Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Дисциплина: общая геология

Задачи вариант 8

Исполнитель: Нестеров В.П.

Содержание

Вопрос 1

Вопрос 2

Вопрос 3

Список использованной литературы

1. Перечислите и кратко охарактеризуйте основные геохронологические этапы в развитии Земли

Современная наука зародилась и развивалась в Европе с эпохи Возрождения. Ученые европейцы не могли не учитывать общепринятые в то время представления о мире, его строении, происхождении. Определялись они библейскими взглядами о создании Земли, а затем жизни на ней. Через очки этого видения мира смотрели на природу Земли и всего Мира и собирали необходимые факты для иллюстрации высказанной идеи. Искали не то, что есть (например, отсутствие эволюции минерал и горных пород - это, как не нужное, просто не замечали), а то, что должно было подтвердить идею.

В 1756 г. И. Леман издал книгу “Опыт восстановления истории флецовых гор”. В ней он, основываясь на библейских указаниях, что в истории нашей планеты было лишь два существенных события общего значения: сотворение Земли и всемирный потоп, отложения Центральной Германии разделил на жильные - кристаллические, и флецовые - слоистые. В кристаллических гранитах, гнейсах и сланцах не было остатков растений и животных. Они, поэтому, были отнесены к существующим “от сотворения мира” до создания жизни. Слоистые отложения с многочисленными остатками растений и животных считались результатом всемирного потопа, приведшего к гибели всего живого, что не спряталось в ковчеге Ноя. Выделялись и более молодые рыхлые отложения глин, песков и галек, перекрывающие кристаллические и флецовые.[ Седенко М.В. Геология, гидрогеология и инженерная геология. - Минск: Изд-во “Высшая школа”,1975. - 382 с.]

В 1759 г. итальянец Дж. Ардуино кристаллические назвал первичными, флецовые - вторичными, а самые молодые - третичными. Верхнюю часть третичных отложений Ж. Денуайе в 1829 г. предложил именовать четвертичными. Сейчас люди живут в четвертичном периоде кайнозойской эры.

Начавшийся XIX в. для геологии был знаменателен двумя событиями: принятием на вооружение следствий гипотезы Канта-Лапласа о первоначально расплавленной природе Земли и использованием палеонтологических методов расчленения отложений по возрасту ископаемых организмов.

Считалось, что наша планета ранее была раскаленным газовым шаром, по мере остывания покрывшимся твердой корой охлаждения - земной корой. С этих позиций история развития земного шара известным геологом того времени Б. Котта изложена в 1865 г. в книге “Геология нашего времени” такой. “Геологические исследования приводят нас к заключению, что земля вероятно была некогда в расплавленном состоянии; к такому заключению приводит нас остаток земной теплоты, который обнаруживается возрастанием температуры по мере углубления в землю и вулканической деятельностью; по результатам наблюдений над последовательным рядом ископаемых организмов, указывающих на то, что температура земли была в прежние периоды значительно выше, и наконец по общему очертанию земли, которое есть сфероид вращения, т. е. форма, какую должен был бы непременно принять жидкий шар одинаковой с землею величины и плотности, если бы он вращался около оси с такой же скоростью, как земля. Надобно однако отметить, что это не дает еще право считать расплавленное некогда состояние земли - положительно доказанным, потому что ни одно из выше приведенных оснований само по себе не на столько прочно, чтобы устранить всякое другое объяснение. Всего важнее в этом случае именно согласование весьма многих факторов и кроме того предположение о подобном состоянии земли более всего соответствует современному взгляду естественных наук, в приложении их к геологии. При таком предположении можем мы, всего проще, объяснить себе результат - постепенное охлаждение земли. Но и оно не может служить основанием для геологии, а напротив, есть результат ее выводов.

Если это предположение верно, то необходимо признать вековое понижение температуры земного шара в продолжении всего геологического периода, что подтверждается строением земной коры, и распространением в ней органических остатков. Это охлаждение, составляющее для нас главную основную причину всех геологических перемен, доставляет нам возможность выводить заключения о временах еще древнейших, предшествовавших расплавленному состоянию земли” (с. 197-198).

Дословно приведенное описание взглядов Б. Котта показывает основу, на которой построена современная геология. Эта основа - предположение о расплавленном состоянии Земли ложна. Поэтому ненаучна современная геология, как и выводы Б. Котта по истории развития Земли. Им, по мере охлаждения планеты, выделялись следующие стадии.

1. Стадия раскаленного газового шара.

2. Стадия возникновения расплавленного ядра, окруженного газовой оболочкой.

3. Стадия формирования на раскаленном ядре твердой коры, окруженной газовой оболочкой.

