Лекция 7. Формирование и развитие берегов морей и океанов

Поверхностные карстовые формы. Наиболее простые формы поверхностного карста – кары и каровые поля. На поверхности известняков, лишенных рыхлого покрова под действием воды образуются системы узких борозд, разделенных неширокими гребешками. Эти формы называют карами. Более сложной и в то же время типичной формой поверхностного карста являются карстовые воронки – западины, имеющие форму воронки с поглощающим отверстием на дне, называемым понором. При расширении и слиянии карстовых воронок возникают крупные карстовые формы – котловины и полья.

По мере развития поверхностного карста поглощающая трещина (понор) расширяется, превращается в карстовый колодец, представляющий собой вертикальное углубление, достигающее десятков метров в глубину. С наиболее глубокими трещинами связаны карстовые шахты – глубокие отверстия, уходящие в глубину на сотни метров. Карстовые колодцы и шахты являются переходными формами от поверхностного к глубинному карсту.

Типичные формы глубинного карста – пещеры. Они образуются под действием подземных вод в результате расширения трещин в карстующихся породах и вдоль плоскостей напластования, поэтому их расположение и форма определяются трещиноватостью и условиями залегания пород. На потолках и днищах многих пещер развиты натечные известковистые образования – сталактиты и сталагмиты.

С деятельностью подземных вод связан процесс суффозии, по своему морфологическому выражению очень напоминающий карст. Но его рассматривают как псевдокарст, потому что происходит механический вынос мельчайших частиц породы. Наиболее широко суффозия развита в глинистых породах, поэтому ее называют иногда глинистым карстом. Возникают разнообразные формы просадки грунтов – суффозионные провалы, колодцы, овраги и блюдца.

Сущность термокарста (термического карста) заключается в протаивании подземного льда, входящего в состав толщи мерзлых пород. На земной поверхности так же образуются различные просадочные формы – блюдца, воронки, ложбины.

Морские берега – сложный и очень динамичный природный комплекс. Здесь прослеживается тесный контакт твердой и жидкой оболочек, атмосферы и биосферы. Возникло самостоятельное научное направление – учение о морских берегах

- береговая линия - среднемноголетнее положение уреза воды

- берег – полоса земной поверхности, периодически осушаемая или затапливаемая при данном уровне моря

- подводный береговой склон – полоса морского дна, которая находится под действием морских волн

Берег и подводный склон образуют береговую зону. Эта зона современного постоянного взаимодействия суши и моря, одна из важнейших и наиболее ярко выраженных «контактных» зон в океане. Эта зона является объектом изучения геоморфологии морских берегов.

Основным фактором формирования рельефа и процессов перемещения наносов в береговой зоне являются волны, волноприбойная деятельность воды, развивающаяся на водной поверхности под действием ветра. Волна – это колебательное движение в поверхностном слое воды. Волны мелководья в отличие от волн открытого моря воздействуют на дно и сами испытывают его воздействие. Они расходуют энергию на преобразование рельефа дна, на перенос донных осадков.

Волновые движения и течения образуют специфический комплекс форм берегового надводного и подводного рельефа. В работе волн различают так же три группы процессов: разрушение- абразия, перенос и аккумуляция. Различают три вида абразии:

- механическая- разрушение пород под действием ударов волн и бомбардировки обломочным материалом. Это основной вид абразии.

- химическая – разрушение под действием растворения

- термическая – разрушение берегов, сложенных мерзлыми породами.

Главные элементы абразионного берега:

Сначала вблизи уреза воды за счет разрушения породы образуется выемка – волноприбойная ниша, ниже ее формируется слабо наклонная в сторону моря площадка – волноприбойная площадка (бенч). Нависающий над нишей карниз со временем обрушивается и образуется отвесный уступ (обрыв) – клиф.

Для аккумулятивных берегов характерен свой комплекс форм рельефа.

Пляж – скопление наносов в зоне действия прибойного потока. Обычно сложен более

крупными наносами, чем подводный береговой склон.

