Геологическая работа ледников, подземных вод, озер, болот.

Геологическая работа ледников. Ледники - движущиеся естественные скопления льда атмосферного происхождения на земной поверхности; образуются в тех районах, где твердых атмосферных осадков отлагается больше, чем оттаивает и испаряется. В пределах ледников выделяют области питания и абляции. Ледники делятся на наземные ледниковые покровы, шельфовые и горные. Общая площадь современных ледников около 16,3 млн. км2(10,9% площадь суши), общий объем льдов около 30 млн. км3.

Типы ледников. Различают ледники горно-долинные (так как они связаны с горным рельефом, занимая долины с характерным корытообразным поперечным профилем, так называемые троги), покровные и шельфовые. Отколовшиеся части ледников, пустившиеся в морское плавание, носят название айсбергов.

Скорость движения ледников обычно невелика, составляя в среднем от нескольких десятков до нескольких сотен метров в год. Но бывают случаи очень быстрого движения ледников. В результате движения ледника поверхность, по которой он перемещается, подвергается экзарации. Формы рельефа: денудационные (троги, курчавые скалы), аккумулятивные друмлины, камы, озы, зандры. Ледниковые отложения: морены (поверхностные боковые, поверхностные серединные, внутренние серединные, донные) – от суглинков до валунов. Неотсортированы, содержат гальки и валуны с ледниковыми шрамами и полировкой; флювиогляциальные осадки. Древние ледниковые отложения - тиллиты.

Шельфовые ледники – плавучие или частично опирающиеся на дно ледники, текущие от берега в море, в виде утончающейся к краю плиты, заканчивающейся обрывом. Представляет собой продолжение наземных ледниковых покровов, реже образуется путём накопления снега на морском льду и путём цементирования снегом и льдом скоплений айсбергов.

Геологическая работа подземных вод. К подземным водам относятся все природные воды, находящиеся под поверхностью Земли в подвижном состоянии. Вопросы происхождения, движения, развития и распространения подземных вод являются предметом изучения специальной отрасли геологической науки - гидрогеологии (греч. "гидро" - вода). Подземные воды тесно связаны с водой атмосферы и наземной гидросферы - океанами, морями, озерами, реками. В природных условиях происходит непрерывное взаимодействие этих вод, так называемый гидрологический круговорот.

Вода в земной коре может находиться в парообразном, жидком и твердом состояниях. Одним из важнейших факторов, определяющих условное начало круговорота, является испарение воды с поверхности океанов, морей и поступление влаги в атмосферу. Большая часть атмосферных осадков, выпадающих на материки, стекает по поверхности и вновь непосредственно или через реки попадает в океан, часть же осадков просачивается (фильтруется) в горные породы и идет на пополнение подземных вод, образующих подземный сток, и, наконец, некоторый объем вновь испаряется в атмосферу.

Происхождение подземных вод: инфильтрационные, седиментационные, ювенильные, смешанные. Химический состав подземных вод зависит от концентрации водородных ионов: нормальная вода, кислая и щелочная. По общей минерализации воды подразделяются на (пресные –до 1г/л, слабосоленые –1-5г/л, солоноватые 5-10 г/л, соленые 10-50 г/л, рассолы 50г/л и более).

В современной гидрогеологической литературе имеется несколько классификаций подземных вод. Многие исследователи в качестве основного признака используют принадлежность разных видов подземных вод к конкретным зонам: 1) зоне аэрации и 2) зоне насыщения. В зоне аэрации можно выделить почвенные воды и верховодку.

Почвенные воды распространены в почвенном слое близ поверхности Земли. Их формирование связано с процессами инфильтрации атмосферных осадков, снеготалых вод и конденсации атмосферной влаги.