4. Стадия появления на поверхности твердой коры при дальнейшем ее охлаждении воды, разрушающей неровности твердой оболочки.

5. Стадия появления при последующем более значительном остывании планеты органических веществ, а из них организмов.

6. Стадия образования климатических поясов, затем областей оледенения.

7. Появление человека.

С учетом перечисленных стадий развития Земли Б. Котта привел следующее деление геологического времени, включая в него периоды, выделенные по материалам палеонтологии (табл. 1).

Таблица 1. Геохронологическая шкала Б. Котта

геохронологический развитие земля геологический

Практически это современная геохронологическая шкала. Разница в том, что азой (нежизненный) заменен на архей (древнейшее, дожизненное время), а эозой - на протерозой - время первичной жизни.

Теперь понятно, почему биологи и все люди, несмотря на отсутствие на Земле дожизненного времени: нет эволюции земных минералов и горных пород, в самых древних кварцитах возраста 4 млрд. лет установлены остатки нитчатых (многоклеточных) водорослей, положения цитологии - клетка от клетки, биологии в целом - живое от живого, продолжают говорить о возникновении на нашей планете биосферы. Они продолжают мыслить представлениями XIX в., когда считалось, что по мере остывания расплавленного земного шара на его поверхности образовалась земная кора, на нее сконденсировалась затем вода, в которой при еще большем охлаждении возникли из неорганических веществ органические, а из тех организмы.

Наиболее последовательным сторонником таких взглядов в СССР был А.И. Опарин. В 1924 г. он высказал предположение, что при мощных электрических разрядах в земной атмосфере, которая 4-4,5 млрд. лет состояла из аммиака, метана, углекислого газа и паров воды, могли возникнуть простейшие органические соединения, необходимые для возникновения жизни.

Предположения эти были абсолютно беспочвенными, противоречившими всем научным данным естествознания.

1. В начале XX в., т. е. до предположений А.И. Опарина, В.И. Вернадский с учетом отсутствия эволюции земных минералов и горных пород обосновал положение: “Биосфера геологически вечна” или все минералы и горные породы сформировались в условиях биосферы. Отсутствие эволюции минералов свидетельствует о постоянстве состава атмосферы, гидросферы, биосферы и литосферы. По В.И. Вернадскому, устойчивость, геологическая вечность биосферы как динамической системы проявляется в постоянстве общей ее массы (порядка 1019 т), массы живого вещества (порядка 1015 т), энергии, связанной с живым веществом (порядка 1018 ккал), среднего химического состава всего живого.

Предполагать состав атмосферы 4-4,5 млрд. лет назад из аммиака, метана и углекислого газа было абсурдно, подобно утверждению, что по Луне бегают пятиногие собаки.

2. О том, что природные условия прошлого были аналогичны современным еще в 1830 г. говорил Ч. Лайель - основоположник принципа актуализма в геологии.

Предсказание А.И. Опарина, как пишут в школьных и вузовских учебниках, оправдалось. Американский исследователь С. Миллер в 1955 г., пропуская электрические разряды напряжением до 60 000 В через смесь метана, аммиака, водорода и паров воды под давлением в несколько паскалей при температуре +80 С, получил простейшие жирные кислоты, мочевину, уксусную и муравьиную кислоты и несколько аминокислот, в том числе глицин и аланин. Результаты этого эксперимента послужили основанием заключения, что первым шагом на пути возникновения жизни был абиогенный синтез органических веществ.

По современным данным выделяются четыре крупных интервала времени: начало раннего протерозоя, самый верхний протерозой, средний-верхний палеозой и поздний кайнозой, в которые группируются все известные на Земле ледниковые события. Продолжительность этих ледниковых интервалов в геологическом развитии нашей планеты от многих десятков до 200 млн. лет и, возможно, более. Наиболее интенсивные и продолжительные по времени оледенения происходили в раннем протерозой. Предполагать нагретое состояние поверхности литосферы, гидросферы и атмосферы оснований нет, они запрещаются.

Названия геологические периоды получили случайно и не несут информации геологического и палеонтологического содержания.

Кембрий - старинное название Уэльса. Предложил в 1835 г. А. Сэджвик. Ордовик - назван по имени древнего кельтского племени ордовиков, обиташего на территории Уэльса во времени Римской империи. Предложил в 1879 г. Ч. Лапуорс.

Силур - назван по древнему кельтскому племени силуров, населявших пограничную область Уэльса (Р. Мурчисон, 1839 г).

Девон - от Девоншира, графства в Англии (южнее Уэльса, Р. Мурчисон, 1841 г.).

