Лекции по "Геоморфология"

Радиальный тип образуют реки, имеющие центробежную или центростремительную систему. Он характерен для вулканов центрального типа и межгорных впадин.

Кольцевидный  тип возникает по периферии соляно-купольных  структур или в пределах брахиантиклиналей, сложенных породами различной прочности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лекция 8. Карстовые формы рельефа

Условия карстообразования. Карст - это совокупность форм рельефа и особенностей наземной и подземной гидрографии, свойственной областям, сложенным растворимыми горными породами, такими, как каменная соль, гипс, известняк, доломит.

Сущность  карстовых процессов заключается  в растворении горных пород водами.

Условиями, определяющими развитие карста являются:

• достаточное количество растворенного СО₂ в воде. Вода становится химически агрессивной и растворяет карбонатные породы;
• крутизна поверхности. На пологих поверхностях карстовые образования возникают быстрее, чем на крутых склонах, так как медленное стекание воды способствует растворению пород;
• чистота и мощность известняков. Чем чище и мощнее толща известняков, тем интенсивнее они подвержены карстообразованию;
• структура породы — грубообломочные или ракушечные известняки растворяются гораздо меньше, чем однородные мелкозернистые известняки;
• климатические условия: температурный режим, количество и характер выпадающих осадков, наличие многолетней мерзлоты, препятствующей проникновению воды в карстующиеся породы. Растворимость газа возрастает в холодной воде, поэтому в умеренных широтах наиболее интенсивно карст развивается весной. В тропических широтах интенсивность карста объясняется большим количеством органических кислот в воде.;
• трещиноватость карстующихся пород. По трещинам вода легче проникает в карстовый массив, благодаря чему процесс протекает более интенсивно.

Карстовые процессы приводят к понижению уровня грунтовых  вод, что приводит к недостатку воды. Дренирующие свойства карстовых  районов не позволяют сооружать  водоемы.

Для борьбы с развитием карстовых  процессов на закарстованных участках нужно оберегать лесные массивы, прекратить лесоразработки и запретить выпас скота.

Карстовые формы рельефа. В зависимости от того, выходят ли карстующиеся породы на поверхность или они перекрыты сверху некарстующимися породами, различают голый и погребенный карст.

К формам поверхностного карста относятся карры, воронки, ýвала и полья.

Карры представляют собой чередующиеся гребни и разделяющие их борозды. Вода, стекая по поверхности известняка, разъедает стенки трещин, образуя микрорельеф карров. Карры могут возникнуть на берегах морей при воздействии прибоя на растворимые горные породы. При просачивании воды на поверхности возникают воронки.

В голом карсте развиваются воронки поверхностного выщелачивания, так как растворяются лежащие на поверхности породы. В погребенном карсте образуются воронки просасывания, так как растворение сопровождается суффозией — механическим выносом нерастворимых частиц водой через трещины в карстовых породах, располагающихся ниже.

Еще один вид  воронок — воронки провальные, они возникают при обрушении кровли пород над карстовой полостью.

Провальные  воронки, сливаясь, образуют слепые овраги или ýвала. Увала достигают 700 м в диаметре при глубине до 30 м. Они представляют собой переходные формы к польям.

Полья - обширные, крутостенные котловины с плоским дном и отдельными небольшими карстовыми останцами. Полья могут иметь площадь в сотни квадратных километров (Попово полье в Сербии имеет площадь 180 км²).

Существует четыре варианта развития польев:

1. полья тектонического происхождения. Это грабены, имеющие черты карстовых образований. Это наиболее крупные полья.
2. За счет размыва и выноса продуктов нерастворимых пород, залегающих среди растворимых известняков;
3. за счет слияния более мелких отрицательных форм рельефа;
4. в результате провала над подземной долиной реки.

К формам подземного карста относят  поноры, колодцы и пещеры.

Поноры - каналы, которые образовались в результате вертикальной циркуляции воды и которые возникают при растворении стенок трещин.

При дальнейшем растворении стенок понора, он превращается в колодец. При достижении уровня грунтовых вод начинается горизонтальное движение воды, и процесс растворения приводит к формированию пещер. Пещерами называются подземные полости, образующиеся в карстовых областях и имеющие один или несколько выходов на поверхность. Если пещера имеет один выход, она называется слепой, если два — проходной.

Во многих пещерах образуются аккумулятивные натечные формы. С потолка пещеры свешиваются в виде сосулек сталактиты, со дна пещеры навстречу сталактитам поднимаются сталагмиты. Если сталактиты и сталагмиты срастаются, они образуют натечные колонны. Близко расположенные сталактиты, сливаясь, создают натечные занавеси. Стены пещер бывают также покрыты натеками из кальцита. Образование натечных форм объясняется отложением карбоната кальция при выходе воды в подземную полость в связи с изменением температуры и давления. При выходе подземных вод на поверхность формируются натечные известняковые (травертиновые) террасы.

