Тема 9. Процессы денудации

Продукты выветривания, образованные тем или иным путем, не остаются на месте; они удаляются, перемещаются с поверхности горных пород различными силами – движения ветра, воды или льда. Эти же движения вызывают, кроме того, и дополнительное разрушение горных пород, изменение форм рельефа. Совокупность процессов разрушения горных пород и переноса продуктов разрушения, осуществляемых внешними геологическими агентами, называется денудацией (обнажением). Следует отметить коренное отличие разрушение горных пород в процессах выветривания, рассмотренных ранее, и в процессах денудации. При денудации на горные породы действует движущийся поток того или иного агента, т.е. воздуха, воды, льда, песка, что и вызывает ее разрушение. Глубина разрушения зависит здесь, помимо прочих факторов, от кинетической энергии потока, от его скорости. В процессах выветривания определяющими являются другие факторы (температура, химическая активность растворенных в воде веществ и т.д.); динамика потока агента, который вызывает разрушение горной породы, в них не учитывается.

Разные процессы денудации резко отличаются друг от друга. Каждый из них приводит к образованию характерных только для него форм рельефа. В зависимости от силы, производящей работу, отличают денудацию:

-ветром (т.е., движущимися воздушными массами); это дефляция или развеивание;

-увлекаемыми ветром или потоком воды песчинок (т.е., движущихся твердых частиц); это корразия или обтачивание;

-текучими водами; это эрозия;

-морскими волнами, течениями, приливами и отливами; это абразия;

-ледниками; это экзарация или выпахивание.

Дефляция или развеивание –основной процесс в областях, не покрытых растительностью. Это, прежде всего, пустыни и полупустыни, на долю которых приходится около 20% поверхности материков. Под влиянием движения воздуха здесь протекает интенсивное разрушение твердых горных пород и формирование ландшафта. Ветер выдувает, уносит и развеивает из породы твердые частицы; она покрывается ячейками, впадинами и пустотами. Одни из этих отверстий небольшие, как пчельные соты, другие достигают размеров пещер. Степень дефляции зависит от прочности породы, скорости и частоты ветров в данном районе, наличия растительности. Если, например, сверху скалы находится более прочная порода, чем снизу, то из-за разного их противодействия развеиванию скала со временем может приобрести форму столба, каменного гриба или другую форму. О скорости дефляции можно судить из следующего примера. В Египте у Дафне в течение 2000 лет ветром были развеяны холмы высотой от 10 до 12 м, о которых упоминается в исторических документах. В средних широтах разрушающая сила ветра во многом сглаживается растительностью.

Корразия или обтачивание – это процесс разрушения горных пород под действием ударов механических частиц; область ее интенсивного действия – пустыни. Сильный ветер в здесь поднимает в воздух и переносит массы частиц песка. Если они встречают на своем пути препятствие в виде горной породы, то при ударе постепенно разрушают ее. О силе удара частиц песка можно судить по таким фактам. Стекло под их действием из прозрачного быстро превращается в матовое. Телеграфные провода и провода электропередач через несколько лет утоньшаются настолько, что уже не в состоянии выдержать собственный вес и обрываются. У пирамид в Гизе находится сфинкс, который высечен из цельной известковой скалы; только лапы его сложены из кирпича. За 4 тысячи лет действием летучих песков некогда гладкая поверхность его покрылась глубокими горизонтальными бороздами шириной до метра. Они образовались там, где были более мягкие пласты в известковой породе.

Характер корразионного воздействия зависит от вида горной породы и ее положения относительно поверхности земли. У породы зернистой структуры, состоящей из минералов с разной твердостью, например, как у гранита, удары песка образуют на поверхности углубления в виде ячеек; при линейчатом расположении минералов в породе, как у гнейсов, углубления имеют вид желобов. У однородной породы обтачивание происходит равномерно и она приобретает вид, как после грубой шлифовки.

Наиболее сильно корразии подвержена горная порода у поверхности земли. Даже при сильном ветре песчинки поднимаются на относительно небольшую высоту; выше 3,5 м, например, ветер поднимает только мелкий песок, размером до 0,2 мм в диаметре, и на этом горизонте сила ударов этих частиц о препятствие очень мала, учитывая их незначительную массу.