Карбон (каменноугольный период) - отложения этого возраста содержат пласты каменного угля (Дж. Филлипс, 1822).

Пермь - от Пермский губернии (Р. Мурчисон, 1841).

Триас - по-гречески - троица (Ф. Альберти, 1834 г.).

Юра - от гор в Швейцарии и Франции (А. Броньяр, 1829 г.).

Мел - по широкому распространению писчего мела в верхней половине этой системы ( Ж. Омалиус д? Аллуа, 1822 г.).

Палеоген: палео - древний, ген - образование (К. Науман, 1866 г.).

Неоген: нео - новый, ген - образование (М. Гёрнес, 1853 г.).

Четвертичный - наследие первичных, вторичных и третичных отложений (Ж. Денуайе, 1829 г.).

Если бы млекопитающие (самки кормят детенышей молоком) назывались бы гепидами (по названию древнегерманского племени гепиды), а сложноцветные растения - кривичинами (от славянского племени кривичи).

Говорили бы что-нибудь для биологии такие термины? Почему же для геологии такое возможно?

Не имеет смысла разделение палеогена на три отдела.

Палеоцен - палео - древний, кайнос (ранее кэнос) - новый (В. Шимпер, 1874 г.).

Эоцен - эос - заря, кайнос - новый (Ч. Лайель, 1833).

Олигоцен - олигос - немногий, кайнос - новый (Г. Бейрих, 1855).

Получается, сначала древние новые (древние млекопитающие), затем их начало, а потом немногие млекопитающие.

Таким образом, современная геохронологическая шкала наличием архейской и протерозойской эр свидетельствует о пропаганде первоначально безжизненной Земли с последующим появлением на ней жизни. Такие представления навязывают человечеству библейские взгляды на сотворение жизни на нашей планете. Научные данные однозначно указывают на отсутствие дожизненного времени на Земле. Отсюда деление геологического времени на криптозой и фанерозой, так как “Биосфера геологически вечна” (В.И. Вернадский).

В процессе эволюции постоянно возникали новые формы организмов и вымирали прежние, оказавшиеся неспособными жить в новых условиях. Таким образом, в течение многих миллионов лет на планете накапливались остатки некогда живших существ, представленные в настоящее время рядом окаменелостей в составе осадочных пород. Такие осадочные образования, откладывались в определенной последовательности, образовывали пласты. Причем нижележащие образования являются более древними, чем вышележащие (закон Н.Стенсена).

Анализ характера окаменелостей в таких пластах позволяет определять относительный возраст, а также последовательность их образования. На этом принципе основано создание относительной геохронологической шкалы. Промежуток времени накопления слоев земной коры подразделяется на два эона, состоящие из шести эр, каждая из которых делится на периоды. Последние, в свою очередь, Объединяют отделы или эпохи и т.д.
Используя изложенный принцип, невозможно с достаточной точностью установить собственно возраст породы или окаменелости. Устанавливается лишь последовательность отложений.

В начале 20 века П. Кюри и Э. Резерфордом был предложен радиометрический метод определения абсолютного возраста пород и окаменелостей. На основании определения абсолютного и относительного возраста строится геохронологическая шкала, содержащая уже изотопные датировки каждого временного подразделения в миллионах лет

Таблица-2

Геохронологическая таблица (по Маркову, 1951,с изменениями)

В геологии как в никакой другой науке важна последовательность установления событий, их хронологии, основанной на естественной периодизации геологической истории. Геологическая хронология, или геохронология, основана на выяснении геологической истории наиболее хорошо изученных регионов, например, в Центральной и Восточной Европе. На основе широких обобщений, сопоставления геологической истории различных регионов Земли, закономерностей эволюции органического мира в конце прошлого века на первых Международных геологических конгрессах была выработана и принята Международная геохронологическая шкала, отражающая последовательность подразделений времени, в течение которых формировались определенные комплексы отложений, и эволюцию органического мира. Таким образом, международная геохронологическая шкала - это естественная периодизация истории Земли.

Среди геохронологических подразделений выделяются: эон, эра, период, эпоха, век, время. Каждому геохронологическому подразделению отвечает комплекс отложений, выделенный в соответствии с изменением органического мира и называемый стратиграфическим: эонотема, группа, система, отдел, ярус, зона. Следовательно, группа является стратиграфическим подразделением, а соответствующее ей временное геохронологическое подразделение представляет эра. Поэтому существуют две шкалы: геохронологическая и стратиграфическая. Первую мы используем, когда говорим об относительном времени в истории Земли, а вторую, когда имеем дело с отложениями, так как в каждом месте земного шара в любой промежуток времени происходили какие-то геологические события. Другое дело, что накопление осадков было неповсеместным. Геохронологическая шкала приведена в табл. 2.

