Геология / 1 курс / Общая геология / Общая геология методичка Парначев
.pdfРис. 7.3. Речные террасы р. Катунь (Горный Алтай)
Рис. 7.4. Эрозионные террасы р. Чуя (Горный Алтай)
81
Кроме долин, текучие поверхностные воды участвуют в формировании равнин, среди которых выделяют аллювиальные, дельтовые и предгорные равнины.
Равнина аллювиальная – обширная речная аккумулятивная терраса или совокупность террас и пойм.
Равнина дельтовая – низменная слабо наклоненная к морю(озеру) поверхность, прорезанная большим количеством русел.
Равнина предгорная приурочена к подножию гор и образована слившимися конусами выноса.
7.6. Устья рек
Место впадения рек в другую реку, озеро или море называется устьем. Выделяется три типа устьев: дельты, эстуарии и лиманы.
Дельты – участок суши, отвоеванный рекой у моря(озера) и сложенный аллювиальными отложениями. Авандельта – подводное продолжение дельты.
Эстуарии – воронкообразные заливы, глубоко вдающиеся в долину реки, обусловленные приливо-отливными процессами и прогибанием земной поверхности.
Лиманы – расширенные устья рек, затопленные морем в связи с прогибанием земной поверхности.
Вопросы для самоконтроля
1.Что такое «живая сила потока»?
2.Типы речной эрозии.
3.Формы транспортировки материала водным потоком.
4.Аллювий и пролювий: сходство и различия.
5.Элементы режима реки
6.Строение пойменных террас.
7.Фации аллювиальных отложений.
8.Типы надпойменных террас.
9.Типы устьев рек.
10.Типы аллювиальных равнин.
82
ГЛАВА 8. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПОДЗЕМНЫХ ВОД
Подземными водами называются воды, находящиеся в почвах и горных породах земной коры в любом физическом состоянии(твёрдом, жидком и газообразном), включая и химически связанную воду.
Отмечается зональность в распространении подземных вод в структуре земной коры. Подземные воды верхней зоны (до 0.5 км) располагаются в зоне свободного водообмена и являются преимущественно пресными. Подземные воды средней зоны(до 1.0 км) характеризуются замедленным водообменном и являются минерализованными. Подземные воды нижней зоны(свыше 1.0 км) отличаются весьма замедленным водообменном и представляют собой высокоминерализованные рассолы.
8.1. Классификация видов воды в породах
Находящаяся в породах и минералах вода классифицируется по следующим признакам: по состоянию, по условиям залегания, по происхождению, по химическому составу, по температурному режиму.
По состоянию воды в минералах и породах выделяются:
1.Вода в форме пара в порах породы в зоне аэрации.
2.Гигроскопическая вода в форме пара, адсорбированная частицами породы.
3.Плёночная вода в виде плёнок капельно-жидкой воды на поверхности частиц.
4.Гравитационная вода в виде свободной воды, перемещающейся
вкапиллярах под влиянием силы тяжести.
5.Вода в твёрдом состоянии – лёд.
6.Вода, входящая в кристаллическую решётку минералов:
–конституционная вода, входящая в состав решётки минералов в виде отдельных ионов (ОН–), удаление которых возможно при разрушении решётки.
–кристаллизационная вода, входящая в кристаллическую решётку
ввиде Н2О.
По условиям залегания в породах выделяются:
1. Почвенные воды, залегающие в почвенном горизонте.
83
2.Верховодка – подземные воды, залегающие ниже дневной поверхности в зоне аэрации на выклинивающихся линзовидных слоях, сложенных водонепроницаемыми породами.
3.Грунтовые воды залегают ниже зоны аэрации на кровле сплошного водоупорного пласта.
4.Межпластовые воды (элизионные и напорные артезианские),
залегающие между двумя пластами водоупорных пород.
5.Трещинные воды, выполняющие зоны трещиноватых и дроблёных пород в дизъюнктивных нарушениях или в корах выветривания.
