Волноприбойная ниша

Общность типов абразионного процесса подтверждается общностью наиболее распространенной надводной абразионной формы -- волноприбойной ниши, которая формируется в породах различного состава и разнообразных текстурных особенностей. Волноприбойная ниша является формой рельефа, в наибольшей степени отвечающей прибойного потока. Она представляет собой временную форму динамического равновесия между активной водной средой и пассивной средой литосферы. Волноприбойная ниша возникает под воздействием штормовых волн в основании крутого берегового уступа. При многократном воздействии штормовых волн волноприбойная ниша разрастается и наступает момент, когда происходит обрушение пород. Волны захватывают обломки обрушенного карниза и перераспределяют их вдоль берега.

2. Клиф - отвесный абразионный обрыв, образовавшийся в результате разрушения высокого коренного берега действием прибоя. Клиф постепенно отступает в сторону суши, увеличивая ширину абразионной береговой террасы, лежащей у его подножия. Морфология клифа зависит от состава и структуры пород, слагающих его. Если слои падают в сторону моря, волны, набегая по плоскости напластования, теряют большую часть силы.

3. Бенч - это часть побережья какого-либо водоёма, выровненная под действием волн, слегка наклоненная в берега и ограниченная клифом со стороны суши. Он или целиком состоит из скальных пород, или местами покрывается тонким слоем продуктов разрушения берега. До сих пор процессы образования абразионных террас не получили полного освещения. Эти террасы можно наблюдать на многих абразионных берегах, особенно на участках, примыкающих к мысам, где создаются менее благоприятные условия для аккумуляции нано сов. На приливных берегах такие формы обычно характеризуются несколько неровной поверхностью скалистой породы, имеющей слабый уклон к морю; вблизи уровня малой воды они иногда ограничиваются еще одним вторичным клифом меньшей высоты.

4. Пляж - простейшая аккумулятивная форма, образованная действием прибойного потока. Совершенно очевидно, что пляж будет образовываться как при поперечном, так и при косом подходе волн к береговой черте. Применительно к любым береговым аккумулятивным формам стадию пляжа проходит в своем развитии: любой участок такой формы. По мере накопления материала, которое в целом относительно береговой линии происходит фронтально, какая-то часть пляжа оказывается вне действия прибойного потока, и происходит постепенное надстраивание пляжа с морской стороны. В конечном счете это ведет к образованию береговой аккумулятивной формы достаточно большой ширины и протяженности.

1. Галечные пляжи

2. Песчаные пляжи:

а) приливных морей

· ровные

· ложбинно-грядовые

б) безливных морей

· с подводными валами -- прямолинейными или серповидно-изогнутыми

· ровные

32. В чем специфика аккумулятивной работы моря, какие осадки в процессе морской аккумуляции формируются?

Образовавшийся в результате абразии обрыв или крутой уступ называют клиф. На месте отступающего обрыва формируется абразионная терраса, или бенч (англ. «bench»), состоящая из коренных пород. Клиф может граничить непосредственно с бенчем или отделяться от последнего пляжем. Поперечный профиль абразионной террасы имеет вид выпуклой кривой с малыми уклонами у берега и большими у основания террасы. Образующийся обломочный материал уносится от берега, образуя подводные аккумулятивные террасы.

Волны осуществляют не только разрушительную работу, но и работу по перемещению и аккумуляции обломочного материала. Набегающая волна выносит гальку и песок, которые остаются на берегу при отступании волны, так образуются пляжи. Пляжем (от франц. «plage» - отлогий морской берег) называют полосу наносов на морском побережье в зоне действия прибойного потока. Морфологически выделяются пляжи полного профиля, имеющие вид пологого вала, и пляжи неполного профиля, представляющие собой наклонённое в сторону моря скопление наносов, примыкающее тыльной стороной к подножию берегового обрыва. Пляжи полного профиля характерны для аккумулятивных берегов, неполного – преимущественно для абразионных берегов.

