Строение и динамика литосферы

Литосфера (земная кора) (от греч. litos – камень и сфера) включает в себя недра и рассматривается как минеральная часть системы. Это внешняя сфера «твердой» Земли, иерархически включающая следующие подразделения: формации, стратиграфические комплексы, группы, системы, серии, свиты, литологические слои.

Внутренняя сфера Земли наблюдениям почти недоступна. Еще до бурения глубоких и сверх­глубоких скважин (самая глубокая из них – Кольская скважина – до­стигла рекордной глубины – более 12 км) сведения о недрах получа­ли при изучении глубоких слоев Земли, вышедших на поверхность вследствие денудации (разрушения) вышележащих слоев.

Современные представления о строении и составе внутренних оболочек Земли основываются на комплексных геофизических исследованиях недр. Главным из них является сейсмический метод (от греч «сейсма» – сотрясение).

Каково же внутреннее строение Земли? По данным сейсмического зондирования, исходя из скоростей прохождения сейсмических волн, выделяют три главные сферы Земли: земная кора, мантия, внешнее и внутреннее ядро. И сферы отделены одна от другой поверхностями раздела, в которых резко меняются величины скоростей прохождения сейсмических волн. Разрез земного шара с указанием мощности оболочек представлен на рис. 10. Земная кора имеет толщину 5–40 км, мантия – 2900 км, внешнее ядро – 2220 км, радиус внутреннего ядра равен 1255 км.

Ученые считают, что течение расплавленного железа во внешней части ядра работает как «динамо-машина» и является причиной существования магнитного поля Земли. Внешнее ядро обладает свойствами жидкости, а внутреннее ядро сложено твердым веществом.

Земная кора – тонкая в планетарном масштабе, но важная как источник минеральных ресурсов или полезных ископаемых (рис.10). Земная кора в классическом варианте отождествляется с понятием литосферы, т.е. самой верхней каменной оболочкой Земли. Ее верхняя граница проводится по поверхности суши и дну морей и океанов, а нижняя – по поверхности Мохоровичича (названа в честь югославского геофизика-сейсмолога) или Мохо (рис. 11). Граница эта находится на глубинах 30–80 км в области континентов, 15–50 км в области океанов. Земная кора, располагающаяся выше границы Мохо, слагается всеми известными горными породами: магматическими, осадочными и метаморфическими. Средняя мощность земной коры – 20 км; под океанами – 10 км, а под материками – 43 км.

 

 

Рис. 11. Внутреннее строение Земли

 

По последним научным данным принято считать, что земная кора является лишь частью литосферы. Литосфера включает земную кору и самую верхнюю, наиболее упругую часть мантии мощностью около 100 км.

Литосферу непосредственно подстилает более пластичный и подвижный слой верхней мантии – астеносфера (от греч. «астенос» – «слабый». Здесь породы находятся в расплавленном состоянии, которые могут медленно течь. Глубина ее залегания 150 км. Именно литосфера и астеносфера являются главными проявлениями тектонических процессов. Движение литосферы выражается в перемещении отдельных ее участков в вертикальном (поднятия и опускания) или горизонтальном направлении по пластичному слою мантии – астеносфере. В связи с этим получает признание новейшая геологическая теория, рассматривающая литосферу Земли как систему подвижных блоков – литосферных плит.

Земная кора в горизонтальном направлении, в свою очередь, делится на два типа: континентальная и океаническая (рис. 12). Первая состоит из трех слоев: «осадочного», «гранитного» и «базальтового». Океаническая кора рассматривается как двухслойная (без «гранитной» части) мощностью 10 км. Земная кора состоит на 95 % из изверженных пород (базальтов и гранитов), на 5 % – из осадочных пород. Наиболее важной формой химических элементов в земной коре являются минералы.

Рис. 12. Разрез земной коры (литосферы)

 

Примечание: Цифры означают среднюю плотность материала, г/см3

 

 

 

Рис. 7. Строение земной коры материков и океанов

 

1 – вода; 2 – осадочные породы; 3 – гранитометаморфический слой; 4 – базальтовый слой; 5 – мантия Земли (М – поверхность Мохоровичича); б – участки мантии, сложенные породами повышенной плотности; 7 – участки мантии, сложенные породами пониженной плотности; 8 – глубинные разломы; 9 – вулканический конус и магматический ка­нал.

