Экзогенные процессы

ФИЗИЧЕСКАЯ ЖИЗНЬ ЗЕМНОЙ КОРЫ § I. Общая характеристика геологических процессов

Процессы, приводящие к изменению внутренней структуры Земли и земной коры, образованию и разрушению минералов и горных пород, изменению условий залегания горных пород, образованию и изменению рельефа земной поверхности, назы­ваются геологическими процессами. Геологические процессы при­нято делить на экзогенные (внешние) и эндогенные (внутренние).

Экзогенные процессы вызываются энергией, получаемой Землей от Солнца, притяжением Солнца и Луны, вращением Земли вокруг своей оси, действием силы тяжести. Эндогенные процессы обусло­влены в основном энергией недр Земли. В настоящее время дости­жения космохимии позволили начать изучение связей эндогенных процессов с явлениями, происходящими во Вселенной.

Экзогенные процессы приводят к выравниванию форм рельефа местности, созданных как эндогенными, так и экзогенными про­цессами, происходившими ранее. Под влиянием колебаний темпе­ратур, под действием ветра, воды, морского прибоя, ледников и т. п. происходит разрушение горных пород и перенос их в по­ниженные участки земной поверхности, главным образом в моря и океаны.

В результате эндогенных процессов происходят землетрясения и вулканические извержения, возникают разломы в земной коре; сминаются в складки мощные слои земной коры, образуются гор­ные хребты и впадины. При охлаждении и застывании магмы, поступающей из недр Земли, образуются магматические горные породы. К эндогенным процессам следует отнести и явления мета­морфизма горных пород, происходящие вне зоны выветривания земной коры под влиянием давления, температуры и химически

активных веществ и вызывающие коренные изменения горных пород.

С течением времени эндогенные процессы приводят к измене­нию границ водных бассейнов, в связи с чем часть осадочных пород оказывается на поверхности Земли, где она подвергается действию экзогенных процессов. В результате начинается новый цикл, соответствующий новой обстановке.

Экзогенные процессы происходят на земной поверхности и в верхних частях земной коры в результате ее взаимодействия с атмосферой, гидросферой и биосферой. Эти процессы производят разрушительную и созидательную работу. Разрушительное дей­ствие оказывают процессы выветривания и денудации. Созидатель­ная работа заключается в образовании горных пород в новых местах, а также в формировании полезных ископаемых.

Выветривание

Под выветриванием понимается совокупность процессов физи­ческого и химического разрушения горных пород на месте их залегания под влиянием колебания температур, химического воздействия воды, циркулирующей в верхних слоях литосферы, и газов, находящихся в атмосфере и растворенных в воде, а также в результате деятельности живых организмов и растений. В соот­ветствии с этим различают выветривание физическое, химическое и органическое, которые проявляются в тесном взаимодействии, однако в зависимости от природных условий влияний одного из видов выветривания на том или ином этапе может быть преоблада­ющим. Зона земной коры, подверженная процессам выветривания, называется зоной выветривания. В ней горные породы превра­щаются в сравнительно рыхлые образования.

Глубина проникновения процессов выветривания в земную кору различна и местами достигает 500 м, однако наиболее ин­тенсивно эти процессы протекают на глубине в несколько десят­ков метров.

Физическое выветривание — процесс разрушения горных пород под влиянием колебания температур. При нагревании в дневное время горные породы расширяются, а при охлаждении ночью сжимаются. Это ведет к нарушению взаимного сцепления зерен пород, в результате чего порода растрескивается, а затем и распадается на обломки. Наиболее сильно физическое выветри­вание проявляется в районах, где суточные колебания температур очень велики.

Процесс разрушения горных пород под влиянием изменения температур в значительной мере усиливает вода, особенно в рай­онах с частым колебанием температур около точки замерзания (морозное выветривание).

Химическое выветривание — процесс разрушения горных по­род в результате химического воздействия на них воды с раство­ренными в ней веществами, а также атмосферных газов. Наиболее интенсивно эти процессы протекают в условиях влажного и те­плого климата.

