Лекции по "Геоморфология"

Лекция 10. Криогенные формы  рельефа

Географическое  распространение многолетней мерзлоты. Многолетняя мерзлота возникла одновременно с поверхностным оледенением в плейстоцене. На Земле около 25 % всей суши приходится на многолетнюю мерзлоту. Самые большие площади с многолетней мерзлотой располагаются в Канаде и в России. Она развивается в условиях резко континентального климата, характеризующегося продолжительной, холодной и малоснежной зимой.

Верхний слой периодического промерзания и оттаивания называется деятельным слоем. Ниже его развиты многолетнемерзлые горные породы. В России они занимают свыше 48 % площади. Зону распространения многолетне-мерзлотных пород (ММП) называют криолитозоной. Она охватывает север европейской части России, Западную и Среднюю Сибирь, Северо-Восток Сибири, Дальний Восток, Прибайкалье и Забайкалье, а также высокогорные районы.

В горных районах  распространение многолетне-мерзлотных пород подчиняется вертикальной зональности и характеризуется  увеличением мощности с высотой  гор (от 100 до 1000 м и более).

Подземные льды, формирующиеся в горных породах, подразделяются на четыре группы:

1. Погребенный лед, образующийся при захоронении снежников и подземных льдов.
2. Повторно-жильный лед, образующийся при неоднократном заполнении водой или снегом морозобойных трещин. Их глубина от 0,5 до 40 м, а ширина в верхней части до 10 м и более. Необходимыми условиями для образования повторно-жильных льдов являются:

• возникновение морозобойных трещин, проникающих глубже границы сезонного протаивания;
• многократное заполнение трещин льдом;
• наличие пластичных или способных к уплотнению горных пород.

3. Инъекционный лед, возникающий в результате замерзания подземной воды, внедряющейся под напором в толщу мерзлых дисперсных пород.

4. Конституционный лед, образующийся при промерзании влажных пород.

Формы рельефа, связанные с морозобойными  трещинами. На выровненных участках распространено морозобойное растрескивание, сопровождающееся формированием полигонально-блочного рельефа. У южной границы многолетней мерзлоты, в условиях резко континентального климата и глубокого сезонного промерзания и протаивания грунтов (Забайкалье, юг Восточной Сибири) формируется бугристо-западинный рельеф. Он образуется в результате просадки трещин под влиянием инфильтрации осадков и смыва грунта в трещины. Блоки между трещинами приобретают пологовыпуклую форму. Морозобойные трещины образуют полигоны различной размерности и формы - тетрагональные в однородных породах и неправильные - в разнородных породах.

В областях распространения  повторно-жильного льда при вытаивании ледяных жил образуются клиновидные полости, в которые происходит обрушение отложений. Рост ледяных клиньев приводит к выжиманию грунта в стороны и вверх, в результате образуются валиковые полигоны.

Формы рельефа, связанные  с морозной сортировкой грунта. Если грунты содержат в своем составе обломочный материал, то он подвергается морозной сортировке. В результате многократного промерзания и протаивания происходит «вымораживание» из породы крупного обломочного материала на поверхность и его перемещение в сторону пониженных трещинных зон, с образованием каменных бордюров. Такие формы рельефа называются полигонально-структурными. К ним относятся каменные кольца, полосы и многоугольники.

Формы рельефа, связанные с морозным пучением и деформацией грунтов. За счет увеличения объема замерзающей воды в грунте может возникать морозное пучение и связанные с ним бугры пучения - гидролакколиты (булгунняхи). Их образование связано с внедрением подземных вод между многолетнемерзлой толщей и промерзшей частью сезонно-талого слоя. Высота гидролакколитов колеблется от 10 до 30 м, диаметр — от нескольких десятков до сотен метров. Многолетние бугры пучения, возникшие на месте торфяных болот, называются торфяными буграми. Их высота 2-4 м, диаметр основания от 5 до 30 м. Бугры пучения могут быть сезонными. Такие бугры имеют небольшие размеры.

При промерзании  сверху и по трещинам внутри грунтов  создается давление, происходит прорыв разжиженного грунта и растекание его  по поверхности. Образуются округлые, овальные, иногда полигональные формы микрорельефа диаметром до нескольких десятков сантиметров, которые называются пятна-медальоны. Поверхность пятен может быть плоской, слегка выпуклой или вогнутой, лишена растительного покрова.