Содержание шкалы с момента принятия менялось и уточнялось. В настоящее время выделяются три наиболее крупных стратиграфических подразделения - эонотемы: архейская, протерозойская и фанерозойская, которым в геохронологической шкале отвечают зоны различной длительности. Архейская и протерозойская эонотемы, охватывающие почти 80% времени существования Земли, выделяются в криптозой, так как в докембрийских образованиях полностью отсутствует скелетная фауна и палеонтологический метод к их расчленению неприменим. Поэтому разделение докембрийских образований базируется в первую очередь на общегеологических и радиометрических данных. Фанерозойский эон охватывает всего 570 млн. лет и расчленение соответствующей эонотемы отложений базируется на большом разнообразии многочисленной скелетной фауны. Фанерозойская эонотема подразделяется на три группы: палеозойскую, мезозойскую и кайнозойскую, отвечающие крупным этапам естественной геологической истории Земли, рубежи которых отмечены достаточно резкими изменениями органического мира.

Названия эонотем и групп происходят от греческих слов: "археос" - самый древний, древнейший; "протерос" - первичный; "палеос" - древний; "мезос" - средний; "кайнос" - новый. Слово "криптос" означает скрытый, а "фанерозой" - явный, прозрачный, так как появилась скелетная фауна. Слово "зой" происходит от "зоикос" - жизненный. Следовательно, "кайнозойская эра" означает эру новой жизни и т.д. Группы подразделяются на системы, отложения которых сформировались в течение одного периода и характеризуются только им свойственными семействами или родами организмов, а если это растения, то родами и видами. Системы были выделены в различных регионах и в разное время, начиная с 1822 г.

2. Метаморфизм: основные процессы, типы и стадии (фации)

Региональный метаморфизм - совокупность метаморфических изменений горных пород, вызываемых односторонним и гидростатическим давлением и температурой, проявляющихся на больших территориях вне зависимости от воздействия магмы. На больших глубинах роль одностороннего давления затухает, а гидростатического (или литостатического) - возрастает. При региональном метаморфизме образуются метаморфические и кристаллические сланцы, гнейсы и т.д.

Локальный метаморфизм - преобразования горных пород, проявившиеся локально. Выделяется контактовый, дислокационный и импактный локальные метаморфизмы.

Мигматит: 1 - палеосома, 2 - лейкосома,3 - меланосома.Строение мигматитов, таким образом, обусловлено нахождением в них (рис. 6.1): 1) выплавок гранитного (гранодиоритового, эпидот-плагиоклаз-кварцевого и др.) состава, которые называются неосомой или лейкосомой; 2) перекристаллизованных участков, обогащенных темноцветными минералами, - меланосомы; 3) реликтовых участков, не затронутых перекристаллизацией, - палеосомы.

Контактовый метаморфизм - изменения вмещающих горных пород, обусловленные тепловым и химическим воздействием на них интрузивных магматических масс. Различают нормальный контактовый метаморфизм и контактово-метасоматический. В первом случае происходят почти изохимические преобразования пород только вблизи интрузивных тел под воздействием высоких температур и обычно в статических условиях. Мощность и интенсивность этого вида метаморфических преобразований будет зависеть от первоначально состава вмещающих пород, глубинности процессов, характера контактов, размеров и формы интрузивного тела, состава слагающих его пород и участия в метаморфизме летучих веществ и растворов. Степень преобразований убывает по удалению от контакта с интрузией. Типичными продуктами этого метаморфизма являются роговики. Основные фации контактового метаморфизма: альбит-эпидот-роговообманковая, роговообманко-роговиковая, пироксен-роговиковая и санидинитовая. Контактово-метасоматический (синонимы - аддитивный, импрегнационный, иньекционный) метаморфизм включает разнообразные пневматолитические, главным образом гидротермальные изменения вмещающих пород с привносом вещества из интрузий. Эти изменения обычно накладываются на уже сформированные контактные роговики.

Дислокационный метаморфизм (синонимы - динамометаморфизм, катакластический, динамический, кинетический) - структурное и минеральное преобразование горных пород под воздействием тектонических сил при складкообразовании или в зонах разрывных нарушений без участия магмы. Основными факторами этого типа метаморфизма являются гидростатическое давление и одностороннее давление (стресс). В зависимости от величин и соотношений гидростатического и одностороннего давлений дислокационный метаморфизм проявляется либо в частичной или полной перекристаллизации горных пород без нарушения сплошности, либо он приводит к раздроблению, разрушению и полной или частичной перекристаллизации горных пород. Продуктами такого метаморфизма являются катаклазиты, милониты и различные сланцы.