6.Карстовые воды, залегающие в закарстованных массивах.
По происхождению подземные воды подразделяются на:
1.Инфильтрационные или вадозные, образующиеся в результате инфильтрации поверхностных вод в подземные горизонты.
2.Конденсационные воды, образующиеся в результате конденсации водяного пара на частицах и обломках пород и минералов.
3.Остаточные или реликтовые водыформируются за счёт захо-
роненных вод в осадках древних бассейнов.
4.Ювенильные воды являются продуктом глубинных недр Земли.
5.Смешанные воды, содержащие все вышеперечисленные генетические типы вод.
Классификация по химическому составу:
1.По количеству растворённых солей:
–Пресные – менее 1 г/л.
–Солоноватые – от 1 до 10 г/л.
–Солёные 10–50 г/л.
–Рассолы – более 50 г/л.
2.По преобладающим анионам и катионам:
–Гидрокарбонатные (с преобладанием НСО3).
–Сульфатные (с преобладанием SO4).
–Хлоридные (с преобладанием NaCl или KCl).
–Cложные, смешанного состава.
Классификация по температурному режиму:
1.Изотермические воды, температура которых равна среднегодовой температуре воздуха данной местности.
2.Гипотермические – температура воды меньше среднегодовой температуры воздуха.
3.Термальные – температура воды свыше 20°С.
84
8.2. Геологическая деятельность подземных вод
Геологическая деятельность подземных вод заключается в растворении минералов и горных пород, транспортировке вещества и отложении осадков.
Растворению в большей мере подвергаются породы, сложенные легкорастворимыми минералами – галитом, сильвином, гипсом, ангидритом, кальцитом и доломитом. В районах широкого распространения пород, сложенных этими минералами, вода, проникая по трещинам и порам, растворяет их и уносит в растворённом состоянии. С этими процессами связано образование во вмещающих породах систем соединяющихся пустот и каналов, которые при увеличении в размерах переходят в карстовые пещеры. Совокупность таких явлений носит название
карстовых процессов.
Существуют как поверхностные формы карста(кары, поноры, по-
лья, воронки, западины, колодцы, слепые долины и др.), так и подземные (пещеры со сталактитами и сталагмитами). Наиболее крупная кар-
стовая пещера (Мамонтовая в США) имеет длину подземных ходов около 800 км.
Транспортировка вещества подземными водами осуществляется большей частью в виде растворов, реже в виде твёрдых частиц.
Рис. 8.1. Сталактиты и сталагмиты в карстовой пещере
85
Процесс выноса подземными водами растворённого вещества и твёрдых минеральных частиц называетсясуффозией. Выделяется механическая суффозия, которая особенно интенсивно проявляется в лёссах и лёссовидных суглинках с образованием за счёт просадки суффозионных воронок, западин и блюдец. Суффозионные процессы обычно приурочиваются к склонам долин и оврагов, где имеются выходы подземных вод. Таковыми в г. Томске является западина Белого озера. Химическая суффозия проявляется в выносе растворённого материала и последующего его осаждения в месте выхода источника на земную поверхность.
Отложение осадков из подземных вод происходит на поверхности земли у выходов подземных источников, либо в пустотах пород водоносных пластов. В первом случае образуются известковые туфы и травертины, кремнистые туфы и гейзериты, железные и марганцевые соединения, каменные соли и . дрВ пустотах пород в результате деятельности подземных вод образуется цемент обломочных пород, состоящий из карбонатов, кремнезёма, фосфатов, оксидов и гидрооксидов железа и др., что обуславливает образование грубообломочных и мелкообломочных пород с соответствующим цементом, меняющим пористость и проницаемость коллекторов нефти и газа.
