Геологічна робота озер та боліт

3. Геологічна робота озер та боліт

Геологічна робота озер

Водоймища на поверхні материків, які не пов’язані з морями та океанами і які мають поглиблену область, де не може розвиватися прибережна рослинність, отримали назву озер. Озера зустрічаються на різних абсолютних відмітках. Так, абсолютна відмітка дзеркала води в Мертвому морі (озері) мінус 392 м, в Каспійському – мінус 28 м, багаточисленні озера Тибету розташовані на відмітках вище 5000 м.

Загальна площа озер на Землі становить 2,7 млн. км², тобто 1,8% площі суходолу. Глибина озер може бути від декількох десятків сантиметрів (оз.Ельтон – 80 см) до декілька сотень метрів (оз. Таганьика – 1435 м, оз. Байкал – 1741 м).

За водним режимом та характером стоку озера діляться на проточні, які живляться річками і які віддають воду в інші водоймища чи ріки (Ладозьке, Онезьке, Байкальське та ін.), безстічні, які живляться річковими водами, але які витрачають воду тільки на випаровування (Каспійське, Аральське, Балхаш, Іссик-Куль та ін.), з поперемінним режимом – озера, в яких стік не постійний і залежить від кількості атмосферних опадів; сліпими – мають підземний стік (карстові озера).

Водний режим озер і  кліматичні умови визначають мінералізацію води. Проточні  озера, як правило, прісні, особливо в умовах вологого клімату, де в озера поверхневим і підземним шляхом надходить багато прісної води, а випаровування з акваторії озер незначне (вода Онезького озера містить всього 0,03% солей). Безстічні озера в умовах вологого клімату слабосолонуваті або навіть прісні (якщо породи ложа не містять легко вилугуваних солей). В умовах посушливого клімату, де випаровування досягає колосальних розмірів, а вода, яка надходить в озера, має підвищену мінералізацію, озера солонуваті чи навіть солоні. До солонуватих відносяться такі озера, у воді яких міститься солей більше 0,1%, але менше 2,5%; озера, у воді яких солей більше 2,5% відносять до солоних.

Солонуватих і солоних  озер дуже багато на Землі. Серед солонуватих  найбільшими є Іссик-Куль (0,67%), Аральське  море (1,29%) і багато інших.

Найбільша мінералізація  води в безстічних озерах спостерігається  в місцях, віддалених від гирла  річок, які впадають в озера. Ці озера  живляться часто підземними водами, які вилуговують солі, або які  збирають воду з великих територій  аридної зони. Солоними нерідко бувають усихаючі озера, які колись відокремились від морських басейнів (реліктові). Деякі реліктові озера, які приймають велику кількість прісної води (як Каспійське море), значно зменшили ступінь солоності, а вода таких озер, як Онезьке і Ладозьке, розташовані в зоні вологого клімату, зараз близька до дистильованій.

Озера можуть виникати через  різні фактори. В гірських районах  дуже розвинуті озера, які виникли  при геологічній діяльності льодовиків, які своєю вагою виорювали  улоговини і западини, накопичували біля їх вали із відкладів – морен. В цих же районах можуть виникати озера через зсуви, сповзання, через  селі. Озера також можуть виникати в западинах, які виникли при  опусканні земної кори, при розломах. Тектонічного походження улоговини  оз.Байкал. Карстові явища можуть призвести до утворення карстових озер, які існують в печерах. Кратери згаслих вулканів або в період їх тимчасового спокою, заповнившись водою, утворюють озера. У річкових долинах рівнинних річок утворюються старичні озера, а в гирлових – дельтові. Дельтових багато на узбережжях Середземного, Північного, Балтійського та інших морів.

На узбережжях морів трапляються  озера, які утворилися внаслідок  відокремлення ділянок бухт морськими  косами, пересипами. На узбережжях морів є озера, розміщені в міждюнних зниженнях, живляться за рахунок морської, частково за рахунок атмосферної води. Нині на Землі споруджують все більше і більше штучних озер-водосховищ.

На Україні близько 20 тис. озер, а площею 0,1 км² – понад 7 тис.

Геологічна діяльність озер виявляється в руйнуванні, транспорті і акумуляції.

Руйнівна діяльність озер аналогічна роботі, яка проводиться  морем, тільки масштаби цієї роботи набагато менше, ніж морів і океанів. В  озерах, як і в океанах і морях, спостерігаються рухи водних мас  у вигляді вітрових і відливних  хвиль і течій.

Приливні явища в озерах дуже малі. Максимальна висота приливів в Каспійському морі – 3 см, в Байкалі – 1 см. На деяких крупних озерах в тиху погоду відбуваються своєрідні рухи дзеркала води, які викликані змінами атмосферного тиску: у одного берега спостерігається дуже повільне підвищення водного дзеркала на декілька сантиметрів, а у протилежного – таке ж пониження. При цьому коливається вся маса води, а дзеркало озера здається абсолютно гладким. Це явище спостерігається і при відновленні рівня води після вітру.

Течії в ряді озер добре  вивчені. Так, наприклад, в Каспійському морі течія, яка йде против годинникової стрілки, утворює кругообіг води вздовж берегів. Обумовлено воно вітрами і притокам води з Волги, яка має іншу щільність, ніж морська вода.

Суттєву роль в руйнівній  і транспортувальній діяльності озер грають вітрові хвилі. В крупних  озерах (Каспійське, Аральське, Байкал, Онезьке) вони досягають іноді висоти 2,0-3,0 м. Як і в морях, але менш інтенсивно, вітрові хвилі чинять абразійну роботу у берегових уступів.