С замерзанием выходящих на поверхность грунтовых вод или с постепенным промерзанием реки связано возникновение наледей. В результате создается напор, вода выливается на поверхность и замерзает. Площадь наледей может достигать, десятков квадратных километров, а мощность — нескольких метров. Гигантские наледи, развитые Якутии, называют тарынами. Они служат плотинами, за которыми образуются озера.

Склоновые формы рельефа. К склоновым процессам в областях развития многолетней мерзлоты относятся два типа:

1. солифлюкция (лат. «солюм» - почва, грунт и «флюксус» - течь);
2. курумы (каменные потоки).

Термокарстовые  и термоэрозионные формы рельефа. Вытаивание льда из горных пород называется термокарстом. Термокарстовые процессы приводят к образованию термокарстовых западин, озер и глубоких котловин – аласов. Они образуются в результате вытаивания подземных льдов и просадки пород.

Термическое воздействие морских волн на берега, сложенные вечномерзлыми грунтами называется термоабразией. Под влиянием волнового действия у берега вырабатывается ниша вытаивания. По мере углубления ниши нависающий над ней карниз обрушивается, формируется термоабразионный клиф. Термическая абразия всегда сопровождается солифлюкционными процессами.

Термоэрозионные формы — ложбины, овраги, долины, возникшие в процессе механического, химического и термического воздействия водных потоков на дно и берега, сложенные мерзлыми грунтами. Эрозионные формы часто закладываются вдоль термокарстовых понижений или по трещинам полигональных грунтов. В последнем случае образуются байджарахи — останцы мерзлого грунта.

 

 

Лекция 11. Рельеф берегов

Понятие берега. Рельефообразующие  береговые процессы. Берег - граница суши и водоема, представляет собой зону, в которой происходит взаимодействие суши и воды. Береговая зона делится на собственно берег (надводную часть зоны) и подводный береговой склон.

Формирование  и развитие береговой зоны осуществляется волнением, волновыми течениями и приливно-отливными явлениями. Главным рельефообразующим процессом является работа волн. В работе волн различают: абразию (разрушение горных пород), перенос обломочного материала и аккумуляцию.

Волновые  течения делятся на:

• течения, направленные в сторону берега;
• продольные вдольбереговые;
• компенсационные течения — отток воды;
• разрывные течения — бурный отток масс воды от берега в сторону моря.

Береговые формы рельефа. В зависимости от преобладания рельефообразующих процессов выделяют абразионные, абразионно-денудационные и аккумулятивные берега. По соотношению глубин подводного берегового склона — приглубые и отмелые берега.

В условиях крутого  склона и значительных глубин крупные  волны достигают береговой полосы и обладают большой разрушительной силой. Поэтому в пределах приглубых берегов выражена разрушительная деятельность моря. Абразия подразделяется на три вида: механическая, химическая, термическая. Абразионный береговой склон представляет собой крутой обрыв - клиф, с волноприбойной нишей в основании. Параллельно нише простирается небольшой пляж. Ниже пляжа располагается бенч — слабо наклоненная выровненная поверхность коренных пород.

По мере отступания клифа площадка бенча расширяется, а ее части, примыкающие к клифу, становятся положе. На определенной стадии волны уже не могут преодолевать широкую полосу мелководья и абразия  прекращается. В результате действия химической абразии могут возникают подводные и надводные абразионные останцы (столбы, арки и т.д.) – кекуры.

Скопление наносов  в зоне действия прибоя образуют пляж. По морфологии различают:

• пляжи полного профиля – имеют распластанный береговой вал с отлогим и широким морским склоном и коротким крутым склоном, обращенным к берегу;
• пляжи неполного профиля (прислоненные) — формируются у подножия клифа, имеют один, обращенный к морю склон.

К более крупным  аккумулятивным формам рельефа относятся:

• береговые и островные бары — вытянутые вдоль берега, обусловленные аккумуляцией наносов, отгораживающие часть мелководья от открытого моря с образованием лагун. Подножие бара может располагаться на глубине 10-20 м, над водой бары поднимаются на 5-7 м. Бары протягиваются на десятки, иногда сотни километров, отделяя лагуны (прибрежные акватории);
• коса — узкая надводная аккумулятивная форма рельефа, выдвинутая в акваторию и образуемая при продольном вдольбереговом перемещении потока наносов. Коса причленяется к берегу своей корневой частью, а ее растущее окончание остается свободным;
• пересыпь — береговой бар или коса, отделяющая от акватории лиман или вершину залива любого происхождения (устье реки);
• перейма (томболо) — аккумулятивная форма, соединяющая бывший остров с коренным берегом или два острова между собой. Образование переймы происходит в результате отложения осадков в «тени» острова.