Подводный вал – аккумулятивная форма, сложенная мелкозернистым песком. Обычно находится в верхней части пологого подводного склона. Обычно их насчитывается несколько десятков. Они протягиваются вдоль берега в виде параллельных песчаных гряд. Их образование происходит там, где наблюдается частичное разрушение волны и отложение переносимого материала. Пляжи подводные валы – это элементарные формы аккумулятивного рельефа. Известны более крупные образования, обусловленные поперечным перемещением наносов – береговые бары. Они сложены материалом донного происхождения, тянутся на сотни километров вдоль изрезанных низменных берегов и отделяют от моря прибрежную акваторию – лагуну. Они поднимаются над водой на 5-7м, а их подножье находится на глубине 10-20м. При подходе волн под косым углом к берегу, на полосе мелководья происходит вдольбереговое перемещение наносов. Образуются косы. Они причленяются к берегу своей корневой частью, а растущее окончание остается свободным – свободная аккумулятивная форма.

Наиболее полная классификация берегов по характеру процесса эволюции(нарастание или отступание) составлена О.К.Леонтьевым. Этот принцип предусматривает характеристику типов берегов по морфологии в плане, гензису и динамической стадии развития волновых процессов

1. Берега неизмененные или слабо измененные морем
2. Денудационно-абразионные
3. Абразионные
4. Абразионно-аккумулятивные
5. Аккумулятивные

Сейчас наиболее распространены аккумулятивные и абразионно-аккумулятивные берега. Эта классификация отражает эволюцию берегов в результате воздействия на них волновых процессов, продолжительность и интенсивность которых приводит к разным стадиям выравнивания береговых зон в плане.

Современные берега Мирового океана формировались в условиях послеледниковой трансгрессии. Наиболее распространенными являются берега и нгрессионной группы, т.е. берега, очертания которых обусловлены проникновением моря в понижения затопленной прибрежной части суши. К ним относятся: фиордовые, шхерные, риасовые, лиманные берега и берега далматинского типа.

Особенности берегов приливных морей. На отмелых берегах приливы являются важным фактором формирования наносов. В основе аккумулятивной деятельности лежит неравенство их скоростей. Прилив идет быстрее, чем отлив, поэтому часть материала остается у берега. В результате образуется аккумулятивная форма – осушка или ватт. Постепенное нарастание поверхности осушки приводит к тому, что она становится выше сначала квадратурных приливов, а затем и средних и затапливается только во время сизигийных приливов. Здесь поселяется растительность, хорошо переносящая избыток солей, формируется почвенный покров. Такие осушки называются маршами. По мере дальнейшего накопления отложений поверхность маршей настолько повышается, что она уже не затапливается. Это польдеры.

Развитие берегов происходит под влиянием комплекса факторов, т.е. они имеют разный генезис. Поэтому выделяют: денудационные берега, развивающиеся под влиянием денудационных процессов, где абразия почти не участвует; берега, развивающиеся под влиянием волновой деятельности; осушные,т.е. под влиянием преимущественно приливно-отливной деятельности моря, а также дельтовые, коралловые, фитогенные, криогенные и техногенные.

Лекция 8. Геоморфологическая работа льда.

Лед на земле существует в двух обстановках:

-на поверхности – горные и равнинные ледники. Их изучает гляциология.

-в приповерхностных горизонтах земной коры – подземные льды и многолетнемерзлые породы(мерзлота), изучаемые криолитологией (мерзлотоведение).

Лед в природе бывает двух типов: водный и снежный. Ледник – это естественное скопление льда, возникшее на суше в результате аккумуляции и преобразования твердых атмосферных осадков, обладающее собственным движением. Различают два основных типа ледников: горные – ледники стока и покровные – ледники растекания.

Горные ледники занимают отрицательные формы рельефа и движутся под действием силы тяжести. Покровные - занимают огромные площади и могут погребать даже горный рельеф. Лед растекается от центра.

Ледники горных стран очень разные в зависимости от рельефа и условий питания. И.С.Щукин выделяет11 типов горных ледников. Среди них преобладают долинные ледники, занимающие горные долины.