Органическим выветриванием называют процесс разрушения горных пород под действием живых организмов и растений. Раз­личают механическое и химическое разрушение пород живыми организмами и растениями. Землерои, черви, корни растений разрыхляют горные породы. В то же время корни растений вы­деляют кислоты, также разрушающие горные породы. Различные микроорганизмы, находящиеся в породе, также способствуют накоплению химически активных веществ, разрушающих ее.

Часть продуктов выветривания растворяется или уносится за пределы материнской породы, а другая их часть, более устой­чивая в данных условиях, остается на месте разрушения, образуя элювий. Он имеет неровную нижнюю границу, лишен при­знаков слоистости.

Элювий слагает современную кору выветривания. Поскольку выветривание происходило и в прошлые геологические эпохи, кору выветривания тех эпох называют древней или ископаемой. Изучение коры выветривания имеет большое значение. С ней связаны многие месторождения полезных ископаемых: руды, железа, марганца, алюминия, никеля и др., а также и некоторые месторождения нефти (в Шаимском районе Тюменской области и др.). Мощность коры выветривания изменяется от долей метра до 100 м и более. Самый верхний, плодородный слой современной коры выветривания, называется почвой.

Денудация

Денудацией называется совокупность процессов разрушения горных пород на поверхности Земли и переноса продуктов раз­рушения в пониженные участки, где происходит их накопле­ние.

К денудационным процессам относят: геологическую деятель­ность ветра, поверхностных текучих вод, подземных вод, ледников, морей и озер, перемещение материала под влиянием силы тяжести. Процессы денудации удаляют продукты выветривания, тем самым способствуя дальнейшему выветриванию горных пород. Под вли­янием совместного действия выветривания и денудации разру­шаются одни формы рельефа и создаются другие.

Геологическая деятельность ветра — эоло­вая деятельность — обусловлена движением воздуха в тропосфере. Она заключается в развевании (дефляции) и обтачивании (кор­розии) горных пород. Ветер, подхватывая ¥мелкие продукты выветривания, уносит их на значительные расстояния,''иногда свыше 2000 км. Развевание неразрывно связано с механическим

воздействием на разрушенные горные породы песчинок, пере­носимых ветром, что приводит к обтачиванию этих пород.

Аккумулятивная, созидательная, деятельность ветра заклю­чается в образовании континентальных отложений и эоловых форм рельефа в результате переноса частиц разрушенных горных пород из области развевания.

Эоловые формы рельефа наиболее характерны для пустынь и песчаных побережий. В пустынях под действием ветра на рав­нине образуются песчаные бугры, называемые барханами (рис. 4, а, б). Высота барханов достигает 20—30 м. Сливаясь, они образуют цепи длиной иногда до нескольких десятков километров и высотой 50—70 м. Барханы и барханные цепи могут переме­щаться и перестраиваться в зависимости от силы сезонных ветров со скоростью до 30—40 м/год.

На песчаных побережьях морей и озер, в долинах рек, покры­тых редкой растительностью, ветер образует дюны чаще всего овальной формы (рис. 4, в). Дюны, сливаясь, образуют дюнные валы высотой 10—15 м, которые тянутся вдоль берега. Как и барханы, дюны могут передвигаться, засыпая песком освоенные земли.

Геологическая деятельность поверхно­стных текучих вод. Поверхностные текучие воды вы­полняют разрушительную и созидательную работу при своем движении в пониженные места. При этом их разрушительное действие проявляется в более приподнятых местах земной поверх­ности, а созидательное — аккумуляция, накопление осадков — в пониженных.

Различают три формы разрушительного действия поверхно­стных текучих вод: плоскостной смыв, линейный смыв и сели.

| Плоскостной смыв, или дождевая денудация, заключается в размывающей деятельности дождевых и талых вод по всей по­верхности склонов и водоразделов. В результате смыва у подно­жий склонов и возвышенностей происходит накопление снесен­ного материала, называемого делювием (рис. 5).

