в силу причин реке не удается выработать идеальный профиль, поэтому река имеет индивидуальный профиль, который называетсяреальным профилем. Основными причинами, мешающими выработке идеального профиля реки являются: 1)тектонические движения, 2)литологические различия пород (чередование по длине реки стойких к размыву, например, конгломератов, и легко размываемых, например, известняков), 3)гидрогеологические – наличие крупных притоков.

Таким образом, в процессе врезания русла продольный профиль водотока должен проходить несколько стадий, а именно: стадиюневыработанного профиля; стадию выработанного профиля; стадию реального профиля.

Невыработанный продольный профиль потока характеризуется наличием водопадов, порогов, быстрин. Водопад– место, где ложе потока образует уступ, с которого вода падает вниз. Различают несколько видов водопадов: 1) ниагарский – вода широким фронтом; 2) посемитский – узким фронтом с громадной высоты; 3) карельский или падун – крутой, но не отвесный участок русла. Порог– небольшая положительная неровность русла. Быстрина – участок с крутым падением и высокими скоростями течения.

Отложения, формируемые постоянными водотоками (реками), называются аллювиальными или просто аллювием. От других генетических типов отложений аллювий отличается сортированностью и окатанностью обломков.

Тектонические типы речных долин: 1) синклинальные, 2) антиклинальные, 3) моноклинальные, 4) долины, заложенные вдоль линии разлома, или сбросовые, 5)долина – "грабен".

По характеру поперечного профиля: 1)Теснина, 2) Каньон, 3) V-образные, 4) Ящикообразные, 5) Пойменные.

По характеру поперечного профиля реки выделяют симметричные и асимметричныедолины.

Русло реки– наиболее углубленная часть речной долины, по которой протекает речной поток в межень (самый низкий уровень воды в реке, наступающий летом после спада весеннего половодья). Русла рек различаются по ширине и морфологии в плане. В русле каждой реки наблюдаются перекаты и плесы. Перекат – большая песчаная гряда пересекающая русло под углом 20-30⁰, она асимметрична: склон ее, обращенный против течения, отлогий, совпадающий с течением – крутой, он называется подвальем, его уклон 15-30⁰. Примыкающие к берегам и возвышающимся над меженным уровнем расширенные части гряды переката называются побочнями, нижний по течению называется нижним, противоположный – верхним. Глубокая часть русла у противоположного побочного берега называетсяплесовой лощиной, или плесом. Стрежень– линия наибольших поверхностных скоростей течения.

Кроме простой формы переката встречаются и другие, в т.ч. перекаты-россыпи – сплошные обмеления русла без отчетливо выраженных побочней. У меандрирующих рек (меандр – изгиб, образованный рекой), или рек с излучинами, плесы приурочены к вогнутым участкам берега. Перекаты располагаются там, где русло имеет малую кривизну и перемещаются вниз по течению реки во время половодья со скоростью от нескольких дециметров до нескольких сотен метров в год. Побочни перекатов вызывают местный размыв противоположного берега, при этом у больших равнинных рек берег может отступать на 100 метров и более. Аллювий перекатов довольно хорошо сортирован и с четкой косой слоистостью. Аллювий плесов менее сортирован, в основании аллювия плесов – базальная фация, представленная крупнообломочным материалом.

В руслах рек часто наблюдаются и такие формы рельефа, как острова. Образование их обычно указывает на повышенную аккумуляцию на данном участке реки. Особенно много островов наблюдается а) в дельтах рек; б) при выходе горных рек на равнину; в) в местах пересечения рекой отрицательных погружающихся геологических структур; г) в межгорных впадинах между поднимающимися хребтами. Во всех случаях аккумуляция материала является следствием падения скоростей течения в связи с уменьшением уклонов. Острова затопляются в половодье.

Флювиальные процессы. Вода – один из главных агентов экзогенного рельефообразования на поверхности Земли. Именно потому, что на Земле есть гидросфера, рельеф Земли отличается от рельефа безводных планет.