Схема фаций метаморфизма: Pr-Pum - пренит-пумпелиитовая фация. Роговики: АЕ - альбит-эпидотовые, HBl - роговообманковые, PX - пироксеновые.Заштрихованы - промежуточные группы.

Импактный (или ударный) метаморфизм - изменения в горных породах, обусловленные прохождением мощной ударной (метеоритной) волны. Единственным природным процессом, при котором может проявиться этот тип метаморфизма, является падение крупных метеоритов. Он характеризуется мгновенностью проявления, высоким пиковым давлением (от 10 до 100 и более кбар), остаточной температурой (свыше 1500°) и кинетическими реакциями преобразования вещества. При импактном метаморфизме возникают высокобарические фазы ряда соединений (коэсит, стишовит, алмаз, рингвудит), происходит дробление пород и минералов, разрушение их кристаллических решёток (появление диаплектовых минералов и стёкол), плавление минералов и горных пород. Образованные при импактном метаморфизме породы называются импактиты (зювиты и тагамиты).

Кроме вышеперечисленных основных типов метаморфизма при изучении метаморфических пород используют и другие значения метаморфизма:

прогрессивный (проградный) метаморфизм - протекающий при активном участии эндогенных процессов с сохранением твёрдого состояния горных пород без полного их растворения или расплавления и сопровождающийся возникновением более высокотемпературных минеральных ассоциаций вместо существовавших ранее низкотемпературных с появлением параллельных структур, перекристаллизацией и выделением из минералов воды и углекислоты;

регрессивный (ретроградный, монодиафторез) метаморфизм - минеральные преобразования, вызванные приспособлением магматических и метаморфических горных пород к новым условиям более низких ступеней метаморфизма и приводящие к возникновению более низкотемпературных минеральных ассоциаций вместо более высокотемпературных, образовавшихся в течение предшествующих процессов прогрессивного метаморфизма;

диафторез - регрессивное минеральное преобразование, происходящее в процессе приспособления магматических и метаморфических пород к новым условиям более низких ступеней метаморфизма. Применительно к региональному метаморфизму подразделяется на монодиафторез (изменения, происходящие на регрессивной стадии одного периода метаморфизма) и полидиафторез (изменения, происходящие при наложении метаморфизма на горные породы, образовавшиеся в предшествующий период более сильного метаморфизма);

селективный метаморфизм - избирательный метаморфический процесс, когда изменения горных пород происходят выборочно, в определённых частях метаморфизуемой толщи. Причинами могут быть неоднородности химического состава, структурно-текстурные особенности и т.д.;

статический метаморфизм - метаморфические изменения пород, происходящие на большой глубине под действием высокой температуры и большого гидростатического давления (в противоположность динамометаморфизму);

геотермальный метаморфизм - метаморфические изменения пород, происходящие на большой глубине под действием высокой температуры, обусловленный геотермическим градиентом земной коры и высоким гидростатическим давлением перекрывающих пород;

термальный метаморфизм - метаморфический процесс изменения пород, при котором температура является преобладающим фактором;

изохимический метаморфизм, происходящий без изменения первоначального химического состава пород;

аллохимический метаморфизм, сопровождающийся изменением первоначального химического состава горных пород в связи с привносом или выносом вещества;

Regional methamorphism

изоградный метаморфизм - последовательное преобразование горных пород в связи с развитием градиента температуры и (или) давления. Отдельные ступени изоградного метаморфизма, характеризующие достижение некоторых определённых температур и давлений, фиксируются по появлению в породах данного состава различных минералов-индикаторов (например, биотита, граната, ставролита, кианита, андалузита в глинозёмистых породах или тремолита, диопсида - в карбонатных).

Полиметаморфизм - многоэтапное преобразование горных пород, вызванное наложением процессов метаморфизма (прогрессивного или регрессивного) на уже метаморфизованные породы.

Ультраметаморфизм (изохимический и аллохимический) - термин, не имеющий общепризнанного толкования. Наиболее широко под ультраметаморфизмом понимается результат проявления комплекса многообразных процессов: резкого повышения температуры, влияния давления, воздействия летучих компонентов, интенсивного перераспределения химических компонентов в процессе метасоматического и магматического замещения горных пород, широкого перемещения возникающего расплава, развития метаморфической дифференциации, мигматитообразования (мигматизации), гранитизации, перекристаллизации, реоморфизма и др.