Линейным смывом или эрозией называется разрушительная деятельность русловых потоков воды — рек, ручьев и т. п.

В результате деятельности небольших ручьев, имеющих порой временный характер, в областях развития рыхлых, легкоразмыва­емых отложений образуются овраги. Образованию оврагов способ­ствуют отсутствие растительности, распашка склонов и т.п. Если овраг пересекает другие рытвины, то со временем они дадут нача­ло росту боковых оврагов. Овраг развивается в глубину, и, когда он достигает уровня грунтовых вод, на дне его возникает родник.

Родниковые воды, стекая вниз по оврагу, вбирают в себя все больше грунтовых вод, превращаясь в речку. Сливаясь, речки формируют более крупные русловые потоки — реки. Речки и реки могут образоваться также в результате таяния ледников, некото­рые реки вытекают из озер.

В результате геологической деятельности рек происходит размыв дна (донная эрозия) и берегов (боковая эрозия), перенос обломков вниз по течению и их отложение.

Донная эрозия наблюдается на участках наиболее быстрого течения. Степень углубления зависит от состава пород, слага­ющих дно реки. Там, где развиты более твердые породы, донная эрозия замедляется, способствуя образованию порогов, перекатов и поперечных уступов. Крупные поперечные уступы называются водопадами. Образование уступов может быть также связано с крупными разрывными нарушениями. Падая с высоты, вода создает водоворот и размывает снизу основание водопада, образуя углубление в несколько метров — эрозионный котел. Подмыв основания ведет к обрушению пород сверху и постепенному от­ступанию водопада вверх по реке.

Углубление русла реки начинается от устья в сторону истока. Уровень реки в устье, ниже которого она не может углубить свое ложе, называется базисом эрозии. Он соответствует уровню моря или озера, в которые впадает река. Углубление русла в сторону ее верховьев происходит вплоть до образования продольного профиля равновесия, при котором между эрозией и аккумуляцией существует равновесие. Продольный профиль равновесия пред­ставляет собой плавную вогнутую кривую, полого поднима­ющуюся вверх от базиса эрозии и достигающую максимальной крутизны у истоков реки (рис. 6).

Боковая эрозия приводит к общему расширению речной до­лины. Наиболее легко размываются берега, сложенные рыхлыми породами. В твердых породах вода прорезает глубокие ущелья с отвесными берегами, называемые каньонами. Боковой эрозии наиболее подвержены те участки реки, где скорость ее мала.

Долина реки расширяется благодаря образованию меандр (излучин), а также вследствие весеннего паводка. Возникновение излучин обусловлено наличием у берегов реки различных препят­ствий (обвалов, оползней, выносов боковых притоков), вынужда­ющих реку отклониться к противоположному берегу. Река начи­нает подмывать этот берег, образуя изгиб. Вогнутый, подмыва­емый берег этого изгиба становится круче, а выпуклый положе. Около этого берега отлагается аллювий, что ведет к образо­ванию отмели. Отражаясь от вогнутого берега, струи воды напра­вляются к противоположному берегу и, подмывая его, начинают формировать новую излучину. Так, река поочередно подмывает свои берега, увеличивая размеры меандр, и тем самым расширяет свою долину (рис. 7).

Меандры перемещаются не только в стороны, но и вниз по течению. При этом коренные породы внутри долины размываются и она заполняется речными отложениями. Так образуются речные террасы. В период половодья часть речной долины, называемая поймой, заполняется водой. Вода выравнивает рельеф поймы и способствует отложению в ней обломочного материала и возник­новению пойменной террасы (рис. 8). В то же время быстро теку­щие воды могут прорвать узкие перемычки меандр и устремиться по новому руслу. После спада воды на месте излучин образуются небольшие серповидные озера — старицы, в которых также фор­мируется аллювий.

