Земная кора, формирование рельефа и основные принципы тектоники

Совсем иной формой проявления разрушительной работы воды является площадной смыв, или просто смыв . Под смывом понимают работу воды, стекающей по склонам во время дождей или таяния снегов. Этот временный скло-новый сток выражается либо в виде сплошной тонкой пелены воды, движущейся по пологому скату, либо в виде густой сети мелких струек, каждая из которых является как бы миниатюрным ручейком. Каждая струйка стремится вырыть себе маленькую рытвинку, но ее кинетической энергии хватает лишь на то, чтобы врезаться в тон-кий разрыхленный выветриванием поверхностный покров на глубину нескольких сантиметров. В связи с этим образующиеся миниатюрные рытвинки расположены очень близко друг к другу, их склоны сходятся в виде узкого гребешка, а постепен-ное врезание приводит к общему равномерному понижению всей поверхности склона. Благодаря этому смыву подвергаются одновременно обширные площади, и под его влиянием происходит вьполаживание и сглаживание склонов, общее вырав-нивание поверхности суши, уменьшение ее вертикального расчленения. Иными словами, площадной смыв приводит к прямо противоположным результатам по сравнению с эрозией. Именно поэтому их и следует отличать друг от друга.

Развитие рельефа суши происходит при совместном воздействии эрозии и площадного смыва, относительная роль которых изменяется в зависимости от высо-ты поверхности континента над уровнем океана. Чем выше суша, тем круче, как правило, уклоны ее поверхности, тем быстрее течение ручьев и рек, тем интенсив-нее протекает линейный размыв, или эрозия, создающая глубокие долины и узкие высокие водоразделы между ними рельеф становится гористым, расчлененным.

Чем ниже суша, т.е. чем медленнее и меньше по размаху поднятия земной ко-ры, тем менее интенсивна эрозия, но зато тем больше относительная роль площад-ного смыва, тем более сглаженным, равнинным становится рельеф. Ручьи и реки, производящие площадной смыв, создают и совершенно различные по составу и строению отложения, играющие неодинаковую роль в общем комплексе осадков, возникающих на суше.

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ РАБОТА ЛЬДА

Большую роль как геологический фактор играет лед. Б природе лед выступает в трех формах: в виде грунтового льда, плавучего—морского, озерного и речного льда и, наконец, в виде горных и материковых льдов. Особенно большую работу по разрушению горных пород, переносу обломочного материала и образованию новых сложений осуществляют ледники.

Грунтовый (подземный) лед и многолетняя (вечная) мерзлота. Во всех странах с холодной зимой почва периодически промерзает с поверхности, и в ней образуется почвенный лед, заполняющий поры грунта. Глубина промерзания тем больше, чем ниже зимние температуры и чем тоньше зимний снежный покров, за-щищающий почву от крайнего переохлаждения. В большей части умеренного пояса, где средние годовые температуры положительны, промерзание имеет сезонный ха-рактер, и почва вновь оттаивает летом. Это явление носит название сезонной мерзлоты.

В областях, где среднегодовая температура отрицательна, ниже зоны сезонной мерзлоты, в зоне постоянных температур, как известно, соответствующих средним годовым, горные породы остаются мерзлыми круглый год. Вода, заключенная в их порах, все время остается в твердом состоянии в виде грунтового, или под-земного, льда. В таком случае говорят о многолетней, постоянной или вечной мерзлоте.

Многолетняя мерзлота широко распространена в субполярном и холодно-умеренном климате, особенно в Канаде, на Аляске и в Восточной Сибири. В этих областях вертикальный разрез почвы и подпочвы в схеме имеет следующие особен-ности.

Верхняя часть его (мощностью от нескольких сантиметров до 1,5—2 м) носит название деятельного слоя. Это слои сезонной мерзлоты, который за лето от-таивает, а зимой замерзает. Летом деятельный слой обычно целиком насыщен водой или содержит воду в своей нижней части над водоупор¬ными постоянно мерзлыми слоями. Это так называемые надмерзлотные воды. Ниже располагается посто-янно промерзший слой различной толщины, не оттаивающий летом, т. е. собственно слой многолетней мерзлоты. Под толщей много летней мерзлоты залегают слюды, находящиеся вне сферы влияния климатических условий, где срезывается уже влия-ние внутреннего тепла Земли. Здесь циркулируют подземные воды в жидкой фазе, находящиеся обычно под гидростатическим напором, так как сверху они прикрыты водоупорным мерзлотным слоем. Это так называемые подмерзлотные воды.

Воды в жидком состоянии могут залегать в виде линз внутри зоны многолет-ней мерзлоты, что связано с неравномерным распределением в ней температур. Эти воды называются межмерзлотными водами. Участки талого грунта к которым они приурочены носят название таликов.