Различают три крупных группы процессов и форм рельефа, связанных с деятельностью воды:

- флювиальные (водноэрозионные) – работа текущих вод;

- береговые и донные – результат действия воды в морях и океанах (условно стоячие воды);

- процессы и формы подземного морфогенеза, связанные с геоморфологической работой подземных вод

Вода поступает на земную поверхность в виде дождя или за счет таяния снега. Часть воды образует поверхностный сток, который охватывает всю поверхность суши. Он осуществляется в трех формах: склонового, ручейкового и руслового(речного) Все три формы тесно связаны с рельефом. Поверхностный сток активно участвует в переустройстве рельефа, а рельеф организует и перераспределяет формы поверхностного стока. В итоге образуется единая гидролого-геоморфологическая система. Такие система всех уровней(локального, регионального и глобального) в геоморфологии называют флювиальными или водноэрозионными.

Процесс разрушения стекающей водой называют эрозией (от лат. съедать, разъедать). Он заключается в размывании водой почв и грунтов и создании отрицательных форм рельефа – врезов в земную поверхность. Эрозионная работа потока воды связана сотрывом частиц грунта от ложа и берегов, их механическим воздействием на дно и берега(корразия) и химическим растворением пород, слагающих ложе. Различают глубинную(донную) эрозию, ведущую к углублению русла потока, и боковую, вызывающую размыв берегов и смещение русла в горизонтальном направлении. Но углубление не может идти бесконечно. Оно лимитируется не только живой силой потока и степенью устойчивости к размыву горных пород, но и уровнем водного бассейна, куда впадает водоток. Этот уровень называется базисом эрозии. Ниже его врезание происходить не может Уровень Мирового океана является общим базисом эрозии для всех текучих вод суши. Есть и местные базисы эрозии, которые располагаются на любой абсолютной высоте.

Поток при своем взаимодействии с размываемой им поверхностью стремится сформировать идеальный продольный профиль. Геоморфологически это выражается в стремлении создать такой продольный профиль, в каждой точке которого размывающая сила потока была бы равна сопротивлению подстилающей породы. Такой профиль, имеющий вид вогнутой кривой, называется профилем равновесия или выработанным. В его формировании принимают участие и эрозия, и перенос, и аккумуляция. Обычно в русле участки эрозии и аккумуляции сменяют друг друга в пространстве и времени. Материал, полученный в результате эрозии переносится во взвешенном состоянии, в виде влекомых наносов или в растворенном виде

Отложения, формируемые постоянными водотоками (реками) называют аллювиальными. Аллювий отличается сортированностью, слоистостью и окатанностью. Наносы, откладываемые временными русловыми потоками, называют пролювием. Это отложения в устьях оврагов, временных потоков в горах. Они образуют специфические формы рельефа - конусы выноса. Имеется особый тип отложений, который формируется поверхностным нерусловым стоком со склонов (его еще называют плащевым, склоновым). Эти мелкоземистые, глинистые или супесчаные наносы в нижних частях склонов называют делювием.

Эрозия и аккумуляция – это единый эрозионно-аккумулятивный процесс. В результате его многовекового действия положительные формы рельефа разрушаются, а в отрицательных происходит накопление наносов. Рельеф выравнивается и формируется эрозионно-аккумулятивный рельеф.

Разработана классификация эрозионных форм, учитывающая их размеры, стадию развития, морфологию.

- эрозионная борозда – начальная форма, глубина и ширина 3-30см, длина - до десяти метров

- рытвина или промоина – глубиной более метра, шириной 2-3м, длина – десятки метров

- овраг – глубина измеряется метрами и десятками меторо, длина их до км и более, поперечный профиль V-образный, склоны крутые незаросшие. Продольный профиль ступенчатый, резко выражены границы – бровки

- балка- по мере накопления на дне оврага делювия, выполаживания склонов, расширения дна, увеличения длины овраг превращается в балку;

Наиболее крупные и глубокие овраги врезаются до грунтовых вод и на дне их появляется водоток. Овраг превращается в балку и затем переходит в следующую стадию – речную долину.