 

Накопление какого-либо элемента выше его среднего содержания ведет к образованию месторождения полезного ископаемого.

Рассмотрим химический и минералогический состав глубинного вещества Земли – земной коры, мантии и ядра. Расслоение Земли, как и других планет земной группы на металлическое ядро и силикатную оболочку, обусловлено различиями их физических свойств (плотности и температуры плавления) силикатной и металлической фаз.

Земная кора непосредственно доступна для геологических наблюдений и хорошо известна. Средняя мощность земной коры около 20 км, но под континентами она увеличивается до 37 км, под океанами составляет 6–7 км. Последние исследования геофизиков позволили выявить, что кора толще всего там, где вздымаются огромные горные хребты. Чем выше гора, тем глубже в недра уходят ее корни.

Мы знаем, что континентальная и океаническая земная кора отличаются не только по толщине, но и по составу. Континентальная часть земной коры состоит из трех слоев: осадочного, гранитного и базальтового, океаническая – из осадочного и базальтового (рис. 12).

На континентах широко распространены осадочные, магматические и метаморфические породы.

Магматические породы рассматриваются в качестве первичного вещества земной коры. Среди магматических пород преобладают граниты и базальты, различающиеся различным содержанием кремнезема. В современном представлении именно с формированием магматических расплавов в верхней мантии и поступлением их к поверхности связывают образование земной коры как наружной твердой оболочки. Базальты – это темно-зеленая или даже черная силикатная порода, содержащая кальций, натрий, магний и железо.

Магматические процессы продолжаются и поныне, т.к. на поверхность Земли поступают летучие соединения, которые формируют земную атмосферу и гидросферу. Состав коры Венеры, Марса и Луны тот же, что и Земли. Преобладают, прежде всего, базальты.

Осадочные породы составляют не более 10 % массы всей земной коры. В осадочной толще основную массу составляют глины, глинистые сланцы, пески и песчаники. Они залегают на так называемом кристаллическом основании, сложенном приблизительно равным количеством магматических и метаморфических породам. Осадочные породы произошли в результате выветривания магматических пород на поверхности континентов.

Метаморфические породы произошли в результате погружения магматических пород в область повышенных температур и давлений. Среди метаморфических пород преобладают кристаллические сланцы и гнейсы.

Отсюда наиболее распространенные минералы в земной коре – полевые шпаты (граниты и базальты) и кварц (граниты). Совместно с глинистыми минералами (продуктами выветривания полевых шпатов) и слюдами (продуктами метаморфического изменения глинистых минералов) они составляют более 90 % всей массы земной коры. В земной коре (силиале) распространены химические элементы, имеющие низкую температуру плавления: алюминий, кремний, натрий, калий, кальций, литий и другие.

Возраст у континентальной коры превышает 3 млрд. лет, у океанической – не более 150–170 млн. лет.

Мантия представлена ультраосновными породами, главным образом перидотитом. Они обеднены кремнеземом, но обогащены железом и марганцем. Главными минералами перидотита являются оливин

(Mg2 SiO4) и пироксен (CaMgSi2 O6). Это зеленоватые минералы, силикаты магния и железа. Мантия занимает до 82 % объема нашей планеты.

Ядро. Современная оценка химического вещества ядра Земли следующая: при давлениях свыше 1,5 Мбар железо, никель и сера находятся в жидкой форме, но это только во внешней части ядра. А его внутренняя часть, как бы «желток» планеты, состоит из железоникелевого сплава и ведет себя как «твердь». Температура здесь около 10 000 0 С, а давление в центре достигает 3 млн. атмосфер. На внешнюю часть ядра приходится около 30 % всей массы планеты, а на внутреннюю – 1,7 % .

Вывод о дифференцировании (расслоении) вещества, а также представления о формировании земной коры и атмосферы в процессе выплавления и дегазации можно считать общим принципом формирования планет Земной группы.

Земные недра никогда не бывают спокойными. Под влиянием происходящих в них процессов поверхность планеты деформируется: под­нимается и опускается, растягивается и сжимает­ся, покрывается сетью трещин, создавая основу рельефа Земли.

Тектонические движения – это любые механические перемещения внутри земной коры, которые приводят к изменению ее строения.

