Геологическая деятельность льда

Факторы геологической работы подземных вод. Разрушительная деятельность подземных вод. Процессы образования форм закрытого и открытого карста. Отложения карстовых пещер и источниковые. Суффозионные процессы

 

Подземные воды играют существенную роль в ходе геологического развития земной коры. Их широкое и повсеместное распространение и подвижность приводят к постоянному взаимодействию с горными породами, к перераспределению вещества, к образованию и разрушению месторождений полезных ископаемых и т. д. Геологическая работа подземных вод прежде всего выражается в химическом взаимодействии с горными породами — в растворении, гидратации, гидролизе, карбонатизации, окислении, выщелачивании, переносе и переотложении вещества.
Растворение, выщелачивание, перенос и переотложение пород подземными водами наглядно проявляются при образовании карста и суффозии.
Суффозией (от лат. suffosio — подкапывание) называется вынос из горных пород подземной водой растворенных веществ и мелких минеральных частиц. Она особенно широко проявляется в лёссах и лёссовидных грунтах и сопровождается проседанием поверхности с образованием небольших суффозионных воронок, западин и блюдец. Суффозия наблюдается на склонах долин, в оврагах, на ровной поверхности (в степях); часто вызывает суффозионные оползни. Карстово-суффозионные процессы развиваются в песчаниках и конгломератах с известковым, гипсовым и другим растворимым цементом. Цемент выносится в растворе, а песок и галька — водой, уже чисто механически. Так создаются иногда значительные подземные пустоты и полости, сходные с глубинными формами карста.
Подземные воды играют большую роль при образовании оползней. Разрушительная деятельность подземных вод проявляется главным образом в химическом разрушении и выщелачивании горных пород, что связано с содержанием в них кислорода, углекислоты, различных органических и неорганических веществ. Совокупность геологических явлений, сопровождающихся растворением и размывом горных пород с образованием крупных полостей, называется карстом. Карстующиеся породы – известняки, доломиты, гипсы и ангидриты. Карст – процесс растворения и размыва поверхностными и подземными водами растворимых трещиноватых пород с образованием отрицательных форм рельефа и различных пустот в глубине. К карстующимся породам относятся известняки и доломиты, гипс, ангидрит, соли. По условиям залегания различают открытый карст – карстующиеся породы выходят на поверхность; закрытый карст - карстующиеся породы перекрыты сверху нерастворимыми породами. Поверхностные формы карста представлены каррами, понорами, карстовыми воронками, котловинами, подземные – карстовыми каналами, шахтами и пещерами. В пещерах формируются сталактиты и сталагмиты. карстовые пещеры имеют наибольшую протяжённость и глубину. Пещеры образуются вследствие растворения пород водой. Поэтому карстовые пещеры встречаются только там, где залегают растворимые породы: известняк, мрамор, доломит, мел, а также гипс и соль.
Огромную роль при образовании пещер играют тектонические трещины и разломы. По картам исследованных пещер очень часто можно видеть, что ходы приурочены к тектоническим нарушениям, которые видны на поверхности. Также, разумеется, для образования пещеры необходимо достаточное количество водных осадков, удачная форма рельефа: осадки с большой площади должны попадать в пещеру, вход в пещеру должен располагаться заметно выше того места, куда разгружаются подземные воды и т. п.