Нивация – разрушение горных пород под действием снега. Развивается при условии колебаний температуры около 0 и поступления воды от тающего снега

Образование ледников в горах начинается со стадии снежника.. Талые воды, появляющиеся днем, обеспечивают вынос продуктов морозного выветривания горных пород. В результате понижение, где скопился снег, углубляется, задняя стенка и боковые стенки становятся круче и постепенно на месте слабо выраженного понижения образуется чашеобразное углубление с крутыми стенками и пологовогнутым дном. Такая форма рельефа называется кар. Пройдя стадию снежника ледник вступает в новую стадию развития – стадию карового ледника. Разрастаясь соседние кары сливаются и образуют крупную сложную форму рельефа – ледниковый цирк. Кары и цирки служат источником питания долинных ледников. При слиянии соседних цирков остаются отдельные скалистые гребни и пики, называемые карлингами. Ледниковые цирки, карлинги и кары самые характерные формы рельефа гор с современным оледенением. Такой рельеф, формирующийся выше снеговой границы, называют альпийским.

Следующая стадия развития горного оледенения – образование долинного ледника. При больших массах лед становится пластичным и выползает из-под фирна. В долинных ледниках четко выделяются области питания и абляции (расход через испарение и таяние). В области питания лед всегда сверху прикрыт снегом или фирном. На поверхности нет обломков горных пород. На мощных снежных полях областей питания ледников низких широт развиты оригинальные формы – «снега кающихся». При движении карового ледника вниз по склону в его тыловой части образуется трещина, параллельная верхнему краю ледника – это бергшрунд. В эту трещину поступает обломочный материал со склонов кара, за счет чего образуется донная и внутренняя морены.

Область абляции имеет выпуклую поверхность, потому что ледник тает быстрее у краев, чем в центре. Границей области питания и абляции является снеговая граница. На поверхности ледника здесь прослеживаются боковые и срединные морены. Из-за того, что обломки твердых пород разной величины образуются или ледяные столы, или ледниковые стаканчики.

Ледник при движении производит разрушительную работу – экзарацию. Он превращает эрозионные долины в троги. Трог в отличие от эрозионной долины имеет корытообразную форму, большую спрямленность, сглаженность нижних частей склона, неровный продольный профиль. В поперечном профиле трогов выделяются своеобразные перегибы на склонах – плечи трога. Характерной чертой ледниковых долин является наличие висячих долин. Поскольку масса льда в главном леднике больше, чем в боковом, первый вырабатывает более глубокий трог, а притоки – более мелкие троги, часто подвешенные на значительную высоту над дном главного трога.

Аккумулятивные формы ледникового рельефа в горах, как и ледниковые отложения имеют свои особенности. В области современных оледенений это прежде всего тела самих ледников. В рельефе это фирновые поля, а также ледниковые языки, спускающиеся по трогам. Заключенные в ледниках подвижные морены представлены донной, внутренней, боковой и срединной моренами. Кроме экзарационной деятельности ледника в образовании морен играют большую роль снежные лавины, обвалы и камнепады. После стаивания ледника возникают отложенные морены. В отложенных выделяют основные, боковые, срединные и конечные. Основные морены занимают после стаивания льда днища трогов, цирков и каров. Для основной морены характерен беспорядочный холмисто-западинный рельеф, на фоне которого выделяются продольные гряды боковых и срединных морен. При стационарном положении конца ледника образуются конечные морены. Это дугообразные гряды моренного материала, перегораживающие долину. После отступания ледника за конечно-моренным валом часто возникают подпруженные моренные озера. Постепенно они пропиливаются потоками талых ледниковых вод, постепенно сглаживаются и разрушаются.

Моренные отложения горных стран как и равнинных сложены неслоистыми толщами из несортированных обломков разного размера. В горных моренах преобладает грубообломочный материал. Это глыбы и щебень с грубым песчано-глинистым заполнителем. Водно-ледниковые и озерно-ледниковые отложения в горах развиты незначительно.

Современные покровные ледники сейчас есть только в Гренландии и в Антарктиде, но в плейстоцене льдом было покрыто около 32% всей суши. В областях плейстоценового покровного оледенения прослеживается зональность геоморфологических процессов, отражающихся в современном рельефе: зона преобладающей ледниковой денудации (экзарации) и зона преобладающей ледниковой аккумуляции.