Еще в 1758 году М.В. Ломоносов в своем труде «О слоях Земли» (1763) впервые дал определение тектоническим движениям и выделил их два типа: колебательные и складчатые. «Существуют нечувствительные долговременные земной поверхности повышения и понижения и резкие быстрые трясения Земли». Примеров этому достаточно много: Скандинавское побережье поднимается, а Голландия и Германия опускаются; долина реки Рейн на 500 км прослеживается в Северном море, а полуостров Канин Нос (Белое море) во времена Ивана Грозного был островом.

В современной геологии также выделяются два основных типа тектонических движений: эпейрогенические (или колебательные) и орогенические (складчатые).

Эпейрогенические движения – медленные вековые поднятия и опускания земной коры, не вызывающие изменения первичного залегания пластов. Эти вертикальные движения имеют колебательный характер и обратимы, т.е. поднятие может смениться опусканием.

Колебательные или эпейрогенические (от греч. «эпейрос» – континент, «генезис» – рождение) движения поднимают или опускают огромные уча­стки суши и океанов. Они определяют очертания морей и континентов. Опустившаяся территория затапливается морем – происходит морская транс­грессия. Поднятие вызывает регрессию – отсту­пание моря. Недаром они названы колебательными – крупные опускания и подня­тия происходят не сразу. В одном и том же месте они неоднократно сменяют друг друга, и только через длительный промежуток времени становится ясно, какие процессы являются преобладающими на данной территории.

Орогенические движения происходят в двух направлениях – горизонтальном и вертикальном. Первое приводит к смятию пород и образованию складок и надвигов, т.е. к сокращению земной поверхности. Вертикальные движения приводят к поднятию области проявления складкобразования и возникновению горных сооружений.

Орогенические движения протекают значительно быстрее, чем колебательные. Они сопровождаются активным эффузивным и интрузивным магматизмом, а также метаморфизмом. В последние десятилетия эти движения объясняют столкновением крупных литосферных плит, которые перемещаются в горизонтальном направлении по астеносферному слою верхней мантии. В современной структуре Земли выделяют семь основных плит: Североамериканскую (на рис. 13 не обозначена), Южноамериканскую, Евразиатскую, Африканскую, Индийско-Австралийскую, Антарктическую, Тихоокеанскую. Эти плиты, кроме Тихоокеанской, включают как континентальные, так и океанические участки (рис. 13).

Как в пределах континентов, так и под дном морей и океанов выделяются подвижные участки (складчатые области) и относительно устойчивые площади (платформы) земной коры.

К подвижным поясам континентов относятся молодые горные сооружения, такие как Альпы, Карпаты, Кавказ, Памир, Гималаи и т.д. В океанах подвижными поясами называют срединно-океанические хребты, а также островные дуги (Курильская, Японская) и глубоководные желоба. В их пределах зафиксированы самые глубокие области Земли, глубина которых превышает 8000 м.

 


Рис. 13. Литосферные плиты Земли

 

Одной из форм проявления разрывных нарушений являются разломы (дизъюнктивы) в земной коре. Они распространены повсеместно, обуславливая мозаично-блоковую структуру земной коры. Длина разломов по простиранию может варьироваться в широких пределах: до 40 км – локальные, от 40 до 80 км – региональные, от 80 до 1000 км – глобальные.

На континентах к устойчивым областям относятся платформы – Восточно-европейская, Сибирская, Африканская, Австралийская и другие платформы.

Сложное движение плит в земной коре, их силовое взаимодействие, взаимовлияние оболочек Земли и околоземного пространства, влияние лунно-солнечных приливов (отливов) и других планетарных сил и процессов, колебание силы и направленности магнетизма и электрических полей Земли приводит к крайней нестабильности строения и поведения земной коры. Земная кора в целом, как система, и ее отдельные участки (массивы горных пород) находятся в предельно напряженном состоянии. Кроме этого, все тектонические процессы (землетрясения, вулканизм, сейсмичность и т.д.) связаны с полем напряжения в земной коре. Наибольшее число землетрясений наблюдается в пределах Тихоокеанского (75 %) и Альпийского (23 %) поясов.

Изучение распространения действующих вулканов показывает, что вулканическая деятельность приурочена к тектонически активным участкам земного шара – областям современного горообразования и развития глубинных разломов (рис. 14). Из анализа приведенной карты следует, что большая часть действующих в настоящее время вулканов (около 60 %) сосредоточена на побережье Тихого океана, в зоне так называемого Тихоокеанского «огненного» кольца.