Наибольшее количество аллювия откладывается в устье реки, образуя дельту, которая многочисленными речными рукавами разделена на множество островов.

Дельтовые отложения древних рек представляют большой ин­терес, поскольку с ними иногда могут быть связаны крупные скопления нефти и газа.

В жизни каждой реки обнаруживается своеобразная циклич­ность. Каждый цикл эрозии состоит из трех стадий: юности, когда преобладает донная эрозия, зрелости, которой соответ­ствует интенсивное развитие боковой эрозии, и старости, когда эрозия реки замирает. В результате понижения базиса эрозии, увеличения количества осадков в бассейне реки или при повыше­нии какой-либо части ее бассейна может произойти омоложение реки, ведущее к повторению цикла. Тогда река начинает интен­сивно размывать собственный аллювий, углубляя русло и оставляя от прежней поймы площадки различной ширины. Долина начи­нает постепенно заполняться новым аллювием, а над образу­ющейся новой поймой выделится надпойменная терраса.

В горных районах большую разрушительную работу произ­водят сели — бурные потоки воды, перемешанные с грязью и кам­нями. Сели возникают после проливных дождей и активного таяния снегов и несутся по руслам небольших, иногда пересох­ших речек. Отложения селевых потоков называются пролю­вием. Пролювий образует конусы выноса (сухую дельту).

Селевые потоки представляют собой большую опасность для городов и селений. В настоящее время борьба с ними ведется весьма эффективно путем создания дамб, направленных взрывов и т. п.

Геологическая деятельность подземных вод. Подземными водами называются все воды, находящиеся ниже поверхности земли и дна поверхностных водоемов и потоков. Они могут иметь атмосферное и глубинное (магматическое) проис­хождение, а также могут образоваться вследствие обезвоживания горных пород (дегидратационные).

Воды атмосферного происхождения называются вадозными или «блуждающими». Считают, что большая часть вадозных вод образовалась в результате просачивания в воду и горные породы поверхностных вод (инфильтрационная теория). В меньшей мере образование вадозных вод может быть связано с процессом кон­денсации водяных паров атмосферного воздуха в порах, трещинах и других пустотах горных пород (конденсационная теория).

Воды глубинного, магматического происхождения называют ювенильными. Они возникают из кислорода и водорода, выделив­шихся из магмы. Считают, что в чистом виде ювенильные воды не могут быть встречены, так как они смешиваются с вадозными.

Дегидратационные воды играют весьма небольшую роль в пита­нии подземных вод.

По условиям залегания подземные воды подразделяются на почвенные, грунтовые и пластовые.

Почвенные воды располагаются в почвенном слое у самой поверхности Земли. С гидродинамической точки зрения они являются подвешенными, поскольку породы, образующие почвен­ный слой, воздушно-сухие. Зона между почвенным слоем и уров­нем грунтовых вод называется зоной аэрации (рис. 9). Подземные воды могут накапливаться и в зоне аэрации над локальными лин­зами слабопроницаемых пород во время обильных осадков и тая­ния снегов. Такие сезонные воды называются верховодками. Грун-

товые воды залегают на первом от поверхности Земли региональ­ном водоупорном слое. Пластовые воды заполняют проницаемые пласты, расположенные ниже горизонта грунтовых вод, и в от­личие от последних они подстилаются и перекрываются непро­ницаемыми горными породами.

Пласты, насыщенные водой, называются водоносными. Они в основном напорные, или артезианские. Область распространения одного или нескольких напорных горизонтов называется арте­зианским бассейном. В артезианских бассейнах различают области питания, напора и дренирования, или разгрузки (рис. 10).

В зависимости от напора вод любая точка артезианского бас­сейна характеризуется гидростатическим давлением и пьезо­метрическим уровнем. Пьезометрическим уровнем называется уровень, до которого поднимаются напорные воды в буровой сква­жине, а гидростатическое давление характеризует высоту столба воды между пьезометрическим уровнем и кровлей водоносного горизонта.