Эрозия вызвана действием текущих вод и является господствующим геологическим процессом в областях с гумидным климатом. Приближенно под преобладающим действием эрозии находится около 26% земной поверхности. Эрозия делится на три вида:

- смывание;

-размывание;

-подкапывание.

Смывание – это разрушение поверхности горных пород и почвы атмосферными осадками. Каждая капля дождя, как бы она не была мала, при падении на земную поверхность, хоть и в небольшой степени, но производит разрушающее действие. Еще древние римляне говорили: «капля камень долбит»; это как бы символ неустанной и длительной работы. Можно посмотреть после дождя на землю возле стен дома, где образуются канавки от падающих капель, или на каменные плиты под водосточными трубами, которые обычно источены ямками от стекающей воды.

При ударах капель и при движении воды по поверхности она отрывает от горных пород минеральные частицы и уносит с собой. Смывание определяется кинетической энергией потока: Е = mv²/2, где m и v – его масса и скорость.

Поэтому крутизна уклона рельефа местности и большое количество атмосферных осадков усиливают процесс смывания, а растительность, как лесная, так и луговая, наоборот, замедляет его. Однородные по составу и размерам горные породы и отложения подвергаются смыванию относительно равномерно. Если смывание происходит в неоднородных отложениях, таких, например, как морены, скопления щебня, то дождевые воды легко смывают мелкие частицы, но не в состоянии сдвинуть большие камни. Эти камни отклоняют дождевые струи, со временем вокруг них появляются канавки. Они постепенно углубляются, а столб сухой земли под камнем, защищенный от дождя, остается стоять. Иногда его высота может достигать 30 м.

Размывание – это разрушение горных пород текущими водами рек. Если смывание действует в плоскостном направлении, то размывание совершается преимущественно вертикально.

Часть долины, занятая водным потоком, называется руслом. Река осуществляет русловый сток воды, переносит твердые частицы – это твердый сток и химические вещества – это химический сток. Для существования реки нужен источник ее питания и соответствующий рельеф местности для возможности движения воды. Одним из механизмов появления реки является оврагообразование.

Овраг образуют атмосферные осадки при движении по склону. Начало оврага, где в него стекают воды, называют вершиной, а окончание оврага - его устьем. Условиями превращения оврага в долину реки являются:

1.Обилие осадков;

2.Выход вершины оврага к озеру или большому болоту. Например, такие реки, как Ока, Днепр, берут свое начало из болот Среднерусской возвышенности, а Нева – из Ладожского озера. Началом реки может быть также ключ из-под земли или ледник, тающий на нижнем своем конце. Но наиболее часто реки образуются путем разрастания оврагов.

Помимо источника, река питается двумя способами:

1.Из стекающих в нее поверхностных вод. Это поверхностный сток.

2.Из грунтовых вод. Это подземный сток.

Поверхностный сток зависит от водопроницаемости почвы, состава пород, наличия растительности и бассейна реки.

Совокупность углублений рельефа, сливающихся в единую гидравлическую систему, в пределах которой осуществляется поверхностный сток, называется водосборной площадью реки или ее бассейном. Естественные границы бассейнов называют водоразделами. Это различные возвышенности рельефа. В бассейне выделяют исток, русло, устье и притоки.

Почву условно делят на водопроницаемую и водонепроницаемую. При частицах менее 1 мкм вне зависимости от минерального состава грунты являются водонепроницаемыми. При больших размерах частиц водопроницаемость зависит от состава. Коллоидные вещества, такие, как глины, аморфный кремнезем, торф, гумус, практически не пропускают воду. Поэтому на глинистой почве почти вся вода, которая осталась после испарения, стекает в реку. Минеральные частицы из кристаллоидов, такие, как кварцевый и известковистый песок, гравий, щебень, галька водопроницаемы. Поглощают почти всю поверхностную воду и такие породы, как гипс, известняк, мел. Водопроницаемость растет с ростом частиц и наносы из частиц более 2 мм практически не задерживают воду. Пласты земли из водопроницаемой породы называют пластами-коллекторами, а из водонепроницаемой – пластами-водоупорами.

Дата добавления: 2013-12-12