Мигматизация - процесс, ведущий к образованию мигматитов. Мигматиты - термин, предложенный И. Седерхольмом в 1907 году для пород «смешанного» состава, в которых можно различать субстрат и новообразованный кварц-полевошпатовый материал. Мигматизация происходит при выплавлении (палингенезе) низкотемпературного гранитового расплава, который либо остаётся на месте, образуя вениты (венитовые мигматиты), либо переносится на разные расстояния, образуя артериты (артеритовые мигматиты).

Метасоматоз - замещение горных пород с изменением химического и минерального состава, при котором растворение старых минералов и отложение новых происходит почти одновременно, так, что в течение процесса замещения горные породы всё время находятся в твёрдом состоянии. Поэтому вопрос о том, является ли метасоматоз частным случаем метаморфизма или, наоборот, метаморфизм - частный случай метасоматоза, до сих пор не решён окончательно. По характеру переноса вещества метасоматоз может быть подразделён на диффузионный, инфильтрационный и ионно-диффузионный. При метасоматозе минералы горных пород взаимодействуют с жидким или газообразным поровым раствором, насыщенным определёнными элементами. По характеру воздействующих на исходные горные породы растворов метасоматоз классифицируется на кремнещелочной, щелочной, кислотный, известковый, магнезиально-железистый и т.д. Продуктом метасоматоза являются метасоматиты.

Фации метаморфизма - понятие, введённое Эскола (Eskola, 1915), для совокупности горных пород изоградного метаморфизма.

Low grade metamorphic assemblage

Минеральные ассоциации, составляющие фацию метаморфизма, представляют собой систему, достигшую равновесия в данных условиях метаморфизма, т.е. в условиях, контролируемых совокупностью связанных друг с другом термодинамических, химических, концентрационных, структурно-текстурных и др. факторов. Для того чтобы отнести метаморфическую породу к той или иной фации метаморфизма, единственным критерием является то, что в горной породе одинакового химического состава при одинаковых условиях развивается одна и та же минеральная ассоциация. Выделяются фации контактового и регионального метаморфизма - санидинитовая, роговиковая, пренит-пумпелиитовая, зеленосланцевая, амфиболитовая, гранулитовая и эклогитовая. Существует много петрологических сеток и схем фаций метаморфизма

3. 

3. Геологическая деятельность поверхностных вод. Плоскостной смыв. Особенности образования и строения делювия и пролювия

В ряде районов, особенно с засушливым климатом, встречаются сухие долины, в которых водные потоки появляются только периодически во время сильных ливней, затяжных дождей или быстрого снеготаяния. К таким долинам относятся овраги. Однако в горных местностях деятельность временных потоков проявляется иногда специфично. В горных районах уклон сухих, периодически увлажняющихся долин обычно достаточно крут, а в длинные промежутки между дождями в них накапливается большое количество продуктов выветривания, сползающих со склонов. Эти процессы особенно интенсивны в засушливом климате, так как в районах с большим количеством атмосферных осадков развивается богатая растительность, закрепляющая верхние слои грунта.

Разрушительная работа текучих вод проявляется в виде плоскостного смыва и линейного размыва.

Дождевые воды на ровных пологих склонах растекается в виде многочисленных струй, покрывающих склоны густой переплетающейся сетью. Сила воды тонких струек или пелены способна захватывать часть рыхлого, мелкого материала и перемещать его вниз по склону, у основания которого этот материал накапливается. Процесс плоскостного смыва получил название делювиального, а формирующиеся при этом осадки называются делювием. Максимальные мощности делювия 15-20 и более метров, а ширина шлейфа может достигать сотни метров. Под влиянием плоскостного смыва постоянно уменьшается крутизна склонов, они приобретают плавные очертания и характерный вогнутый профиль. В вершине делювиального шлейфа откладывается относительно более глубокий материал - песчаный. В конце шлейфа скапливаются только тонкие пылеватые и глинистые частицы. Наиболее благоприятные условия для делювиального процесса создаются в пределах равнинных степных районов умеренного и субтропического поясов и зоне сухих саванн, где в кратковременные сезоны выпадения дождей или таяния снега по склонам смываются рыхлые продукты выветривания.

Со временем плоскостной смыв сменяется линейным размывом и начинается разрушение горных пород в глубину, т.е. развивается глубинная эрозия. Начало линейного размыва выражается в том, что текучие воды собираются в едва заметные промоины или рытвины, которые со временем разрастаются.