Разрушительная деятельность подземных вод заключается в растворении и механическом размыве горных пород. С ней связаны карстовые явления, суффозия и оползни.

Карстовые явления — это совокупность процессов, выража­ющихся в растворении, выщелачивании горных пород и образова­нии в них пустот в результате деятельности подземных вод. Наи­более подвержены карстовым явлениям известняки, доломиты, гипсы, ангидриты. Если кровля подземных пустот, образованных карстом, обрушается, то на поверхности возникают карстовые воронки.

Суффозия (подкапывание) — это механическое вымывание пылевых частиц в рыхлых горных породах подземными водами, вызывающее оседание вышележащей толщи с образованием на

поверхности небольших воронок, западин, блюдец. Наиболее широко суффозия развита в лёссах.

Оползни — это отрыв масс горных пород (оползневых тел) от основного массива и перемещение их под действием силы тя­жести по склону. Оползневое тело, как правило, движется по скользкой поверхности водоупорного слоя, сложенного глинами, набухшими под воздействием осадков, сточных вод и т. п., кото­рые проникли в толщу рыхлых пород, залегающих на склоне. Оползневые явления наносят большой ущерб народному хозяй­ству.

Созидательная деятельность подземных вод связана с отло­жением растворимых веществ, выделившихся при благоприятных условиях из подземных вод.

В карстовых пещерах из растворов выпадает бикарбонат каль­ция, образуя по стенкам корки, а в гротах — столбообразные натеки в виде ледяных сосулек, свисающих с потолка — сталакти­тов и растущих со дна пещер — сталагмитов. Этот процесс ведет к постепенному заполнению карстовых полостей. Если состав солей различный, то образующиеся в карстовых полостях насло­ения имеют разный минеральный состав (лимонит, кальцит, гипс, опал).

Минеральные вещества могут также закупоривать поры рых­лых пород, цементируя их. В результате песок превращается в песчаник, галька — в конгломерат и т. п.

С деятельностью подземных вод связано образование некото­рых месторождений полезных ископаемых. Это возможно, когда подземная вода поступает с больших глубин, имея высокую температуру. При охлаждении в более высоких частях земной коры часть растворенного в ней вещества выпадает в осадок, образуя в трещинах и пустотах горных пород минеральные жилы. Так образуются рудные гидротермальные месторождения (се­ребра, золота, свинца, меди, цинка и др.).

Некоторые месторождения связаны с деятельностью источ­ников — естественных выходов подземных вод на поверхность. Источники отлагают известковые и кремнистые туфы, бурый железняк, соединения меди и др. Источники, содержащие лечеб­ные вещества, называются минеральными. На базе многих таких источников у нас в стране построены известные на весь мир здрав­ницы.

Горячие термальные воды глубоко залегающих горизонтов начинают использоваться в промышленных целях. У нас в стране уже есть первые опыты работ электростанций на тепле термаль­ных вод. Оно используется для отоплений помещений, теплиц и т. п.

Геологическая деятельность ледников. Ледники образуются в районах с отрицательной среднегодовой температурой. Нижней границей образования ледников служит снеговая линия. Формируются они за счет накопления снега, не

стаивающего даже летом. Почти 98,5 % всей площади современ­ного оледенения приходится на полярные районы, где снеговая линия лежит на уровне океана, и только 1,5 % — на долю ледни­ков на вершинах гор. Мощность ледниковых покровов достигает, например, в Антарктиде 3—4 км.

Выпавшие снежинки под действием солнечных лучей опла­вляются и превращаются в крупинки, называемые фирном, кото­рые при уплотнении преобразуются в белый фирновый лед. Даль­нейшее уплотнение фирнового льда приводит к образованию глубокого глетчерного льда.

Ледники бывают трех типов: горные (альпийский тип), плоско­горные (скандинавский тип) и покровные (гренландский тип).