Разрушительная работа материкового льда ведет к общему сглаживанию поверхности. Наиболее характерные отрицательные формы рельефа, обусловленные экзарацией – ванны выпахивания. Это длинные, часто узкие борозды причудливой конфигурации. Между бороздами протягиваются невысокие скальные гряды, называемые сельгами. Характерны также асимметричные, односторонне сглаженные холмы, называемые «бараньими лбами» На их поверхности есть ледниковые царапины, по которым судят о направлении движения ледника. На участках скопления бараньих лбов образуется своеобразный рельеф «курчавых скал»

В области преобладающей ледниковой аккумуляции различают два генетических типа отложенных морен – основные и краевые. Наиболее широко распространены основные морены. Они состоят из частиц разного размера – от глинистых до валунных. Характерно площадное залегание, отсутствие сортировки обломочного материала по величине и настоящей слоистости. Характерную литологическую разновидность основной морены представляет валунный суглинок – сильно уплотненный, лишенный слоистости и содержащий щебень, гальку и валуны разных пород, не характерных для данной местности. Цвет суглинков обычно бурый или серый. В рельефе основные морены образуют холмисто-западинные моренные равнины со множеством пологих холмов, сочетающихся с находящимися между ними впадинами. По периферии покрова основной морены, примыкая к поясу краевых морен, местами есть участки своеобразного упорядоченно-холмистого ландшафта. Здесь скапливаются холмы удлиненно-овальной формы, в ядре которых коренные породы, перекрытые моренным материалом. По мере стаивания ледника формируются водно-ледниковые (флювиогляциальные) и озерно-ледниковые (лимногляциальные) отложения и формы рельефа. Это озы и камы. Краевые или конечные морены образуются при длительном стационарном положении края ледника, вдоль его границы. Выделяют напорные и насыпные морены. И те, и другие образуются в процессе длительного сгруживания моренного материала у края ледника.. Насыпные морены формируются при преобладающей роли вытаивания материала. Напорные морены образуются при смещении отложенного материала напорным движением льда. В рельефе краевые морены выражены поясами многочисленных, иногда очень крупных холмов с крутыми склонами и протяженных извилистых гряд конечных морен, разделенных перемычками на отдельные звенья. Гряды асимметричны, с более крутыми внутренними склонами.

Внеледниковые образования формируются за пределами ледника в перигляциальной зоне. Главную роль здесь играют зандры, представляющие собой песчаные равнины, примыкающие к внешнему краю конечномореннного пояса. Пески образуют довольно крупные по размерам площади – зандровые поля. Со стаиванием материковых ледников связано образование многочисленных озер. Озерно-ледниковые отложения отличаются хорошей отсортированностью и тонкой параллельной слоистостью. Особенно большое значение имеют ленточные отложения. Они состоят из правильного чередования мелкозернистых светлых песков, образующих более крупные летние слои, и темных глин, образующих зимние, более тонкие слои. Каждая пара слоев отвечает одному году, на основании чего считают время существования озера. Соотношения мощности слоев, зависящие от мелких климатических колебаний, выдерживаются на больших пространствах, что дает возможность сопоставлять слои соседних водоемов. На этом основан геохронологический метод, разработанный Де-Геером (метод варв).

В перигляциальной зоне широко развиты эоловые формы рельефа, прежде всего, параболические дюны. Специфическая форма их связана с тем, что они образовались из поперечных (к ветру) песчаных валов при закреплении концов вала растительностью. Середина дюн продолжала двигаться вперед и возникала дуга. С деятельностью ветра связано образование лесса и лессовидных суглинков, которые занимают обширные территории.

В перигляциальной зоне важным фактором рельефообразования была вечная мерзлоиа, граница которой в валдайское время проходила через Днепропетровск и Волгоград. Распространению ее способствовал суровый резко континентальный климат и слабо развитым снежным покровом. В связи с развитием вечной мерзлоты формировались специфические формы рельефа, аналогичные формам рельефа в областях развития современной вечной мерзлоты.

Дата добавления: 2013-12-11