Ледник– природное скопление движущегося льда территории суши. Ледниками занято более 11% площади суши Земли.Разрушительная работа ледниковназываетсяэкзарацией.Онаосуществляется за счет воздействия на горные породы как самого льда, так и переносимых ледником обломков. Огромное значение при этом играют процессы морозного выветривания и эрозионной деятельности талых вод. Давление ледника и активное морозное выветривание в области питания ведут к дроблению пород. Обломки вмерзают в днище ледника и начинают вместе с ним перемещаться, царапая подстилающие породы. Так образуются ледниковые шрамы,указывающие направление движения ледника. Продолжающийся вынос обломков из области питания ведет к образованию кара– кресло-образного углубления на горном склоне. В результате роста или слияния каров возникают ледниковые цирки– обширные, подобные амфитеатрам впадины, окруженные крутыми склонами. Если кары или цирки опоясывают горную вершину, то она приобретает заостренную, с крутыми склонами форму, подобную обелиску. Такие горные вершины в областях оледенения называются пирамидальными.Транспортная работа ледников заключается в переносе обломков самого разного размера: от глинистых частиц до глыб. Благодаря трению и морозному выветриванию форма и размеры переносимых частиц постепенно изменяются. На поверхности грубых обломков часто можно наблюдать ледниковые шрамы. Совокупность обломков, переносимых или отложенных ледником называется мореной. В зависимости от расположения в теле ледника, выделяют пять типов движущейся морены. Из них на поверхности ледника могут возникнуть три типа.Боковая морена, формирующаяся в горах, представлена насыпями, вытянутыми параллельно трущимся о горные склоны краям ледникового языка. Она образуется за счет поступления обломков с надледных частей горных склонов. Срединная морена имеет вид насыпей, валов, но располагается в осевой части ледникового языка. Она возникает в горах при слиянии двух ледниковых потоков, во время которого соединяются две боковых морены.Сплошная поверхностная морена полностью перекрывает поверхностьледника. Ее формирование может быть вызвано как перемешиванием материала при движении ледника по внутренним сколам, так и другими причинами. Внутренняя морена представлена внутри ледникового тела. Она накапливаетсяв зонепитания ледника, когда обломки, скатывающиеся в ледниковый цирк с горных склонов, засыпаются новыми порциями снега. Донная морена выстилает подошву ледника. Возникает путем экзарации и вмораживания обломков в лед.Ледниковая аккумуляцияпроисходит по мере движения, а наиболее активно – при остановке и таянии ледника. При этом на территориях, занятых ледником и прилегающих к нему, формируется целый ряд генетических типов отложений, из которых наибольший объем занимают комплексы собственно-ледниковых, водно-ледниковых и озерно-ледниковых пород. Все они на земной поверхности распространены в зонах современного и древнего (четвертичного) оледенения.Собственно-ледниковые (моренные, гляциальные)отложения представлены двумя главными генетическими типами: донной и конечной моренами. Донная (основная) моренанакапливается под днищем ледника только во время его наступания. Поэтому количество горизонтов донной морены на какой-либо территории свидетельствует о числе имевших здесь место ледниковых покровов. Конечная (краевая) моренаотлагается при остановке и таянии ледника. Накопление ее происходит путем осыпания обломков с края тающего ледника, или путем выдавливания горных пород из-под тела или края ледника.Водно-ледниковые (флювиогляциальные)отложения накапливаются талыми ледниковыми водами. В зависимости от места формирования, они подразделяются на внутриледниковые и приледниковые.Внутриледниковые накопления представлены озами и камами. Первоначально они отлагались талыми водами в различных углублениях на поверхности или в теле ледника, а затем, по мере таяния, проецировались на земную поверхность. При этом краевые части оседающих массивов обрушивались, следовательно, озам и камам в разрезе характерны многочисленные сбросы. Среди приледниковых наибольшим распространением пользуются зандровые отложения.Они возникают за пределами распространения ледника, у самого его края. Формируются они потоками талых вод, которые, вырываясь из рассекающих ледник трещин, разливаются в виде веера.Озерно-ледниковые (лимногляциальные)отложения преимущественно накапливались в приледниковых озерах. Такие бассейны возникали, если рельеф создавал препятствия для стока талых вод. В этом случае на дне озера у края ледника осаждались более крупные обломки (гравий, песок), а в центральной части озера – горизонтальные слои самых мелких частиц. Наиболее характерными отложениями приледниковых озер являются ленточные глины, представленные ритмичным чередованием слоев глин и алевритов.

 

25.

ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ КРИОЛИТОЗОНЫКриолитозона – зона многолетней мерзлоты, которая занимает порядка 25% площади суши Земли. Происходящие в зоне многолетней мерзлоты геологические процессы связаны, в первую очередь, с расклинивающим горные породы действием замерзающих подземных вод. В свою очередь, это действие зависит от условий залегания и режима подземных вод, а также от характера подземных льдов.По времени образования выделяют два главных типа подземных льдов: сингенетические и эпигенетические.
Сингенетические льды возникли синхронно с формированием горных пород территории. Они представлены такой разновидностью, как погребенные льды – захороненные под слоем морены блоки ледника.Эпигенетические льды образовались после накопления горных пород. В их числе выделяют несколько разновидностей. ^ Конституционные льды лидируют по объему в составе всех подземных. Они возникают при промерзании увлажненных горных пород, или при замерзании подземных вод при их приближении к мерзлым грунтам. Инъекционные льды образуются при внедрении в мерзлые породы напорных подмерзлотных вод. Жильные льды представляют собой интрузии льда в кристаллических породах.Повторно-жильные льды формируются в трещинах многолетнемерзлых рыхлых пород.Подземные воды в мерзлых породах по условиям залегания можно разделить на три типа. ^ Надмерзлотные воды представлены в сезоннооттаивающем (деятельном) слое, в жидком виде напором они не обладают.Межмерзлотные воды . Эти воды могут как сообщаться с надмерзлотными и подмерзлотными, так и быть изолированными. Подмерзлотные воды лежат глубже мерзлых пород, часто обладают напором. Морозное выветривание является главнейшим самостоятельным процессом криолитозоны.^ Морозное трещинообразование заключается в раздавливании рыхлых пород деятельного слоя замерзающей водой. Этот процесс, повторяясь из года в год в одном и том же месте (трещине), ведет к образованиютундровых полигонов. В однородных грунтах такие полигоны имеют форму четырехугольника, а в неоднородных – неправильного многоугольника.Термокарст – это процесс вытаивания подземных льдов и последующего проседания земной поверхности. Он происходит тогда, когда глубина сезонного оттаивания грунтов превышает глубину залегания подземных льдов. В результате термокарста возникают блюдцеобразные котловины – аласы. В разрезе склонов аласов отчетливо видны вызванные просадкой деформации слоев горных .Процессы морозного вспучивания слоев горных пород происходят в результате замерзания залегающих на небольшой глубине подземных вод. Склоновые процессы криолитозоны включают крип, солифлюкцию, курумообразование и др. Крип – это медленное сползание по склону горных пород под действием силы тяжести. В условиях мерзлоты процессы пучения поднимают поверхностные породы в направлении, перпендикулярном склону холма. Во время таяния крупные обломки оседают вниз, с каждым циклом таяния оказываясь все ниже по склону.Солифлюкция – медленное течение пород. С приходом теплого сезона оттаивает поверхность склона. Лежащие глубже породы скованы льдом и играют роль водоупора. Поверхностные породы насыщаются талой водой и приходят в движение, оплывая вниз по склону со скоростью до нескольких сантиметров в год. Накапливающиеся таким путем у подножия слои называются солифлюксием. Курумообразование – это процесс выдавливания на поверхность крупных обломков. В холодный сезон крупные валуны промерзают быстрее, чем окружающие песчаные или глинистые породы. Возникающие под валунами линзы льда приподнимают их. В теплое время валун быстрее прогревается, лед под ним тает. Талая подземная вода захватывает мелкие частицы и отлагает их под валуном, не позволяя тому опуститься на первоначальную глубину. В результате многократного повторения процесса, крупные обломки, выдавленные на поверхность, формируют каменные поля и каменные реки, или курумы. Находящиеся на склоне курумы могут двигаться вниз под действием солифлюкции.

ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ КРИОЛИТОЗОНЫ
Криолитозона – зона многолетней мерзлоты, которая занимает порядка 25% площади суши Земли.
По времени образования выделяют два главных типа подземных льдов: сингенетические и эпигенетические.
Сингенетические льды возникли синхронно с формированием горных пород территории.Эпигенетические льды образовались после накопления горных пород. В их числе выделяют несколько разновидностей. ^ Конституционные льды, инъекционные льды, жильные льды, повторно-жильные .Подземные воды в мерзлых породах по условиям залегания можно разделить на три типа. ^ Надмерзлотные воды,межмерзлотные воды, подмерзлотные .
^ Морозное выветривание является главнейшим самостоятельным процессом криолитозоны.
^ Морозное трещинообразование заключается в раздавливании рыхлых пород деятельного слоя замерзающей водой. Этот процесс, повторяясь из года в год в одном и том же месте (трещине), ведет к образованиютундровых полигонов.
Термокарст – это процесс вытаивания подземных льдов и последующего проседания земной поверхности.В результате термокарста возникают блюдцеобразные котловины – аласы.
^ Склоновые процессы криолитозоны включают крип, солифлюкцию, курумообразование и др. Крип – это медленное сползание по склону горных пород под действием силы тяжести. Во время таяния крупные обломки оседают вниз, с каждым циклом таяния оказываясь все ниже по склону.Солифлюкция – медленное течение пород. С приходом теплого сезона оттаивает поверхность склона. Лежащие глубже породы скованы льдом и играют роль водоупора.. Курумообразование – это процесс выдавливания на поверхность крупных обломков. В холодный сезон крупные валуны промерзают быстрее, чем окружающие песчаные или глинистые породы. Возникающие под валунами линзы льда приподнимают их.В результате многократного повторения процесса, крупные обломки, выдавленные на поверхность, формируют каменные поля и каменные реки, или курумы