При забурунивании волн на глубинах в первые метры, отлагаемый под водой материал (песок, гравий или ракуша) образует подводный песчаный вал. Иногда подводный аккумулятивный вал, разрастаясь, выступает над поверхностью воды, протягиваясь параллельно берегу. Такие валы называются барами (от франц. «barre» - преграда, отмель).

Формирование бара может приводить к отделению прибрежной части морского бассейна от основной акватории – образуются лагуны. Лагуна (от лат. «lacus» - озеро) представляет собой неглубокий естественный водный бассейн, отделённый от моря баром или соединяющийся с морем узким проливом (или проливами). Основной особенностью лагун является отличие солёности вод и биологических сообществ.

Скорость и величина отступания берегов зависят от состава слагающих их пород. Если берег слагается сильно трещиноватыми или рыхлыми породами, то скорость его отступания может достигать нескольких метров в год. Абразионному воздействию подвержены высокие берега в районах Черного моря - Сочи, Сухуми и др. В пределах плоских и отмелых берегов процессы развиваются иначе. Энергия волн на широких мелководьях гасится, и происходит не абразия, а перенос и аккумуляция осадков - образование широкой полосы надводной террасы. Такие берега называются аккумулятивными в отличие от абразионных.

33. Что такое фация, типы фаций, литогенез, диагенез и какова их роль в формировании осадочных горных пород?

Фа́ция — различные структуры, формы или продукты одного и того же происхождения, образовавшиеся путём отделения, осаждения или расщепления, и отличающиеся друг от друга по облику, структуре или составу.

Фации в геологии бывают нескольких типов

Физико-географические условия отложения осадочной породы (например: озёрные, лагунные, морские, ледниковые)

Пласт или свита пластов, отличающиеся на всём протяжении одинаковыми литологическими свойствами и включающие одинаковые органические ископаемые осадки

Фация метаморфизма — совокупность метаморфических горных пород различного состава, но с одинаковыми условиями образования.

Комплекс горных пород, образующихся в строго определённых физико-географических условиях и характеризирующихся специфическими литологическими, палеонтологическими и другими особенностями.

ЛИТОГЕНЕЗ— совокупность природных процессов образования и последующего изменения осадочной горной породы.

Главные факторы литогенеза — тектонические движения и климат.

Понятие о литогенезе впервые было введено в 1893-94 немецким учёным Й. Вальтером, который выделил в процессе образования осадочных пород 5 основных фаз:

выветривание, денудацию (включая перенос исходного материала осадков), отложение, диагенез и метаморфизм.

В цикле литогенеза различают следующие стадии:

образование и мобилизация исходного вещества осадков в процессе физического и химического разрушения материнских пород и его перенос к месту захоронения — поверхностный гипергенез;

поступление осадков в конечные водоёмы стока и окончательное осаждение — седиментогенез;

физико-химическое уравновешивание насыщенного водой осадка, завершающееся преобразованием его в осадочную породу, — диагенез;

дальнейшие изменения породы по мере увеличения глубины её захоронения под влиянием возрастающих температур и давления, а в некоторых случаях и воздействия водных растворов и газов — катагенез (иногда эту стадию неточно называют эпигенезом);

последующее преобразование состава пород, особенно глинистых, при дальнейшем их погружении — метагенез, или собственно метаморфизм (чаще всего проявляется в геосинклиналях).

ДИАГЕНЕЗ (от греческого dia- — приставка, означающая здесь завершённость действия, и genesis — рождение, возникновение * а. diagenesis; н. Diagenese; ф. diagenese; и. diagenesis) — совокупность природных процессов преобразования рыхлых осадков на дне водных бассейнов в осадочные горные породы в верхней зоне земной коры.