Вулканы известны здесь на Аляске и западном побережье Северной Америки, далее цепь их протягивается вдоль Тихоокеанского побережья Южной Америки до Огненной Земли. На западном побережье Тихого океана вулканы непрерывной цепочкой тянутся от Новой Зеландии через острова Фиджи, Соломоновы до Новой Гвинеи, далее через Филиппинские острова, Японию и Курильские острова на Камчатку, где сосредоточено большое количество действующих и потухших вулканов. В северной части Тихого океана известны многочисленные вулканы Алеутских островов, которые протягиваются от Камчатки к Аляске, как бы замыкая «огненное» кольцо.

Другой зоной повышенной интенсивности вулканической деятельности является Альпийский пояс. Эта зона прослеживается в широтном направ­лении от Альп через Апеннины, Кавказ до гор Малой Азии. Здесь расположены такие вулканы, как Везувий, Этна, вулканы Липарских островов и Эгейского моря, Эльбрус, Казбек, Арарат и др. (рис. 14).

Рис. 14. Схема размещения областей активной тектонической и вулканической деятельности а – действующие вулканы; б – основные области землетрясений

 

Здесь характерны сжимающие горизонтальные напряжения. Горизонтальные сжатия в пределах Курильских и Японских островных дуг оценивают в 200–400 МПа. В геосинклинальных (переходных) зонах наблюдают сильные сжатия в тех местах, где океаническая, более тяжелая и холодная, погружается (субдуцирует) под континентальную (материковую), более легкую. риковая кора) также подвержены сжатию. Обстановки растяжения сосредоточены в узких рифтовых зонах (срединно-океанических хребтах) либо морских впадинах типа Японского, Эгейского морей. Участки земной коры, охваченные растяжением, не превышают 2 % общей площади земной коры. Вся остальная часть ее находится в состоянии сжатия. Всё это подчёркивает крупнейшие неоднородности структуры Земли и её важнейшую структурную ассиметрию.

В горных областях наблюдается давление, вызванное весом вышележащих пород. Изучение напряженного состояния земной коры на всю глубину и массивы горных пород имеет не только научное, но и практическое значение. Геодинамика также рассматривает вопросы безопасного и эффективного освоения недр и земной поверхности с учетом характера и интенсивности техногенного воздействия на массив горных пород и современного геодинамического состояния литосферы. Применение метода геодинамического районирования позволяет решать задачи резкого снижения аварийности при эксплуатации протяженных нефтегазопроводов, подземных (шахт) и наземных сооружений, в том числе атомных станций и мест захоронения ядерных и других отходов в сейсмически активных регионах планеты. Данные о напряженном состоянии массивов горных пород важны при строительстве и эксплуатации всех горнодобывающих предприятий. Кроме этого, горные цепи, фиксирующие зоны столкновения континентальных участков плит, являются преградой на пути движения воздушных масс. Поэтому в предгорьях происходит разгрузка циклонических потоков в виде ливней. Рельеф гор обуславливает высотную зональность распределения температур и давления и, таким образом, распределяет процессы выветривания, усиливая воздушную и водную эрозионную деятельность.

Техногенная деятельность человека – строительство водохранилищ, откачка нефти, газа, воды, разработка глубоких карьеров – нарушают естественные поля напряжений и существующее динамическое равновесие в земной коре. Поэтому необходима постановка мониторинговых наблюдений за современными техногенными полями и развитием современных природных процессов и явлений.

Таким образом, земная кора, поверхность которой является основной ареной развития природных процессов, представлена системами разнородных блоков. В глобальной картине структуры Земли выступают две крупнейшие неоднородности (блока): Тихоокеанская и Альпийская, а среди основных тектонических элементов (плит) – океаны и континенты. Блоки земной коры отделены друг от друга межблоковыми зонами – разломами, зонами повышенной трещиноватости. Благодаря перемещениям блоков относительно друг друга с разной скоростью и направленностью происходит саморазвитие литосферы. Динамика литосферных плит отражена в проявлении опасных эндогенных процессов – сейсмичности, вулканизма, дегазации мантии.

