Геология / 1 курс / Общая геология / Общая геология методичка Парначев

Рис. 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