Разрушительная деятельность ледников называется ледни­ковым выпахиванием или экзарацией. Благодаря большой мощ­ности и высокой плотности ледники при своем движении произ­водят большую разрушительную работу. Рельеф подвергшийся воздействию ледников, приобретает округлые очертания. Спу­скаясь по речным долинам, ледники превращают их в ледниковые долины корытообразной формы, называемые трогами.

В процессе движения ледник переносит и отлагает обломоч­ный материал, называемый мореной. Различают перемеща­емые и отложенные морены.

Перемещаемые морены, в свою очередь, разделяются на по­верхностные (боковые и срединные), внутренние и донные (рис. 11). Боковые морены формируются по бокам ледника из обломков

пород, скатывающихся с гор. Срединные морены образуются при слиянии двух ледников из боковых морен. Внутренние морены возникают за счет обломков, проникших в тело ледника по тре­щинам, а также захороненных под снегом. Донные морены обра­зуются благодаря вмерзанию обломков пород в донную часть ледника.

Отложенные морены подразделяются на основные, конечные и продольные. Основные морены возникают при таянии ледника из донной и внутренней морен, конечные — при стационарном положении ледника перед его языком в виде окаймляющих язык дугообразных валов, продольные — при таянии ледника из боко­вых и срединных морен в виде валов грубообломочного материала на поверхности основной морены.

При таянии ледников образуются различные потоки воды (реки, ручьи и т. п.), способствующие возникновению водно-ледниковых отложений — сортированных валунов, гальки, пе­сков, суглинков, глин. В ледниковых озерах формируются озерно-ледниковые отложения (ленточные глины).

Геологическая деятельность морей и океанов. Огромные массы воды океанов и морей находятся в непрерывном движении. В процессе своей геологической де­ятельности море разрушает горные породы, слагающие берега, измельчает продукты разрушения горных пород, перемещает, сортирует и откладывает их в виде осадков. В течение геологи­ческой жизни Земли моря неоднократно изменяли свои границы, заливая огромные пространства суши. На дне морей отлагались мощные толщи осадков, превратившихся со временем в осадочные горные породы.

Дно морей и океанов разделяют на несколько зон, характери­зующихся присущими только им особенностями физико-географи­ческих условий осадконакопления и состава органического мира. Это — шельф, континентальный склон, ложе Мирового океана с глубоководными впадинами (рис. 12).

Самая мелководная зона в интервале глубин от 0 до 200 м называется шельфом или неритовой зоной. Она занимает 7,6 % площади морского дна. Средняя ширина шельфа около 70 км, максимальная до 400—600 км. Его образование связано с посте­пенным опусканием суши и наступлением моря. Шельфы яв­ляются подводными продолжениями материков, поэтому их по­верхность имеет рельеф, характерный для смежной с ними мест­ности.

В интервале глубин 200—2500 м располагается континенталь­ный склон, или батиальная зона. Наклон дна в пределах конти­нентального склона достигает нескольких градусов. Площадь его составляет 15,3 % площади морского дна. Для континентального склона характерны большая глубина, слабое проникновение света, слабое движение воды (за исключением районов с морскими тече­ниями). Континентальный склон имеет сложный рельеф, иногда 32

он осложнен глубокими подводными каньонами, идущими от шельфа к зоне наибольших глубин.

Ложе Мирового океана, или абиссальная зона, располагается на глубинах 2500—6000 м, где царят абсолютный мрак и низкие температуры. Оно осложнено подводными хребтами и глубоко­водными впадинами.