Понятие "диагенез" введено немецким геологом В. Гюмбелем (1888). Более поздние превращения осадочной породы относятся к стадиям Катагенеза, Метагенеза и регионального метаморфизма. Диагенез — этап физико-химического уравновешивания осадка, представляющего собой первоначально неравновесную физико-химическую открытую систему, резко обводнённую и богатую органическим веществом, как живым (бактерии), так и мёртвым. Различают два этапа диагенетического минералообразования: окислительный, связанный с самой верхней плёнкой осадка, ещё содержащей свободный О2, и восстановительный, охватывающий более глубокие слои, лишённые О2, и характеризующийся редукционными процессами. Пестрота физико-химической обстановки (по pH, Eh, концентрации ионов) в разных частях осадка приводит к перераспределению вновь возникших диагенетических минералов. Образуются их стяжения: пятна, линзы, конкреции, пластообразные тела и др. Этот более поздний этап диагенеза — этап перераспределения вещества — имеет большое значение в формировании рудных месторождений многих элементов: R, Mn, Pb, Cu и др. Одновременно с формированием диагенетических минералов осадок теряет свободную воду и несколько уплотняется вначале локально и пятнами, а затем на более поздних стадиях — катагенеза, метагенеза и регионального метаморфизма — происходит его сплошное уплотнение.

34. В чем практическое значение геологической деятельности на берегах и зоне шельфа морей и океанов?

Геологическая деятельность моря складывается из трех составляющих: разрушения горных пород берега и дна моря; переноса продуктов разрушения и отложения морских осадков в разных частях морского бассейна.

Разрушительная работа моря. Особенно активно разрушительная работа моря проявляется в береговой зоне, благодаря прибою, волнению. Разрушение берегов прибоем носит название морской абразии. Абразия особенно интенсивна на крутых берегах, сопряженных с глубокими участками бассейна. Волны с большой силой непрерывно обрушиваются на берег. Сила удара морской волны высотой 2 метра о берег достигает давления 10-20 т на квадратный метр. Волна подхватывает с прибрежной зоны обломки пород и ударяет ими о берег, увеличивая тем самым ее разрушительную силу. Подтачивая подножие скалистого берега, морские волны образуют волноприбойную нишу.

Над волноприбойной нишей возвышается козырек (клиф), разрушая рыхлые породы в уступах, волны могут выдалбливать волноприбойные гроты. Со временем навес над нишей обрушивается и на месте ниши образуется плоская поверхность, называемая волноприбойной террасой. Нижняя часть такой террасы обычно находится под водой, а верхняя выступает из нее и покрывается водой в период прилива или шторма. Размеры террасы бывают иногда значительны - до 50-60 км в ширину. Между подводной частью террасы и береговым обрывом волны откладывают гравий, гальку, валуны в виде полосы, называемой пляжем.

Интенсивность и скорость размывания берега значительно уменьшается там, где широкий пляж. Быстрее разрушаются осадочные, рыхлые породы, нежелитвердые магматические образования. Более интенсивно разрушаются берега, породы которых падают в сторону материка. Меньше будут разрушаться берега с горизонтальным залеганием пород. Минимальной скоростью разрушения характеризуются берега с наклоном пород в сторону моря. Характерным примером разрушительной деятельности моря является остров Гельголанд в Северном море, его размеры за тысячу лет уменьшились по периметру с 200 до 5 км.

Перенос обломочного материала.

Перенос обломочного материала вызывается морскими волнами, если они подходят к берегу под некоторым углом. При таком движении обломочный материал переносится вдоль берега на десятки и более километров. По данным В.П. Зенковича и O.K. Леонтьева, при формировании аккумулятивных берегов наблюдаются два типа перемещений рыхлого материала: поперечное — перпендикулярно береговой линии и продольное — параллельно линии берега. Результатом поперечного перемещения терригенного материала является формирование берегового вала, состоящего из накоплений валунов и гальки. Чем сильнее волны, тем береговой вал больше.

При продольном перемещении обломочного материала большое значение имеет угол подхода волн к берегу. Во время сильных штормов на Черном море в районе Сочи галька за сутки проходит расстояние вдоль берега до 900 м и более. Это приводит к перемещению пляжей. В курортных зонах Крыма строят специальные волнорезы и дамбы для удержания движущейся гальки. Наиболее интенсивно перенос гальки, валунов осуществляется в прибрежной зоне до глубины примерно 100-150 метров. С глубиной волновое движение затухает и его энергии хватает лишь на перенос мелких глинистых частиц. В океанических просторах перемещение растворенного вещества, мелких частиц и биомассы моря производится океаническими течениями. Они охватывают всю толщу и имеют значительную скорость течения — 80-300 см/с.