Строение речных долин.Реки в процессе своей деятельности вырабатывают линейные отрицательные формы рельефа, называемые речными долинами. Основные элементы речной долины: русло, пойма, речные террасы, склоны.

Русло реки - наиболее углубленная часть речной долины,по которой река протекает в межень. В русле каждой реки есть перекаты и плесы. Перекат-подводная асимметричная гряда, пересекающая русло поперек или диагонально. Плес – глубокий участок русла между перекатами. В руслах бывают острова, которые образуются за счет аккумуляции наносов, Вначале возникает осередок-отмель, затем на нем поселяется растительность и образуется остров.

Для всех равнинных рек, находящихся в стадии слабого врезания или стабильного состояния продольного профиля, характерна извилистость. Отдельные изгибы называют излучинами или меандрами. Лучше всего они развиты у рек с супесчаными и суглинистыми берегами, т.к. несут больше наносов. Полная излучина состоит из двух изгибов(колен). Самая узкая часть излучины – шейка. Во время большого паводка шейка может быть прорвана, и тогда излучина отделяется от русла и превращается в старицу. Вогнутый берег обычно крутой, приглубый, а выпуклый – пологий, отмелый с аккумулятивными пляжами, отмелями, косами.

Пойма – поднятое над меженным уровнем русла дно долины, периодически затопляемое во время паводков. От русла отделяется или уступом, или пологим склоном – прирусловой отмелью. Различают пойму высокую и низкую, заливаемые с разной периодичностью. Большая роль в формировании поймы принадлежит боковой эрозии рек. В рельефе поймы выделяют следующие элементы: прирусловая отмель – аллювиальные отложения, накапливающиеся в половодье у выпуклых берегов излучин; прирусловой вал – песчано-глинистое повышение, вытянутое вдоль русла. Образуется во время половодья за счет аккумуляции наиболее крупных частиц; старица – прежнее русло реки, отчлененная меандра; притеррасная пойма – внешняя равнинная или слабо наклоненная к реке часть поймы, обычно сложена тонкозернистым аллювием. В строении поймы принимают участие различные типы аллювия. В основании по контакту с коренными породами залегает перлювий – грубообломочный материал, образующийся за счет промывания водой осадков, слагающих подмываемый берег. Выше залегает русловой аллювий – пески с галькой и гравием, с хорошей косой слоистостью; пойменный аллювий – супесь и суглинки с нечеткой горизонтальной слоистостью и старичный аллювий. Это илы и глины с тонкой горизонтальной слоистостью.

По характеру рельефа различают сегментные поймы, характерные для меандрирующих рек со сложным микрорельефом из-за блуждания рек; параллельно-гривистые – у крупных рек с широкими долинами, но река смещается в сторону одного из склонов, в результате чего образуются длинные продольные параллельные гряды(гривы) и разделяющие их понижения. Ширина грив до 200м, а высота 6-8м (Ока у г. Рязань); обвалованные – характерны для рек, пересекающих предгорные наклонные равнины. Из-за резкого падения скорости течения при выходе на равнину происходит усиленная аккумуляция. Русло оказывается приподнятым над окружающей равниной с высокими прирусловыми валами(до 3м высотой) Наличие таких естественных дамб и приподнятость русла способствует заболачиванию и образованию плавней (низовья Кубани, например).

По отношению к коренным породам выделяют поймы цокольные –маломощный аллювий лежит на коренных породах так, что меженное русло врезано в них; аккумулятивные – с нормальной или повышенной мощностью аллювия

Речные террасы– ступенеобразные формы рельефа, протягивающиеся вдоль склонов долина на сотни км, в строении которых принимают участие аллювиальные отложения. Элементы террас:

- уступ – крутой склон, отделяющий поверхность террасы от поймы или ниже расположенной террасы; площадка – ровная или расчлененная малыми долинами притоков, оврагами, балками поверхность террасы; тыловой склон – возвышающийся над площадкой борт долины или уступ верхней террасы. Счет террас ведется снизу .