8.3.Роль и значение подземных вод в разработке водоносных
инефтегазоносных структур
В результате разработки нефтегазоносных и водоносных структур происходит деформация геологического пространства, возникают зоны
Рис. 8.2. Проседание поверхности земли вследствие разработки месторождения нефти Long Beach в Калифорнии. Величины проседания указаны в футах
86
опускания поверхности земли (рис. 8.2, табл. 8.1) и активизируются наведённые сейсмические явления. В Мексике вследствие извлечения подземных вод в столице государства, расположенного на дне древнего озера, проседание дневной поверхности достигло 10 м.
Вопросы для самоконтроля
1.Распространение подземных вод.
2.Классификация подземных вод в минералах и породах по форме залегания.
3.Классификация подземных вод по форме залегания и происхож-
дению.
4.Классификация подземных вод по химическому составу.
5.Охарактеризовать поверхностные и подземные проявления карстовых процессов.
6.Что такое суффозия? Виды и формы её проявления.
7.Осадки и осадочные породы как результат деятельности -под земных вод.
87
ГЛАВА 9. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ОЗЁР, ВОДОХРАНИЛИЩ И БОЛОТ
Озёрами называют заполненные водой углубления суши, не имеющие непосредственного сообщения с сушей. В России насчитывается около 2.8 млн. озёр, площадь водной поверхности которых составляет 490 тыс. км2. 26 озёр имеют площадь водного зеркала свыше1000 км2. Глубины водоёмов варьируют от десятых долей метра 1636до м в оз. Байкал.
9.1. Классификация озёр и озёрных котловин
По происхождению выделяются озёрные котловины экзогенного и эндогенного генезиса. К экзогенным относятся ледниковые, эрозионные,
пойменные, дельтовые, провальные, эоловые, плотинные и обвальные подпрудные котловины. Эндогенный генезис имеют тектонические и вулканические котловины.
По гидрологическому режиму различают бессточные, проточные и озёра с перемежающимся стоком.
По химическому составуводы на основе общей минерализации выделяют озёра пресные (минерализация менее 1 г/л), солоноватые (1– 25 г/л) и солёные (более 25 г/л). По составу анионов и катионов: содо-
вые, сульфатные, хлоридные и смешанного состава.
9.2. Геологическая деятельность озёр
Геологическая деятельность озёр проявляется в разрушении берегов и прибрежных частей дна водоёма( бразия), транспортировке и сортировке обломочного материала внутри водоёма, накоплении (аккумуляции) осадков (рис. 9.1 и 9.2).
88
Рис. 9.1. Разрушение абразионного берега и образование пляжа
Рис. 9.2. Схема формирования озёрных осадков
89
Разрушение берегов и прибрежных частей дна водоёма осуществляется ветровыми и сгонно-нагонными волнами и вдольбереговыми течениями.
Транспортировка и сортировка обломочного материала происходит в результате волнения(взмучивание и дифференциация), действия вдольбереговых течений, подводных оползней и мутьевых потоков.
Аккумуляция осадков на дне водоёма контролируется климатическими особенностями, характером рельефа местности, морфологией (размеры, форма, глубина) и степенью проточности бассейна, геологическим строением водосборного бассейна.
9.3. Классификация озёрных осадков
На дне озёрных водоёмов накапливаются обломочные, хемогенные и органогенные осадки.
Обломочные осадки могут быть представлены грубообломочными (псефиты), среднеобломочными (псаммиты), мелкообломочными (алевриты) разностями и пелитами.
Хемогенные осадки встречаются в озёрах, находящихся во всех климатических зонах. Среди них выделяются карбонатные, сульфат-
ные, галоидные осадки, бобовые железные руды и др. В качестве при-
мера можно привести схему строения(поперечный профиль) солёного оз. Шунет в Минусинском прогибе(рис. 9.3). Здесь донные отложения имеют грязево-солевой состав, содержащий включения кристаллических сульфатов.
Рис. 9.3. Поперечный профиль солёного оз. Шунет (Минусинский прогиб) (по В.П. Парначёву и др., 1997)
90