Выделяются временные потоки оврагов равнинных территорий и временные горные потоки. Верховья временных горных потоков расположены в верхней части горных склонов и представлены системой множества сходящихся рытвин и промоин, образующих водосборный бассейн. Из этого бассейна вниз по склону вода движется уже в едином русле, которое называется каналом стока. В период выпадения дождей или снеготаяния все промоины и канал стока заполняются водой, которая с большой скоростью движется вниз по склону. При этом движении вода захватывает обломочный материал, который усиливает разрушительную работу потока. При выходе его на подгорную равнину скорость течения резко уменьшается, откладывается обломочный материал, образуя конус выноса. В Средней Азии и других горных странах аридной зоны конусы выноса, сливаясь друг с другом, образуют широкие предгорные шлейфы. В строении конусов выноса наблюдается дифференциация материала от более крупного до тонкого по мере удаления от вершины конуса. Отложения конусов выноса образуют генетический тип континентальных отложений и названы пролювием. Название пролювий произошло от лат. proluo - выношу течением, рыхлые образования, представляющие собой продукты разрушения горных пород, выносимые водными потоками к подножиям возвышенностей; слагают конусы выноса (рис. 1) и образующиеся от их слияния пролювиальные шлейфы. От вершины конусов к их подножию механический состав обломочного материала изменяется от гальки и щебня с песчано-глинистым цементом (фангломераты) до более тонких и отсортированных осадков, нередко лёссовидных супесей и суглинков (пролювиальные лёссы). Наиболее полно развит пролювий в предгорьях аридных и семиаридных областей, где по периферии области распространения пролювий иногда откладываются алеврито-глинистые осадки временных разливов (такыры, соры), часто загипсованные и засоленные.

Исходная форма временно действующих водотоков - эрозионная борозда, возникающая на делювиальных склонах при переходе плоскостного смыва в линейный. Глубина борозд от 3 до 30 см, ширина равна или немного превосходит глубину. Поперечный профиль эрозионных борозд имеет V-образную или ящикообразную форму. Стенки борозд крутые, часто отвесные. После прекращения стока склоны быстро выполаживаются, ширина борозд увеличивается. Обычно борозды, располагаясь в нескольких метрах, друг от друга, образуют разветвленные системы. Глубина и морфологическая выраженность борозд вниз по склону постепенно увеличивается по мере увеличения количества стекающей воды.

На распаханных склонах и склонах с разреженным растительным покровом борозды с течением времени превращаются в эрозионные рытвины (промоины), глубина которых может достигать 1,0 - 2,0 м, ширина - 2,0 - 2,5 м. Склоны рытвин также характеризуются большой крутизной, местами они отвесные, поперечный профиль их чаще всего V-образный. Однако не каждая эрозионная борозда превращается в промоину. Для образования последней нужен более мощный водоток, а следовательно, и большая площадь водосбора. Поэтому рытвины встречаются на склонах значительно реже эрозионных борозд и обычно отстоят друг от друга на десятки метров. Эрозионные борозды и рытвины в легко поддающихся размыву породах (песок, суглинок, лесс и др.) могут образоваться в течение одного ливня или за несколько дней весеннего снеготаяния. В дальнейшем рытвины служат коллектором для дождевых и талых вод. При достаточном водосборе часть рытвин, углубляясь и расширяясь, в процессе вреза, постепенно превращается в овраги. Глубина оврагов 10 - 20 м, но может достигать 80 м, ширина (от бровки до бровки) 50 и более метров. Склоны оврагов крутые, часто отвесные. Поперечный профиль оврагов V-образный. Иногда овраги характеризуются плоским дном, ширина которого не превышает нескольких метров. Овраг отличается от рытвины не только своими размерами, но и тем, что он имеет свой собственный продольный профиль, отличный от профиля склона, который он прорезает. Продольный профиль рытвины, как правило, повторяет продольный профиль склона, хотя и в несколько сглаженном виде. Овраг - активная эрозионная форма. Наиболее подвижной является его вершина, которая в результате регрессивной (пятящейся) эрозии может выйти за пределы склона, на котором возник овраг, и продвинутся далеко в пределы междуречий. Поэтому овраги характеризуются значительной длиной, исчисляемой сотнями метров и даже километрами. С ростом оврага в длину и выработкой продольного профиля эрозионная сила стекающей воды уменьшается. Склоны оврага выполаживаются, на них появляется растительность. Расширяется дно оврага, как за счет продолжающейся боковой эрозии, так и за счет отступания склонов в результате склоновых процессов. Овраг превращается в балку. Переход оврага в балку совершается не сразу на всем его протяжении. Процесс этот начинается с нижней, наиболее древней части оврага и постепенно распространяется вверх.

В дно балки в дальнейшем может снова врезаться овраг. При неоднократном врезании донных оврагов в балке образуются площадки-ступени, сложенные балочным аллювием, - балочные террасы.