Для оценки опасности речных наводнений рассмотрим важный экзогенный процесс ­– деятельность поверхностных текучих вод, генезис и строение речных долин равнинных рек. Поверхностные текучие воды являются одним из главнейших агентов разрушения (денудации) поверхностиЗемли. При этом водные по­токи изменяют поверхность Земли, одновре­менно разрушая существующий рельеф и создавая множество новых форм. Текучие воды разрушают горные породы, пе­ремещают обломочный материал вниз по те­чению и накапливают (аккумулируют) его на более низких уровнях.

Таким образом, геологическая деятельность поверхностных текучих вод складывается из: 1 – смыва; 2 – размыва (эрозии); 3 – транспортировки продуктов разрушения; 4 – аккумуляции продуктов разрушения. Наукой, которая изучает формы земной поверхности (рельеф) является геоморфология.

Геологическая деятельность постоянных водных потоков – рек проявляется в следующем.

Реки разнообразны по протяженности. Некоторые почти от края до края пересека­ют континенты, достигая нескольких тысяч километров в длину (например, Миссисипи, которая вместе с Миссури считается самой длинной рекой в мире – более 7000 км), длина других – несколько сот или десятков километров.

Реки, берущие начало в высоких горах, питаются обычно водой та­ющих ледников и снежников; реки, зарож­дающиеся в зоне с умеренным климатом, как равнинные, так и горные, питаются подзем­ными водами, атмосферными осадками и талыми снеговыми водами. В зависимости от питания находятся и режимы рек, высота меженного (среднего) уровня воды и паводкового подъема в результате ливней или таяния снега. Питание рек зависит от сезонов года и положением реки в географической зоне. Зайков Б.Д. (1984) все многообразие режимов рек подразделил на три основные группы:

1) реки с весенним половодьем;

2) реки с половодьем в теплую часть года;

3) реки с паводочным (дождевым) режимом.

На территории России распространены реки с весенним половодьем, где преобладает снеговой тип питания. Реки западносибирского типа отличаются относительно невысоким и растянутым весенним половодьем, повышенным летне-осенним стоком и низкой зимней меженью. Например, река Васюган, впадающая в Обь. Для рек первых двух групп характерны ежегодно повторяющиеся, примерно в одни и те же сроки, большие подъемы воды и низкая водность в остальное время года.

Поверхностные воды изучает наука гидрология.

Работа рек заключается в размыве (эрозии), переносе и отложении материала – аллювия. Весь материал, который переносится реками и затем откладывается, называется аллювием (лат. «аллювио» – нанос, намыв).

В результате всех этих процессов формируется речная долина. Ее образование происходит под влиянием климатических условий, от которых зависит количество воды в реке, и тектонических движений, создающих укло­ны русла и влияющих на энергию реки. Под действием глубинной (донной) эрозии долины углубляются, под действием боковой – расширяются. При этом продукты разрушения пород переносятся на различные рассто­яния тремя способами:

а) воло­чением или перекатыванием по дну (самые крупные обломки);

б) в виде взвеси;

в) в растворенном состоянии.

Влекомые по дну обломки и взвешенные частицы называют твердым стоком реки. Обломочный материал, перемещаемый рекой по дну, усиливает глубинную эрозию, а сам постепенно измельчается, истирается и окатывается – образуются валуны, галька, гравий, песок. Размер и масса обломков, перекатываемых по дну, пропорциональна шестой степени скорости течения. При скорости течения 0.3 м/сек переносится по дну мелкий песок, а при скорости 2.0 м/сек – крупная галька (до 10 см).

Количество переносимого ма­териала во взвешенном состоянии определя­ется скоростью и турбулентностью течения. От количества взвешенного материала зависит мутность воды. Во время половодий, когда скорость и турбулентность потока резко возрастают, река переносит наибольшее ко­личество материала в виде взвеси, главным образом, глинистых частиц и песка, отчего вода становится мутной. Зимой, когда воды становится меньше, скорость течения пада­ет, количество взвешенных частиц резко уменьшается, и вода становится прозрачной.

Значительное количество минерального вещества (до 40%) переносится в растворенном состоянии. В раство­ренном состоянии перемещаются карбонаты Са, Мg, Nа (CaCO3, MgCO3, NaCO3), кремнезем, а также легкорастворимые соли (NaCl, KCl, MgSO4, CaSO4).

Таким образом, аллювий может переносится тремя способами:

а) влекомым – тащится и перекатывается по дну русла;

б) во взвешенном состоянии;

в) в растворенном виде.