Типы  берегов. В результате абразионных и аккумулятивных процессов происходит выравнивание береговой линии. По морфологии, происхождению и стадии развития различают несколько типов берегов (см. выше). В особые группы выделяются биогенные берега (коралловые, мангровые, торфяные) и приливо-отливные (ваттовые, маршевые) берега.

Современные берега Мирового океана формировались  в условиях послеледниковой трансгрессии, наиболее распространенными являются берега, очертания которых обусловлены  проникновением моря в понижения  затопленной прибрежной части суши.

Выделяют  берега:

• горных побережий;
• фьордовые — образовались при затоплении ледниковых долин;
• шхерные (скопления мелких скалистых островов) — образуются при затоплении низких ледниково-денудационных равнин;
• риасовые — образуются при затоплении прибрежных отрезков горных речных долин. Риасы — это узкие извилистые заливы, образовавшиеся в результате ингрессии моря в речные долины;
• лиманные — образуются при подтоплении долин равнинных рек;
• аральского типа — образуются при ингрессии моря в понижения эолового рельефа;
• далматинского типа — возникают при подтоплении складчатых структур, имеющих простирание, согласное с направлением берега;
• сбросово-глыбовые — образуются про подтоплении тектонических впадин типа грабенов, а разделяющие их горстовые возвышенности образуют полуострова (берега Халкидонского полуострова, греческое побережье Эгейского моря).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лекция 12. Эоловые формы  рельефа. Рельеф аридных областей

Геоморфологические  процессы и формы рельефа, связанные  с деятельностью ветра, называются эоловыми. Ветер, как и другие экзогенные факторы, осуществляет денудацию, транспортировку обломочного материала и его аккумуляцию. На сельскохозяйственных полях, особенно в степной зоне, ветер приводит к выдуванию почвы и возникновению пыльных (черных) бурь.

Формы рельефа эоловой денудации. Эоловая денудация выражается в дефляции — выдувании или развевании рыхлого грунта и корразии — обтачивании, шлифовке, высверливании и разрушении твердых пород обломочным материалом, перемещающимся под действием ветра.

В результате корразии образуются эоловые корразионные ниши, эоловые «каменные грибы», «каменные столбы». Ниши вырабатываются в легко разрушаемых породах, таких, как слабосцементированные песчаники, мергели, глины. Если поддающиеся корразии породы сверху бронированы устойчивыми породами, формируются «каменные грибы».

При выдувании  рыхлого материала образуются дефляционные котловины (котловины выдувания). Их размер может достигать нескольких сотен метров в поперечнике. При полосчатом распространении подверженных дефляции пород возникают борозды, которые называются ярданги.

При неравномерном  развевании песков и при ветре переменных направлений образуются ячеистые пески, представляющие собой сочетания котловин выдувания и перегородок между ними. При ветрах устойчивого направления впадины приобретают определенную ориентировку и форму полумесяца — возникают лунковые пески.

Формы рельефа эоловой аккумуляции. Ветровой поток обладает емкостью, мощностью и насыщенностью. Емкостью называется количество песка, которое может перемещаться при данной силе ветра, мощностью — количество перемещенного песка. Отношение мощности к емкости называется насыщенностью потока. Чем меньше это отношение, тем больше дефляционная способность потока. При уменьшении емкости потока происходит аккумуляция песка.

В зависимости  от ориентировки эоловых аккумулятивных форм относительно направления ветра  их можно разделить на продольные и поперечные. Крупные продольные формы — песчаные гряды образуются в результате штопорообразного движения ветра в горизонтальном направлении.

К поперечным формам относятся барханы, барханные цепи и дюны. Барханы имеют форму полумесяца и ориентированы выпуклой стороной навстречу ветру. Они возникают при больших мощностях ветрового потока перед каким-либо препятствием. Барханные цепи состоят из нескольких слившихся барханов. Они располагаются параллельными грядами.