Следующей стадией развития эрозионных форм, создаваемых временными водотоками, является речная долина с постоянным водотоком. Все более углубляющаяся эрозионная форма может достигнуть уровня грунтовых вод, которые дают начало речке.

Однако в описанном генетическом ряду: эрозионная борозда - рытвина - овраг - балка - речная долина - вовсе не обязателен переход одних форм в другие или возникновение одних форм из других. Выше уже говорилось, что не каждая эрозионная борозда превращается в рытвину и не каждая рытвина - в овраг. Овраг еще в период энергичной глубинной эрозии может врезаться до уровня грунтовых вод и, минуя балочную стадию, превратиться в долину ручья с постоянным водотоком. Точно так же не каждая балка может превратиться в речную долину, и не каждая балка в своем развитии проходила овражную стадию. Так, в условиях гумидного климата на территориях, покрытых лесом, многие эрозионные формы типа балок никогда не были оврагами и формировались изначально по типу балок или ложбин.

Определенную специфику имеет деятельность временных водотоков в горах. В горах в верховьях водотоков обычно образуются четко выраженные в рельефе водосборные воронки - углубления в виде амфитеатров, склоны которых прорезаны эрозионными бороздами и рытвинами, ветвящимися кверху и сходящимися к основанию воронки, откуда начинается канал стока. Канал представляет собой тянущуюся вниз по склону глубокую и узкую рытвину овражного типа с V-образным поперечным сечением. У нижнего конца канала стока формируется конус выноса. Значительная крутизна продольных профилей и большие перепады высот между верховьями и устьями обусловливают интенсивную разрушительную работу временных потоков гор.

Особенно большую работу временные горные водотоки осуществляют в условиях жаркого и сухого климата. Здесь на склонах, лишенных растительного покрова, процессы выветривания протекают очень интенсивно. Этому в значительной мере способствует удаление рыхлых продуктов выветривания с крутых склонов гор.

Временные водотоки, зарождающиеся на склонах гор аридных стран, при выходе из гор образуют обширные пролювиальные равнины, окаймляющие подножья гор. Равнины формируются за счет слияния многочисленных конусов выноса и имеют обычно волнистый продольный профиль (вдоль подножья гор). Состав пролювия и распределение в нем материала зависит от тех же факторов, которые определяют строение конусов выноса оврагов.

Если временные горные водотоки впадают в реку, их конусы выноса способны оттеснить или даже перегородить долину реки, образовав временную плотину. Прорыв такой плотины скопившейся выше по течению водой может привести к возникновению селя в долине реки.

Подрезанные рекой конусы выноса временных водотоков образуют в долинах горных рек псевдотеррасы, которые морфологически похожи на настоящие речные террасы. Отличаются от них строением и составом слагающего их материала. Существенной особенностью псевдотеррас является их невыдержанность по простиранию и значительные колебания относительных высот на коротких расстояниях.

Список использованной литературы

Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания. - Новосибирск: ООО «Издательство ЮКЭА», 2009. - 832с.

Концепции современного естествознания / под ред. С.И. Самыгина. - Ростов/нД: «Феликс», 2010. - 448с.

Найдыш В.М. Концепции современного естествознания. - М.: Гардарики, 2010. - 476с.

Солопов Е.Ф. Концепции современного естествознания. - М.: ВЛАДОС, 2010. - 232с.

1. Квашук С.В. Макроскопическое изучение минералов и горных пород. Учебное пособие. - Хабаровск: ДВГАПС, 2011. - 68 с.

2. Квашук С.В., Даммер А.Э. Инженерно-геологическая практика. Методическое пособие. - Хабаровск: ДВГУПС, 2011. - 69 с.

3. Ломтадзе В.Д. Инженерная геология. Специальная инженерная геология. - Л.: Недра, 2009. - 336 с.

4. Маслов Н.Н., Котов М.Ф. Инженерная геология - М.: Стройиздат, 1971. - 341 с.

5. Седенко М.В. Геология, гидрогеология и инженерная геология. - Минск: Изд-во “Высшая школа”,2008. - 382 с.

6. СНиП II - 7-81*. Строительство в сейсмических районах / Минстрой России. - М.: ГПЦПП, 1996. - 52 с.

7. СНиП 11-02-96. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения.

8. Чернышев С.Н., Ревелис И.Л., Чумаченко А.Н. Задачи и упражнения по инженерной геологии. Учеб. пособие для строительных специальностей вузов. - М.: Высш. школа, 2009. - 207 с., ил.

Размещено на Allbest.ru