По геологическому строению и происхождению выделяют:

-аккумулятивные террасы – полностью сложены аллювием; цокольные – верхняя часть разреза сложена аллювием, а нижняя – коренными породами; эрозионные – полностью сложены коренными породами и лишены аллювия, либо он небольшой мощности и представлен русловой фацией.

При наличии нескольких террас соотношение их между собой может быть разным: наложенные, вложенные или врезанные.

Лекция: Флювиальные процессы и формы рельефа.

Поверхностные текучие воды – один из важнейших факторов преобразования рельефа Земли. Совокупность геоморфологических процессов, осуществляемых текучими водами, получила наименование флювиальных.

Формы рельефа, обусловленные деятельностью поверхностных текучих вод.

 

Перемещение воды по земной поверхности называется стоком. Выделяют нерусловый и русловый сток и так же соответственно называются водные потоки. Процесс углубления водотоком своего русла и расширения его в стороны называется эрозией. Процесс эрозии состоит в том, что твердый обломочный материал, передвигаемый водой в русле водотока, царапает его дно и стенки и открывает таким путем частицы грунта.

Эрозия осуществляет одновременно вертикальное врезание водотока в толщу пород (глубинная эрозия) и расширение русла путем размыва берегов (боковая эрозия). Глубинная эрозия зависит в основном от величины падения (уклона) дна водотока. На участках с большим уклоном глубинная эрозия протекает энергичнее, чем на участках с меньшими уклонами. В местах крутого падения русла водотока происходит усиление эрозии непосредственно выше (по течению) резкого перелома продольного профиля русла; это обусловливает увеличение падения русла еще выше по течению и т. д. Поэтому участки дна с наибольшими уклонами постепенно смещаются все дальше и дальше вверх по течению. Этот процесс называется регрессивной эрозией. Работа любого водного потока определяется его живой силой, выражаемой формулой: F = mv2 /2, где m – масса воды в русле потока (в м3); v – скорость течения воды, зависящая от наклона поверхности стока (в м/с).

Одновременно с процессом эрозии протекает процесс аккумуляции переносимого водой обломочного материала и остатков жизнедеятельности растений и животных. Так, например, если в верхнем течении водоток производит эрозионную работу, то ниже по течению, где скорость водного потока уменьшается, он аккумулирует материалы эрозии.

В результате совместного действия эрозии и аккумуляции земная поверхность постепенно нивелируется: возвышенности понижаются, а впадины заполняются материалами размыва. Значение этого процесса на земной поверхности чрезвычайно велико. Подсчеты показывают, что все реки земного шара только за год выносят в моря и океаны около 2,7 млрд. т растворенных горных пород, т. е. около 26 т. с каждого квадратного километра суши, а обломочного материала реки выносят не менее 16 млрд. т.

Начальной формой размыва являются промоины. Промоины представляют собой первую стадию развития оврага. В них концентрируются потоки талых и дождевых вод, что способствует их дальнейшему развитию и превращению в овраг. Этот процесс протекает быстро на распаханных землях и значительно замедляется на участках, покрытых растительностью. Для промоин и оврагов, находящихся в начальной стадии развития, характерно преимущественное проявление глубинной эрозии и V-образная форма поперечного профиля. При интенсивном развитии оврагов они могут расти в длину на несколько метров в год, а в отдельных случаях на десятки метров.

Овраги обычно приурочены к склонам и днищам балок, долинам рек. По своему режиму реки подразделяются на равнинные и горные. Русла рек равнинных территорий отличаются от русел горных рек большей шириной и меньшей глубиной. Они обычно сложены рыхлыми речными наносами (аллювием), т. е. частицами грунта (глинистого, песчаного, галечникового и др.), не связанными между собой силами сцепления. В горных районах русла рек выполнены преимущественно крупнообломочным каменистым материалом или монолитными твердыми горными породами.