Разрушительная деятельность моря называется абразией. Она обусловлена действием ветровых волн, морских течений, приливов и отливов, разрушающих берега и отложения в зоне шельфа. Глубина действия абразии не превышает 200 м, т. е. глубины дей­ствия ветровых волн. Высота ветровых волн порой достигает 15 м, она зависит от силы ветра, продолжительности^его действия и глубины моря. Наиболее сильно разрушительная деятельность ветровых волн проявляется у крутых скалистых берегов. Крупные камни и галька, подхватываемые волнами, увеличивают раз­рушительную силу волн. Они выбивают у подножия скал волно-прибойные ниши, над которыми породы нависают в виде карниза. Когда глубина ниш достигает больших размеров, породы карниза разрушаются. В результате прибрежные скалы все дальше от­ступают от моря, а на их месте образуется ровная площадка, называемая абразионной террасой. Быстрый рост абразионных террас происходит при опускании материка и наступлении на него (трансгрессии) моря. При отступлении моря (регрессии) образуется морская терраса, представляющая собой остатки прежней абра­зионной террасы, дополненные аккумулятивной террасой.

Морские течения возникают под действием постоянно дующих ветров — пассатов и муссонов. Морские течения бывают теплыми (Гольфстрим, Куросиво) и холодными (Гренландское, Лабрадор­ское, Калифорнийское). Эти течения также производят большую разрушительную работу, в основном в зоне шельфа. Множество течений обнаружено и на больших глубинах. Так, с запада на восток пересекает Атлантический океан в его экваториальной

2 Абрикосов И. X. и др. 33

Части противотечение Ломоносова. Исследованиями советских ученых были обнаружены придонные течения — так называемые мутьевые потоки. Они способствуют переотложению донных осад­ков в глубоководной части океанов.

Приливы и отливы, возникающие под воздействием Луны и Солнца, оказывают свое разрушительное действие как на берег, так и на морское дно. На берегу приливные волны образуют две абразионные террасы. Особенно интенсивна их деятельность в узких проливах между ^островами и в устьях рек, впадающих в море на участках, где действуют приливы. У таких рек вместо дельты образуется воронкообразное расширение, называемое эсту­арием. Волны приливов и отливов, охватывая всю толщу воды, вымывают в проливах подводные каньоны, препятствуют накопле­нию в них обломочного материала.

Созидательная деятельность моря выражается в процессах осадконакопления, или седиментации. Для различных зон дна морей и океанов характерны свойственные только им процессы осадконакопления.

В зоне шельфа происходят процессы образования обломочных, хемогенных и органогенных осадков. Следует подчеркнуть, что подавляющее большинство осадочных пород возникло в условиях мелкого моря.

Обломочные осадки образуются при разрушении прежде суще­ствовавших горных пород под влиянием выветривания, эрозии, во время переноса к бассейну осадконакопления и в результате дифференциации обломков в процессе осаждения. Обломочный материал откладывается по всему шельфу как у самого берега, так и вдали от него. В прибрежной полосе перпендикулярные к берегу волны намывают из крупно- и среднеобломочного мате­риала валы высотой 1—5 м, а на берегах океанов — высотой 10—12 м. У выступов берегов волны образуют косы длиной до нескольких десятков километров. Коса может соединяться с дру­гой косой или с берегом, образуя пересыпь. Пересыпь протяжен­ностью десятки и сотни километров и шириной несколько десят­ков метров называется баром. Пересыпи и бары отделяют от моря лагуны, с которыми связаны осадочные комплексы, пред­ставляющие значительный интерес в отношении нефтегазонос-ности.

Накопление обломочного материала в шельфовой зоне имеет свои особенности. Наиболее крупный обломочный материал от­кладывается у самого берега. В сторону моря он постепенно стано­вится мельче и на глубине 20—25 м представлен песком. В лагу­нах отлагаются пески и глины. Для опресненных лагун, при­мыкающих к устьям рек, характерны в основном пески. Отложе­ния осолоненных лагун представлены поваренными и калийными солями, гипсом, ангидритом и т. п. Поэтому с отложениями древ­них лагун часто связаны месторождения этих полезных ископа­емых, а также нефти, углей и горючих сланцев.

Хемогенные осадки образуются в щельфовой зоне в результате химических процессов, происходящих в водной среде. Воды несут в море с материковых областей соли кальция и магния, которые впоследствии осаждаются в виде кальцита и доломита. При посте­пенном погружении шельфа создаются условия для продолжи­тельного осаждения карбонатов химического и органического происхождения, в результате чего накапливаются мощные отло­жения известняков и доломитов.