Верховодка образуется в зоне аэрации, когда инфильтрующаяся вода встречает на своем пути линзы водонепроницаемых пород. Это могут быть линзы глин среди песчаных отложений речных террас или суглинков в водопроницаемых водно-ледниковых отложениях и др. Подземные воды верховодки обычно образуются на сравнительно небольшой глубине и имеют ограниченное по площади распространение. Мощность пород, насыщенных верховодкой, чаще всего бывает до 1 м, редко достигает 2-5 м. Наибольшая мощность отмечается весной в период интенсивного снеготаяния и осенью при обильном выпадении атмосферных осадков. В засушливые годы мощность и количество воды верховодки уменьшаются, а иногда она совсем иссякает. Продолжительность существования верховодки зависит также от размеров и мощности водоупорного ложа, влагоемкости пород и условий питания. Чем больше размеры и мощность водоупорной линзы и интенсивность питания, тем больше сроки существования верховодки.

В зоне насыщения выделяют воды: 1) грунтовые; 2) межпластовые безнапорные; 3) межпластовые напорные, или артезианские.

В зависимости от условий залегания, подземные воды делятся на напорные и безнапорные. Безнапорные воды делятся на грунтовые, межпластовые, верховодку, и почвенные. Дополнительно к ним по условиям залегания относят трещинные и карстовые воды. При вскрытии горизонта напорных вод скважиной или естественным путем, вода поднимается на определенный уровень соответствующий пьезометрическому уровню. Напорные воды могут иметь местный напор и артезианские.

Выход подземной воды на поверхность Земли называется источником или родником. В зависимости от происхождения выделяют вадозные, ювенильные и смешанные источники. По химическому составу, источники подразделяются на железистые, щелочные, соленые, горько-соленые, сернистые, известковые, и др.

Геологические процессы и явления, связанные с работой подземных вод: суффозия, карст, плывуны, оползни, грязевой вулканизм. Породы, в которых развиваются эти процессы: известняки, доломиты, гипс, каменная соль. Различают поверхностный карст и подземный карст.

Карст представляет собой процесс растворения, или выщелачивания трещиноватых растворимых горных пород подземными и поверхностными водами, в результате которого образуются отрицательные западинные формы рельефа на поверхности Земли и различные полости, каналы и пещеры в глубине. Впервые такие широко развитые процессы детально были изучены на побережье Адриатического моря, на плато Карст близ Триеста, откуда и получили свое название. К растворимым породам относятся соли, гипс, известняк, доломит, мел. В соответствии с этим различают соляной, гипсовый и карбонатный карст. Наиболее изучен карбонатный карст, что связано со значительным площадным распространением известняков, доломитов, мела.

Необходимыми условиями развития карста являются: 1) наличие растворимых пород; 2) трещиноватость пород, обеспечивающая проникновение воды; 3) растворяющая способность воды. Наибольшее разнообразие карстовых форм наблюдается в открытом типе карста (горные районы известнякового плато Крыма, Кавказа, Карпат, Альп и др.). В этих районах развитию карста благоприятствуют открытая поверхность растворимых пород и частые ливни.

К поверхностным карстовым формам относятся: карры, поноры, карстовые воронки (поверхностного выщелачивания, провальные), крупные карстовые котловины, на дне которых могут развиваться карстовые воронки, полья, карстовые колодцы и шахты, достигающие местами глубин свыше 1000 м.

К подземным карстовым формам относятся различные каналы и пещеры.

Геологическая роль озёр и болот. Озеро – изолированный, иногда слабопроточный водоем. По генезису выделяют экзогенные и эндогенные озера. Среди экзогенных выделяют котловинные, плотинные. Среди эндогенных выделяют вулканические, тектонические и реликтовые. В зависимости от водного режима озера подразделяют на проточные и бессточные. В зависимости от солености различают пресные – минерализация менее 1%₀ и соленые – минерализация более 1%₀.

Разрушительная работа озер: абразия. Органический мир: простейшие, моллюски, рыбы, водоросли. Осадки: терригенные, органогенные, хемогенные.

Болота – озерные ванны недолговечны, заполняясь осадками, они зарастают растительностью. Питание болот – атмосферными и грунтовыми водами. Геологическая работа болот заключается в формировании осадочных горных пород: торф, лигнит, каменный уголь, сапропелевый ил. При захоронении пластов торфа, они попадают в зоны повышенного давления и температуры. Торф уплотняется, в нем увеличивается содержание углерода, понижается количество кислорода и водорода и в результате образуется лигнит. При дальнейшем погружении пласта образуется каменный уголь, затем антрацит.