Зонально-климатические  типы карста. Карстовый процесс протекает по-разному в разных климатических зонах. В умеренном климате распространен погребенный карст. Карстовые образования связаны с подземным выщелачиванием, а поверхностные формы обусловлены провалами и проседанием рыхлого покрова над подземными полостями (воронки просасывания).

По морфологии положительных элементов рельефа  тропический карст подразделяют на куполовидный, башенный, конический и котловинный.

Куполовидный  карст характеризуется скоплением куполообразных возвышенностей, разделенных седловинами.

Для башенного карста характерны крутостенные, изолированные друг от друга возвышенности, напоминающие башни.

Конический  карст имеет вид конусов. Он образуется в том случае, если развитие башенного карста прерывается тектоническим поднятием. Наступает новый цикл врезания, уровень денудации понижается и подножья возвышенностей не подвергаются воздействию вод. Склоны их выполаживаются за счет склоновых процессов.

Котловинный карст отличается развитием вогнутых карстовых котловин, разделенных известняковыми гребнями. Формирование котловинного карста определяется глубоким залеганием уровня грунтовых вод и сильной раздробленностью известняков.

Псевдокарстовые процессы и формы рельефа. В некоторых районах встречаются процессы внешне похожие на карст. Это суффозия и термокарст.

Суффозия - механический вынос глинистых частиц подземными водами. Она наблюдается в засушливых районах, сложенных карбонатными глинами, суглинками и лёссами. Суффозия ведет к проседанию кровли над образовавшимися полостями и образованию просадочных впадин - так называемых степных блюдец.

При термокарсте образуются провальные и просадочные формы, но они связаны с таянием погребенного льда или протаиванием мерзлых пород в областях распространения многолетней мерзлоты.

Карст и суффозия на Северном Кавказе. В предгорных и среднегорных районах Северного Кавказа карст проявляется в областях трещиноватых известняков, гипсовых толщ, там, где выпадает много атмосферных осадков. Это области распространения известняков палеозоя и триаса на Передовом хребте (хребты Абишира-Ахуба, Дженту, горный массив Большой Тхач и его окрестности), юрских известняков высокогорных массивов Фишт, Оштен, плато Лаго-Наки, Скалистого хребта, известняков верхнего мела Пастбищного хребта. Карстовые формы представлены каррами, котловинами, пещерами, колодцами, карстовыми долинами. Общие величины карстовой денудации довольно значительны и в связи с увеличением осадков возрастают к западу и югу.

Карстовую природу имеет Провал на горе Машук. Мелкие карстовые ниши и неглубокие пещеры встречаются  в ракушечниках и известковых  песчаниках на Ставропольской возвышенности.

В местах излияния источников минеральных  вод часто накапливаются травертины. Наиболее мощные (до 70 м) отложения находятся  на склонах горы Машук, где они  слагают г. Горячую и Перкальские скалы. Травертины встречаются на горах Железной, Бештау, Юце, в г. Кисловодске и др. небольшие по мощности их отложения известны вблизи г. Ставрополя в Травертиновой балке и в долине р. Татарки.

Суффозия проявляется в рыхлых четвертичных лёссовых отложениях и в делювиальных суглинках и супесях равнин Предкавказья. С суффозией связано образование просадочных воронок, блюдец и западин.

 

 

Лекция 9. Гляциальные формы рельефа.

Понятие о ледниках. Различают два типа природного льда — водный и снежный. Снежный лед образуется при метаморфизации снега. Снег в результате многократного замерзания и оттаивания, а также давления приобретает крупнозернистую структуру, превращается в фирн, который затем превращается в глетчерный лед.

Различают два  основных типа ледников: горные (ледники стока) и покровные (ледники растекания).

По соотношению  приходной и расходной части  ледник разделяется на зону аккумуляции  и зону абляции. Абляцией называется расход льда через таяние и испарение. Для поверхности ледника в области абляции характерны трещины. В зависимости от соотношения приходной и расходной частей ледникового баланса выделяется несколько фаз в развитии ледника: наступание, стационарное положение и отступание.