Каждый водный поток стремится придать своему руслу такой уклон, при котором не происходит ни эрозии, ни аккумуляции. Этот уклон тем меньше, чем мельче наносы и чем больше расход воды в данном потоке. При этих условиях продольный профиль русла характеризуется равномерным увеличением уклона от устья к верховью и имеет форму вогнутой кривой, называемой кривой «нормального» падения.

На реках равнинных территорий кривая продольного профиля обычно характеризуется вогнутым профилем значительных участков дна. Вогнутый профиль дна нарушается перегибами в местах выхода твердых горных пород, впадения крупных притоков и соединения плёсов и перекатов. Плёсы – это глубокие участки русла, а перекаты – мелководные участки. Поверхность моря или озера, в которое впадает река, является базисом эрозии данной реки.

Боковая эрозия способствует возникновению и развитию излучин русла реки, называемых меандрами. Меандры наиболее развиты у равнинных рек с медленным течением; здесь они имеют вид сложных петель и часто меняют свое положение в пределах дна долины. Такие меандры называются блуждающим.

Речные долины являются широко распространенными формами рельефа. Элементами долины являются дно, склоны и водосливная линия (тальвег), совпадающая обычно с руслом реки. У долин выделяют коренные берега – участки склонов долины, расположенные выше поймы и террас и переходящие в поверхность водоразделов. Поймой называется плоское, затопляемое в половодье дно речной долины, в пределах которого в низких берегах протекает река. Широкие поймы встречаются у большинства рек равнинных территорий. Они образуются в результате боковой эрозии реки и аккумуляции речных насосов – аллювия.

В пределах развитой поймы можно выделить несколько частей, характеризующихся определенными морфологическими чертами:

прирусловую – наиболее возвышенную часть поймы, прилегающую обычно к главному руслу реки;

центральную – пониженную относительно прирусловой поймы и имеющую сравнительно ровную поверхность;

притеррасную – наиболее пониженную часть поймы, вытянутую в виде заболоченной ложбины вдоль коренного берега или склона надпойменной террасы. Таким образом, наиболее удаленная от русла реки часть поймы имеет наименьшие абсолютные отметки.

Прирусловая часть поймы обычно представляет собой систему взаимно параллельных прирусловых валов, сопряженных с руслом реки или образующих с ним некоторый угол.

Речными террасами называются горизонтальные или слегка наклоненные площадки различной ширины, протягивающиеся вдоль склонов долины и обращенные к руслу хорошо выраженными, часто обрывистыми склонами. В понятие террасы включаются не только упомянутые площадки, но и идущий от нее вниз уступ до поверхности нижележащей террасы или дна долины. Иногда террасы располагаются в несколько ярусов друг над другом и придают склонам долины ступенчатый вид. Нередко они бывают разрушены и наблюдаются в долине в виде отдельных небольших площадок на том или ином склоне.

Развитие террас начинается обычно от устья к верховью долины, поэтому в ее низовье террас больше, чем в верховье. Склоны нижних террас, как более молодых, всегда более крутые, иногда обрывистые, склоны верхних обычно сглажены процессами денудации.

Выделяют два основных типа террас: аллювиальные, или террасы накопления, цокольные и денудационные, или структурные.

В долинах крупных рек можно обнаружить несколько террас, сложенных речным аллювием. Их называют надпойменными. Счет террас ведется от поймы вверх по склонам долины, т. е. от более молодых (по времени образования) к более старым. При изучении аллювиальных террас установлено, что на их поверхности имеются остатки пойменного рельефа, озер-стариц и других элементов, свойственных поймам. Это значит, что каждая аллювиальная терраса является частью бывшей поймы.

Структурные, или денудационные, террасы образуются на склонах долины, когда они сложены чередующимися слоями пород различной твердости и примерно горизонтального залегания. Река, размыв слой, неустойчивый по отношению к эрозии, доходит до более устойчивого слоя, где эрозия замедляется. Так на склоне долины образуется терраса, которая является поверхностью обнажившегося слоя более твердых пород.

Аллювиальные отложения пойм и террас в определенных геологических условиях могут содержать россыпные месторождения полезных ископаемых (например, золота, платины, алмазов и др.)