В начале формиро­вании речной долины (молодой возраст реки) преобладает глубин­ная эрозия. Наиболее глубокая часть доли­ны – тальвег – заполняется самым грубым аллювием. Русло реки обычно спрямленное (рис. , а), а в горных реках – часто с по­рогами и водопадами. В таких случаях го­ворят, что продольный профиль реки (про­филь водной поверхности) крутой, невыработанный.

Постепенно в нижнем течении реки ук­лон продольного профиля становится мень­ше, происходит выполаживание дна долины. Начинает дей­ствовать боковая эрозия (средний возраст реки), в результате чего склоны долины подмываются, разрушаются, образующийся аллювий перекрывает плоское дно долины. На этой стадии русло обычно имеет извилистый характер, образуя излу­чины – меандры (рис. , б).

 

в
б
а

Рис. 15 . Основные типы речных русел: а – спрямленное;

б – меандрирующее; в– разветв­ленное

 

При поступлении в долину большого ко­личества обломочного материала, что обычно происходит во время таяния снега, а в го­рах – ледников, начинается его аккумуля­ция. При этом русло разветвляется на мно­жество рукавов или проток (рис.15, в), из-за чего образующийся аллювий имеет различ­ную крупность обломков. Это старый возраст реки.

Таким образом, по форме русла реки можно определить, ка­кой процесс имеет место во всей долине или на отдельных ее участках.

Формирование поймы и терраспроисходит следующим образом:Вдо­лине реки, помимо ее русла, в котором об­разуется русловой аллювий, обычно выде­ляются пойма и террасы.

Пойма – самая низкая часть долины, заливаемая в поло­водье. Проследить ее формирование мож­но на примере меандрирующей реки (рис. 16).

Рис. 16. Схема формирования меандр и стариц   1– возвышенный берег; 2 – перекат; 3 – отмель (низкий берег); 4 – плесы (обычно находится ниже максимальной кривизны); 5 – сближенные части крыльев в излучины, подверженные прорыву; 6 – прежнее русло; 7 – место прорыва между крыльями излучины; 8 – занесенная отложениями часть прежнего русла; 9 – стрежень (форватер); точками показаны отмели  

Вода в реке вследствие инерции стремится дви­гаться прямолинейно, поэтому на поворо­тах струя с максимальной скоростью уда­ряет в вогнутый берег, разрушает его, в результате чего он становится обрывистым и постепенно отступает. Этот процесс у круп­ных равнинных рек может происходить с катастрофической скоростью – до 40–50 м/ год, приводя к разрушению прибрежных строений. У под­мываемого берега возникают наиболее глу­бокие участки реки – плесы. Течения пе­реносят вымываемый материал ниже по реке, откладывают его, образуя перекаты – наиболее мелкие участки дна. Часть мате­риала от подмываемого берега переносит­ся к противоположному, выпуклому бере­гу излучины, где он откладывается, образуя прирусловую отмель. Процесс подмыва вог­нутых берегов и наращивания выпуклых идет на всем участке меандрирования. В результате меандры увеличиваются в раз­мерах и постепенно смещаются вниз по течению, а долина расширяется.

Состав руслового аллювия у равнинных рек обычно гравийно-песчаный. В пе­риоды паводков русловой аллювий перекры­вается тонкими горизонтально-слоистыми супесчано-суглинистыми отложениями – пойменным аллювием.

На реках со слабым уклоном вершины соседних меандров могут сблизиться настоль­ко, что узкий перешеек между ними в одно из половодий прорывается, и русло реки спрямляется. Отрезанный от основного русла меандр, или излучина, превращается в старицу. В ней накапливаются тонкие или­стые осадки, а затем, при постепенном ее зарастании, образуется торф.

Аллювий равнинных рек обычно представ­лен тремя разновидностями или фациями: русловой, пойменной и старичной.

Когда в реке увеличиваются скорость течения и количество воды, что связано с понижением ба­зиса эрозии в результате неотектонических движений, река прорезает пойму, вре­зается в коренные породы и формирует новую долину на более низком гипсомет­рическом уровне. В результате пойма оказывается прорезанной и уже не заливает­ся водой. Она превратилась в террасу.