Межмерзлотные, а иногда и надмерзлотные воды могут временами приобре-тать напор. Обычно он возникает осенью и зимой, когда идет промерзание деятель-ного слоя и таликов Развивающаяся сезонная мерзлота постепенно смыкается с мно-голетней мерзлотой, но не сразу повсеместно. Во многих местах между ними сохра-няются более или менее долю не замерзающим участки, насыщенные водой, которая постепенно сжимается замерзающими и увеличивающимися в объеме окружающи-ми слоями грунта Напор, возникающий при этом, может быть очень значительным

Иногда из-за образования трещин в мерзлоте напорные воды внедряются под почву и замерзаю г там в виде крупных линз; поднимающих поверхностный слой и носящих название гидролакколитов. Образующиеся над такими гидролакко-литами бугры с ледяным ядром, пли булгунняхи, имеют высоту до 10 м и бо-лее. Они представляют собой целые небольшие холмы с довольно крутыми склона-ми. Покрывающий их лес иногда оказывается наклоненным в разные стороны.

Прорыв межмерзлотных и подмерзлотных вод может быть вызван деятельно-стью человека, например возведением строений, отапливаемых зимой. Под такими строениями мерзлота подтаивает, и это может открыть доступ к поверхности ниже¬лежащих напорных вод.

В других случаях напорные воды изливаются на поверхность Земли и обра-зуют н алели часто значительных размеров. Толщина последних достигает 5 м. Пло-щадь их может занижать несколько квадратных километров.

ОЗЕРА И БОЛОТА, ИХ ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ

Озера представляют собой заполненные водой впадины на поверхности суши, имеющие самое различное происхождение.

Изучение озер, их режима, истории развития, условий накопления осадков и связанных с ними полезных ископаемых представляет важную геологическую зада-чу. Осадки, накапливающиеся в озерах, очень разнообразны и многие из них явля-ются ценным минеральным сырьем для различных отраслей народного хозяйства.

В отличие от морей озера имеют относительно небольшие размеры и распола-гаются в большинстве случаев внутри континентов. Они не связаны, как правило, с Мировым океаном, если не считать искусственного их соединения посредством ка-налов. Лишь немногие из озер располагаются вблизи морских берегов и являются бассейнами, отшнурованными от морей и потерявшими связь с ними в недавнем геологическом прошлом. Это реликтовые (остаточные) озера.

Общая площадь озер составляет 2,7 млн. км2, или около 2% всей площади кон-тинентов. Гипсометрические озера располагаются на высоте от 5400 м выше уровня моря (оз. Хорпатсо в Тибете) до 392 м ниже уровня моря (Мертвое море).

Глубина озер бывает иногда довольно значительной: в отдельных случаях дно озерных впадин опущено более чем на 1000 м ниже уровня моря.

Данные о некоторых наиболее крупных озерах мира представлены в табл. 2 (цифры площадей поверхности озер округлены) .

Таблица 2

Размеры и глубина крупнейших озер мира

Название озера Площадь в тыс.

КМ'1 Наибольшая глубина в м Абсолютная высота в м

Каспийское (море) 394 980 -28

Верхнее 82 308 183

Аральское (море) 66 68 53

Танганьика 33 1435 773

Байкал 31 1741 453

Ладожское 18 225 4

Балхаш 19 26 340

Онежское 10 110 33

Иссык-Куль 6 702 1609

ПРОИСХОЖДЕНИЕ И ТИПЫ ОЗЕРНЫХ ВПАДИН

Озерные впадины могут быть экзогенного и эндогенного происхож-дения. И те и другие в свою очередь разделяются на плотинные и котловинные.

Плотинные впадины экзогенного происхождения развиты широко. Их примером является Сарезское озеро на Памире, образовавшееся в 1911 г. в результате обвала скального массива на правом берегу р. Бартанг. При этом обвале в ущелье реки возникла запруда длиной 5 км и высотой 700 м. Река разли-лась и образовала озеро, затопив расположенный выше плотины кишлак Сарез. От-сюда озеро и получило название Сарезского. Наполнение озера продолжалось не-сколько лет. Длина этого озера 85 км и глубина у плотины около 0,5 км.

В горах очень распространены случаи возникновения озер в результате запруды рек конечно-моренными валами отступивших ледников.

В настоящее время возникает много искусственных озер—водохранилищ при сооружении плотин на реках в целях орошения, а также для получения электроэнер-гии и регулирования стока вод в реках, мелеющих в меженное время. Примером та-ких озер могут служить созданные и создаваемые в бассейне р. Волги Московское море, Куйбышевское водохранилище. Сталинградское водохранилище, Цимлянское на р. Дон, ряд водохранилищ на pp. Днепре, Ангаре и др., а также многочисленные искусственные плотинные озера и пруды на многих более мелких реках.

ЭНДОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ

Эндогенными (внутренними) процессами называются такие геологиче-ские процессы, происхождение которых связано с глубокими недрами Земли. Веще-ство земного шара развивается во всех своих частях, в том числе и в глубинных. В недрах Земли под внешними ее оболочками происходят сложные физико-механические и физико-химические