Органогенные осадки состоят из остатков животных и расти­тельных организмов. Они представлены преимущественно раку­шечными и коралловыми известняками. В образовании ракушеч­ных известняков принимают участие раковины различных живот­ных, состоящие из арагонита. С отмиранием животных арагонит превращается в кальцит — основной компонент известняка. При переходе обломков раковин в породу пустоты между ними запол­няются, например, водорослями, выделяющими известь.

В образовании коралловых известняков основная роль при­надлежит кораллам — мельчайшим животным, которые выделяют углекислый кальций и строят известковые камеры с перегород­ками. Соединяясь, кораллы образуют колонии различной формы в шельфовой зоне, в полосе глубин 10—40 м, у нижней границы максимальных отливов, в чистой подвижной воде с температурой около 20 °С. Благодаря этому постройки кораллов возникают вдоль берегов, образуя береговые рифы. При медленном опуска­нии морского дна нижние кораллы отмирают, на них вырастают новые, и береговой риф постепенно превращается в барьерный риф, расположенный от берега на значительном расстоянии. Кораллы также растут вокруг островов. При опускании дна возникают кольцевые коралловые рифы, называемые атоллами. При этом рост рифов возможен только в том случае, если скорость опускания дна соответствует скорости нарастания колоний кораллов. Коло­ниальные организмы образуют скелет рифа, на котором посе­ляются различные животные и растительные организмы; останки их также участвуют в формировании рифовых массивов.

При быстром опускании дна рифообразователи погибают, рост рифов прекращается; они со временем перекрываются дру­гими осадками. Погребенные рифы представляют существенный интерес в отношении нефтегазоносности. Условия залегания рифов и их внутреннее строение благоприятны для аккумуляции в них нефти и газа. Шельфовая зона современных морей в насто­ящее время является объектом глубокого изучения.

Осадки батиальной зоны характеризуются однородностью и бо­лее тонким составом обломков, чем шельфовый комплекс. В основ­ном это синие, красные и зеленые терригенные илы, серый вулка­нический или известковый ил. Их суммарная мощность нередко составляет сотни и тысячи метров.

Среди осадков абиссальной зоны преобладает еще более мелко­
зернистый материал — красные глубоководные глины, образу-
2* 35

ющиеся за счет продуктов вулканической деятельности, эоловой пыли, частей известковых раковин и т. п. В этой зоне отлагаются также известковые и кремневые илы органического происхо­ждения.

Геологическая деятельность озер в зави­симости от их размеров протекает по-разному. В крупных озерах площадью десятки и сотни тысяч квадратных километров (Кас­пийское, Аральское, Байкал и др.) она совпадает с деятельностью морей. В мелких озерах преобладают процессы осадконакопления.

Различают озерные осадки обломочные, хемогенные и органо­генные. Обломочные состоят из обломочного материала, при­несенного реками, ветром, течениями и ветровыми волнами. Со­став хемогенных осадков в большей мере определяется минерали­зацией озерной воды. Если в озера поступают речные и грунтовые воды, обогащенные органическими кислотами и солями железа, на дне таких озер отлагаются железные руды в виде порошка или горошин лимонита, окислы марганца, бокситы. В соленых озерах накапливаются поваренная соль, мирабилит и др. Органогенные осадки образуются вследствие отмирания растений и животных. В донной части озер отлагается смесь минерального и органиче­ского ила, называемая глинистым илом или сапропелем. Его образование обусловлено отмиранием низших водорослей и планк­тонных животных организмов. Сапропелитовые отложения по мере заболачивания озер перекрываются торфом — продуктом разложения без доступа воздуха отмершей растительности (осоки, камыша и др.). Торфообразование — основной процесс в геоло­гической деятельности болот.

Дата добавления: 2014-11-16