Поверхностные текучие воды – один из важнейших факторов преобразования рельефа Земли. Совокупность геоморфологических процессов, осуществляемых текучими водами, получила наименование флювиальных. Их сущность - размыв водными потоками земной поверхности в одних местах и одновременный перенос, и отложениепродуктов размыва в другом.

Водотоки или так называемые русловые потоки подобно другим экзогенным агентам, производят разрушительную работу – эрозию, перенос материала и его аккумуляция и создают выработанные(эрозионные) и аккумулятивные формы рельефа. И те другие тесно связаны друг с другом. Они очень часто сменяют друг друга во времени и пространстве, поэтому нет комплекса, где бы существовали бы только формы одного из этих типов.

Излучины (меандры), изгибы русла реки; возникают в результате действия течений, не совпадающих с направлением основного речного потока, при которых поверхностные струи направляются к вогнутому берегу, а донные — к выпуклому. Вследствие этого река “блуждает”. Излучина состоит из двух колен.

 

Эрозия бывает:

1) Глубинная (донная) – направлена на углубление долины, т.е. врезание (→ долины узкие и глубокие). Река стремиться занять более глубокое положение т.е. достичь базиса эрозии.

2) Боковая – когда базис эрозии почти достигнут, т.е. нет существенной разницы между уровнем реки и базисом эрозии. Тогда река тратит силы на расширение, она начинает меандрировать. Результат – расширение долины и выполаживание склонов.

Углубление русла идёт до определенного уровня, а именно уровня водного бассейна, куда оно впадает. Этот уровень называется базисом эрозии. Общий базис эрозии для русловых водотоков – уровень Мирового океана. Местный базис – располагается на любой высоте.

Флювиальные процессы различаются по характеру водных потоков, среди которых Н.И.Маккавеев выделял постоянные и временные, русловые и нерусловые, горные, полугорные и равнинные.

 

Постоянные водотоки – реки – в процессе своей деятельности вырабатывают линейные отрицательные формы рельефа, называемые речными долинами. Основные элементы речной долины:

1) Русло – наиболее пониженная часть речной долины, по которой происходит сток воды. Русла рек различаются по ширине и морфологии в плане.

 В русле каждой реки есть мелководный участок реки, часто имеющий вид вала, сложенного рыхлыми отложениями и пересекающего русло – это перекат. Так же есть плес - участок русла реки, более глубокий по сравнению с выше и ниже расположенными. Аллювий, слагающий перекаты – характеризуется довольно хорошей сортировкой и обладает косой слоистостью (признак того, что материал отложился в движущейся среде). Аллювий плесов менее сортирован. Крупный материал в основном не выноситься, в отличие от мелкого.

Извилистость характерна для равнинных и полугорных рек в стадии слабого врезания или стабильного состояния продольного профиля. Лучше всего развиты меандры у равнинных рек.

2) Пойма, или луговая терраса – относительно ровная часть дна речной долины, выстланная современным аллювием, затопляемая в половодье и поднятая над меженным уровнем. Пойма состоит из: а) Прирусловой вал, б) Центральная пойма, в) притерасская пойма.

В течении всей жизни река перепахивает собственную пойму за счёт движения излучен.

3) Терраса – это ступенеобразные формы рельефа склонов долин, берегов озер и морей. У террас выделяют площадку, или поверхность; обрыв, или уступ; бровку и тыловой шов.

Высота террасы – это превышение ее поверхности над меженным уровнем воды в реке. Чем надпойменная терраса выше – тем она древней.

Виды террас в зависимости от материала и отложений:

1) Эрозионные ступень - состоящая из площадки и склона с высотой уступа до нижерасположенной площадки.

2) Эрозионно-аккумулятивные - площадка – дно вреза с заполнявшими его отложениями (аккумулятивный покров террасы), уступ (цоколь)- часть склона более молодого вреза.

3) Аккумулятивные врезы и террасы - развивается в условиях преобладания аккумулятивных процессов над эрозионными в течение одного цикла.