Інтенсивність озерної абразії  залежить від складу порід берегів (глина, пісок, кристалічні породи).

Хвильова абразія виявляється  і на штучно утворених озерах (водоймищах), особливо в перші роки після введення їх в експлуатацію.

Акумулятивна діяльність озер в основному залежить від  їх водного режиму, мінералізації  води, розміру озер, особливостей рельєфу  і клімату районів, в яких вони розташовані. Цими факторами визначається співвідношення механічних, хімічних і органогенних осадів, які формуються в озері.

Механічні осади можуть бути представлені гальками, гравієм, піском, мулами. Формуються вони як за рахунок  уламків, утворених в процесі  абразійної діяльності озер, так і  за рахунок в озера уламкового матеріалу, що приноситься річками. Крупність матеріалу, який приноситься  річками, визначається їх живою силою; гірські річки приносять в  озеро гравійно-галечниковий матеріал, рівнинні – піщано-мулистий. Цей  матеріал розвантажується в основному  в гирлах, дельтах, які із часом, збільшуючись, можуть повністю заповнити озерну западину. Найшвидше закінчують своє існування  безстічні озера.

Заповнення осадами проточних  озер відбувається по-різному в залежності від розмірів і глибини їх. Неглибокі  озера накопичують грубий матеріал, а мулистий виноситься річками з  озер. Річки, які витікають з глибоких озер, за звичай несуть дуже прозору  воду. Прикладом може служити багатоводна  р.Ангара, яка витікає з Байкалу.

Грубоуламковий матеріал (валуни, галечник), які утворилися в  процесі абразії, відкладається  вздовж крутих берегів в межах  хвилєприбійної тераси. Далі від берега він змінюється на гравій, далі піском, за межами прибережної зони, в перехідній і частково в глибинній зонах озера відкладаються теригенні мули. У міру заростання озера на дні формується шар органічного осаду – сапропель, а біля берегів – торфовища. З часом сапропель ущільнюється і переходить у викопний стан – утворюється сапропеліт.

Для льодовикових озер характерне чергування піщаних та глинистих  шарів, це так звані стрічкові  глини.

Осади прісних озер мають  механічне та органічне походження, солоних – хімічне. В солоних  озерах влітку внаслідок випаровування  води випадають кристали солей. Найбільш поширені хлориди, рідше – сульфати і ще рідше – карбонати.

Геологічна діяльність боліт

Болотами називають надмірно зволожені ділянки, які зайняті  специфічними рослинами, при відмиранні яких утворюється торф, або рослинними рештками у вигляді торфу або  сапропелю. При цьому умовно ділянки, в межах яких потужність торфу  в не осушеному вигляді менше  30 см, а в осушеному – менше 20 см, відносять до заболочених земель. Якщо потужність торфу вище вказаних цифр, то к болотам.

Болота утворюються в районах  із утрудненим або без стоку поверхневих  вод. Джерелом живлення боліт служать: грунтові води, атмосферні осади, річкові і морські води.

Відрізняють наступні основні типи боліт: верхові (вододільні), низинні (заплавні, дельтові, приморські) і перехідні.

Верхові болота розвинуті на широких  плоских вододілах, складених з  поверхні слабоководопроникними породами. Живляться вони тільки за рахунок атмосферних осадів (грунтові води залягають на великій глибині). Вода в них дуже бідна на мінеральні солі, тому тут розвивається особлива болотна рослинність (сфагнум, зозулин льон та ін.), яка потребує для свого росту мало мінеральних солей. Така рослинність називається оліготрофною. Залишки болотної рослинності утворюють торф’яні накопичення, які характеризуються високою калорійності і малою зольністю.

Низинні болота живляться не тільки атмосферними опадами, але і річковими  і грунтовими, а на берегах морів і морськими водами, які містять значну кількість мінеральних речовин, тому на цих просторах розвивається автотрофна рослинність, яка потребує для свого росту багато мінеральних речовин (комиші, осоки, кущі чорної вільхи, гіпнові мохи та ін.). Утворені торфовища володіють великою зольністю і меншою калорійності. В деяких з боліт, крім торфу, накопичується також і сапропель, відкладаються залізні руди (сидерит і лімоніт). Разом із залізною рудою у відкладах боліт зустрічаються відклади мангану, фосфору (останні елементи входять в склад мінералу вівіаніт).

Болота перехідного типу характеризуються мезотрофною рослинністю, яка потребує для свого росту невелику кількість солей.

Розвиваючись на протязі тривалого  часу, болота, як верхові, так і низинні, стають місцями накопичення торфу, який потім перетворюється в різне  за складом вугілля. В минулі віка вугілля широко накопичувалось в  приморських низинних болотах тропічної  і субтропічної зони. Подібного типу боліт (переважно з деревинно-лісною рослинністю – типа мангрових  заростей) є у вказаних зонах і  тепер. Багато боліт в районах  розвитку вікової мерзлоти.

Площа, яку займають болота на поверхні Землі, велика і більше 70% приходиться  на територію СНД. Основна частина  боліт зосереджена на півночі, північному заході і заході європейської частини  СНД (Карелія, Полісся) і в Західному  Сибіру. В цих районах є відповідні кліматичні, геологічні і географічні  умови, тобто надмірне зволоження, рівний рельєф, залягання на невеликій глибині  водонепроникнених гірських порід.