Тер­раса – это выровненная площадка в доли­не реки, созданная деятельностью водного потока, представляющая бывшую пойму (рис. 17). Формирование террас свидетель­ствует о циклическом развитии речных долин, связанном с проявлениями но­вейших тектонических движений, также с циклическими изменениями климата. Основ­ных – цикловых – террас в долинах рек насчитывается от двух до шести.

В зависимости от того, на какую глубину река врезается в пойму при превращении ее в террасу, выделяются:

· аккумулятивные террасы (террасы накопления), сложенные аллювием;

· эрозионно-аккумулятивные террасы (смешанные), сложенные в верхней части аллювием, а в нижней части уступа выходят коренные породы или цоколь;

· эрозионные террасы (террасы размыва), выработанные в корен­

Рис. 17. Образование надпойменных террас при омоложении реки: а– образование поймы; б – первый цикл эрозии; в – второе омоложение; I, II – надпоймен- ные террасы реки
 
 
 

 

ных породах и лишенные аллювия.

 

 

 

Рис. 18. Схема строения речной долины, в которой развиты пойма

и речные террасы

1 – русловой аллювий; 2 – пойменный аллювий; 3 – коренные породы; 4 – формы рельефа: пойма (П), терра­са, ее номер и тип: 1 – аккумулятивная, П – эрозионно-аккумулятивная, Ш эрозионная; 5 – элементы строе­ния террас: а – площадка, б – уступ, в – бровка, г – тыловой шов

 

Речные долины редко имеют симметрич­ное строение, при котором пойма и терра­сы одинаково развиты на обоих берегах. Еще М. В. Ломоносов писал: «У знатных рек одна сторона нагорная, другая луговая, т.е. одна состоит из берегов крутых и высоких, другая из низких и песчаных, а, следовательно, оные реки с одной стороны приглубы, с другой отмелы».

Эта асимметрия долин может быть объяс­нена влиянием планетарных причин, в част­ности вращением Земли. В результате у рек, текущих в меридиональном направлении, в Северном полушарии подмываются и стано­вятся более крутыми правые берега, а у рек Южного полушария более крутые левые берега. Подтверждением этого правила, на­званного законом Бэра-Бабине, служат долины многих крупных рек: Волги, Дона, Днепра, Енисея, Томи и др.

Речные долины являются тонким индикатором тектонических движений, приводящих к поднятиям и опус­каниям земной поверхности. Изменения уклонов поверхности, вызываемые этими движениями, приводят к изменениям ско­ростей водных потоков и их энергии, что немедленно отражается на динамике рус­ловых процессов, строении поймы и террас, мощности и составе отложений.

В устьевых частях некоторых рек у впадения их в море или озеро возникают своеобразные конусы выноса – дельты. Дельта в плане имеет форму треу­гольника, одной вершиной вдающегося в до­лину. В дельте происходит ветвление русла на ряд проток и рукавов, веером расходящихся от его вершины и самостоятельно впадающих в море или озеро. Между протоками распо­лагаются многочисленные острова. На форми­рование дельты и слагающих ее осадков ока­зывают большое влияние морские приливы и отливы, а также сгонно-нагонные изменения уровня воды, обусловленные ветром. Так, ветры, дующие навстречу течению реки, при­водят к его замедлению, поднятию уровня и выходу реки из берегов. Примером этого слу­жит р. Нева, от периодических наводнений которой страдал Санкт-Петербург до того, как построили защитную дамбу. Общая мощность дельтовых отложений у разных рек различна, наибольшая

(до 600 м) – у североамериканской р. Мисси­сипи, впадающей в Мексиканский залив.

На морских побережьях, испытывающих тектонические опускания, устьевые части рек иногда затоплены морем и превраще­ны в заливы, глубоко вдающиеся в доли­ны рек. На северных побережьях морей, где действуют приливы и отливы, они называ­ются эстуариями. На северном побережье Сибири их называют губами (Обская губа, Енисейская губа). Там же, где нет прили­вов и отливов, образуются широкие, менее глубокие заливы – лиманы.

Русла многих современных рек имеют свои продолжения на окраинах материков – шель­фах (например, рр. Обь и Енисей).

 









Дата добавления: 2016-06-13; просмотров: 2033; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию, введите в поисковое поле ключевые слова и изучайте нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам понравился данный ресурс вы можете рассказать о нем друзьям. Сделать это можно через соц. кнопки выше.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2020 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.028 сек.