Отложение обломочного материала. Вдоль морского берега происходит не только перенос рыхлого материала, но и его отложение. Обломки пород накапливаются в форме пляжей, кос, баров, барьерных баров и волнонамывных террас. У самого берега отлагается крупная галька, валуны, затем песок и далее — глина, карбонаты, илы (рис.

Пляжи образуются в результате абразии берегов, накопления терригенного материала, снесенного реками с берега, формирования наносов, принесенных поступательными движениями воды вдоль берега, т.е. пляж – это результат аккумулятивной деятельности моря, который летом расширяется, а зимой сокращается (рис. 1.24). Отложения пляжей представлены галькой, гравием и песком, которые полого спускаются в сторону моря. Ширина пляжей изменяется от десятков метров до сотни и даже километров, а протяженность их достигает многих километров. По происхождению морские пляжи подразделяются на естественные и искусственные. Известен пример неграмотного внедрения человека в природу, когда в районе курорта Пицунда для расширения пляжа была построена дамба (без учета морфологии дна и направления движения волны). Этого было достаточно, чтобы очень скоро пляж переместился в конец дамбы, и море стало затоплять берег и первые этажи зданий курорта. Самый большой искусственный пляж на Земле (длиной около 30 км) был создан на побережье шт. Миссисипи у городов Билокси и Галфпорт.

Шельф (или материковая отмель) – слабонаклонённая выровненная часть подводной окраины континентов, прилегающая к берегам суши и характеризующаяся общим с ней геологическим строением. Глубина шельфа обычно до 100-200 м; ширина шельфа составляет от 1-3 км до 1500 км (шельф Баренцева моря). Внешняя граница шельфа очерчена перегибом рельефа дна - бровкой шельфа.

Современные шельфы в основном сформированы в результате затопления окраин континентов при подъёме уровня Мирового океана вследствие таяния ледников, а также из-за погружений участков земной поверхности, связанных с новейшими тектоническими движениями. Шельф существовал во все геологические периоды, в одни из них резко разрастаясь в размерах (например, в юрское и меловое время), в другие, занимая небольшие площади (пермь). Современная геологическая эпоха характеризуется умеренным развитием шельфовых морей.

35. Что такое интрузивы и каковы специфические особенности их формирования?

Интру́зия (интрузив, интрузивный массив) — геологическое тело, сложенное магматическими горными породами, закристаллизовавшимися в глубине земной коры.

По взаимоотношениям с вмещающими породами выделяют согласные и несогласные интрузии. Контакты согласных интрузий конформны слоистости вмещающих пород. К согласным интрузиям относятся силлы, лакколиты, лополиты. Несогласные интрузии — дайки, штоки, батолиты; все они имеют секущие контакты, срезающие структурные элементы вмещающих толщ.

При классификации интрузий используются также такие признаки, как форма и размер тел. По глубине формирования выделяют приповерхностные, среднеглубинные (гипабиссальные) (0,5—1,5 км), и глубинные, или абиссальные (более 1,5 км) интрузии.

Глубинные интрузии сложены полнокристаллическими магматическими породами, в то время как малоглубинные часто имеют порфировые и афировые структуры. Интрузии слагают значительные части земной коры, как океанической, так и континентальной.

Интрузив геологическое тело, образущееся при застывании магмы на глубине (напр., батолит, лополит, шток).

Формирование интрузивов, обычно синхронное тектонической и (или) геодинамической активизации, аксиоматично происходит в условиях интенсивных (в сравнении с нетектоническими периодами) полей напряжения.

36. Какие формы залегания согласных и несогласных интрузивных тел Вы знаете? Зависит ли форма залегания интрузивных тел от их состава?