Выделяются  следующие типы горных ледников:

• фирновые и снежные пятна — линзообразные накопления снега и фирна в неглубоких понижениях пологих склонов;
• ледники ступенеобразных поверхностей у подножья крутых теневых склонов, питающиеся лавинами;
• висячие ледники — небольшие ледники, залегающие на крутых склонах;
• каровые ледники, занимающие кресловидные понижения;
• кальдерные ледники, занимающие понижения кальдер;
• ледники вулканических конусов — покрывают вершины вулканов;
• ледники плоских вершин — встречаются на высоко приподнятых денудационных поверхностях;
• перемётные ледники — стекают в противоположных направлениях, но имеют единую область питания, располагающуюся в седловине хребта;
• возрожденные ледники — образуются в тех случаях, когда на пути ледника встречается крутой уступ. От ледника откалываются глыбы, падающие к подножью уступа. Спаиваясь, они образуют новый ледник;
• норвежский тип — переходный от горных ледников к покровным. Ледники этого типа приурочены к платообразным вершинным поверхностям, где образуют выпуклые шапки. Лед в таких шапках растекается во все стороны и, достигнув края плато, спускается с него отдельными языками;
• долинные ледники, занимают горные долины.

Ледниковые  формы рельефа образуются в результате разрушительной работы ледника (экзарации) и аккумуляции. Современные ледниковые формы распространены в полярных и горных районах выше климатической снеговой границы. Рельефообразующая деятельность ледников особенно возрастала в эпохи оледенений. Древние, реликтовые ледниковые формы существуют в умеренных и субарктических широтах, в местах четвертичного оледенения.

Формы рельефа, связанные с разрушительной деятельностью ледников. Экзарация связана с двумя процессами:

1. истиранием (ледниковая абразия), и состоит в стачивании ложа с помощью обломков, включенных в придонные слои ледника;
2. отщеплением, или выламыванием (плакингом) – ледник, двигаясь, вырывает блоки пород поверхности ложа.

Формами рельефа  обоих процессов являются штрихованные мостовые, бараньи лбы и курчавые скалы (скопление бараньих лбов). Бараньи лбы и курчавые скалы - это выступы коренных пород, обработанные ледником и имеющие овальную или круглую форму.

Образование ледников начинается со стадии снежника. Снег превращается в фирн, а затем  в лед. Образовавшийся ледник начинает производить эрозионную работу, которая приводит к формированию понижения. Образуется углубление с крутыми стенками и пологовогнутым дном, которое называется каром. Вследствие движения карового ледника в его тыловой части образуется трещина, параллельная верхнему краю ледника - бергшрунд. Сливаясь между собой, соседние кары образуют более крупную форму рельефа — ледниковый цирк. При слиянии соседних цирков могут сохраниться отдельные скалистые гребни — карлинги.

Следующая стадия развития горного оледенения - образование долинного ледника. Речные долины, подвергшиеся воздействию ледника, приобретают корытообразную форму. Такие долины называются трогами. Их поперечный профиль U-образный. В поперечном профиле трогов выделяются перегибы на склонах, которые называются плечами трогов.

В областях оледенений материковых окраин троговые долины в береговой зоне переходят во фьорды.

На равнинах ледниково-эрозионные формы представлены крупными ледниковыми бороздами  и сельгами - скалистыми грядами и вытянутыми параллельно им ваннами выпахивания.

Окраинным частям материковых ледников характерны нунатаки - одиночные скалы, выступающие над поверхностью ледника.

На низменностях с выходами устойчивых пород часто  образуются обтекаемые экзарационные формы – друмлины – асимметричные холмы с ядрами коренных пород.

Формы рельефа, связанные с ледниковой аккумуляцией. Переносимая льдом масса обломков горных пород подразделяется на внутреннюю, поверхностную и донную Поверхностная морена образуется при падении материала с бортов долины в результате камнепадов, осыпей, обвалов. Поверхностная морена разделяется на боковую морену и срединную морену Боковая морена представляет собой скопления обломков у краев ледника, срединная морена возникает за счет соединения боковых морен двух и более ледников, сливающихся в один главный ледник. Попадая на поверхность ледника и, постепенно перекрываясь выпавшим снегом, обломочный материал формирует внутреннюю морену. Донная морена возникает при разрушении пород, слагающих днище движущимся ледником. В местах таяния ледника они проецируются друг на друга, создавая основную морену. За счет донной, срединной, боковой и внутренней морен образуется абляционная, конечная, основная и продольная (срединный моренный вал) морены. Абляционная морена представляет собой скопление обломков горных пород, которые при понижении поверхности ледника отложились на донную морену. Основная морена (донная) образуется в процессе донного таяния льда. При этом происходит отложение обломков горных пород Конечная (краевая) морена образуется при длительном стационарном положении края ледника. В этих условиях у его края будет накапливаться приносимый ледниками обломочный материал, формируя конечно-моренный вал.