Согласные интрузивные тела образуются в результате внедрения магмы по плоскостям напластования в толще к горизонтально залегающих или слабонаклонных осадочных пород. К группе согласных интрузивов относятся:

1) Силлы – пластообразная интрузивная залежь, размеры которой могут варьировать в широких пределах, но их мощность всегда значительно уступает ширине и длине;

2) Лакколит – караваеобразное тело с плоским основанием и куполообразной кровлей. Форма лакколитов в плане, как правило, округлая, от нескольких сотен м до нескольких км в диаметре;

3) Лополит – чашеобразное тело, обычно очень крупных размеров, образующееся в результате накопления большого количества жидкой магмы, под тяжестью которой прогибаются нижележащие слои осадочных пород;

4) Факолит – линзовидное тело, залегающее в ядре антиклинальной или синклинальной складки и образующееся одновременно со складчатостью. Тела такого типа встречаются очень редко.

Интрузивные тела, которые занимают секущее положение по отношению к слоистости вмещающих пород, называются несогласными, как правило, образуются в складчатых областях. К ним относятся:

1) Дайки – плитообразные вертикальные или крутопадающие тела, имеющие относительно небольшую мощность при большой протяженности по простиранию и падению. Размеры даек колеблются в очень широких пределах.

Самая крупная дайка – великая дайка в Родезии (Южная Африка). Она имеет мощность от 5 до 10км и протяженность до 500км. Сложена она основными породами. Как правило, дайки встречаются группами, образуя серии или свиты субпараллельных или радиальных тел;

2) Жилы отличаются от даек обычно извилистой формой, наклонным или даже горизонтальным залеганием и меньшими размерами;

3) Штоки – интрузивные тела, приближающиеся к цилиндрической форме с круто падающими контактами. Площадь выхода на дневную поверхность штока не превышает 100км2;

4) Батолит – огромное тело с куполообразной кровлей, осложненной углублениями и выступами. Батолиты сложены породами гранитного состава и приурочены обычно к осевым частям складчатых структур. Образуя выходы на дневную поверхность, площадью в десятки и сотни тысяч км2.

По своей форме и размерам интрузивные магматические тела весьма разнообразны. Их форма и размеры зависят от количества внедряющейся магмы, состояния вещества, энергии внедряющегося тела, характера и типа вмещающих магму пород.

Различают два типа магматических тел. При образовании тел первого типа энергия магмы, или способность ассимиляции, настолько велика, что она при внедрении почти совершенно не считается с вмещающими породами. Она их или раздвигает и заставляет приспособиться к своей форме, или поглощает. Формы таких магматических тел зависят почти целиком от состава магмы и могут быть названы идиоморфными.
Второй тип магматических тел образуется в случае приспособления магмы к условиям залегания окружающих пород. В этом случае магма заполняет трещины, пустоты, внедряется в ослабленные зоны между отдельными пластами и т. д. Тела первого типа обычно тесно связаны с основным магматическим очагом и представляют собой своеобразные выступы этого очага. Тела второго типа соединяются с магматическим очагом обычно при помощи канала, часто именуемого корнем интрузивного тела.
Интрузивные тела, внедренные в осадочные породы земной коры в соответствии с условиями залегания последних, называются конкордантными, т. е. согласными. Другие тела разрывают и пересекают осадочные породы и контуры их не совпадают с очертаниями вмещающих пород. Такие тела называются дискордантными, т.е. несогласными.
Форма интрузивного тела и его строение зависят в значительной мере от глубины, на которой происходит застывание. Интрузивы, застывшие на большой глубине, носят название абиссальных. Магматические тела, образовавшиеся на меньших глубинах от поверхности, носят название гипабиссальными, или полуглубинных, тел.

37. Что понимают под кислотностью - основностью магмы?

Геологи считают, что все разнообразие магм можно свести к трем типам: кислые, основные и ультраосновные. Кислотность магмы определяется содержанием в ней кремнезема. В кислых магмах его много (более 65%), при остывании из них образуются граниты, гранодиориты и некоторые другие породы. В основных магмах содержание кремнезема от 40 до 55%, наиболее распространенные основные породы – базальты.