Геологическая деятельность озёр и болот

Геологическая деятельность озер и болот

По сути, геологическая деятельность озер имеет много общего с работой моря. Родственны как факторы, так и процессы, так и образующиеся осадки. Среди факторов, определяющих особенности геологических процессов в озерах, первостепенное значение принадлежит характеру озерных котловин, составу и динамике вод, специфике органического мира.

Разрушительная работа озер осуществляется теми же путями, что и у морских вод. Озерная абразия почти исключительно обусловлена ветровыми волнами. Ее активность будет тем выше, чем больше площадь водного зеркала (следовательно, больше высота волны), чем выше берега и чем мягче слагающие берега породы. Высота берегов определяется происхождением озерной котловины и возрастом самого водоема. Так, интенсивному размыву подвергнутся высокие берега крупных рифтовых, провальных и плотинных котловин. Ярче всего это будет выражено в молодых бассейнах, где берега еще не разрушены абразией и их уступы подвергаются ударам волн. В подпрудных озерах абразия может разрушить плотину, что приведет к исчезновению водоема.

Транспортная работа озер зависит от характера движения воды. В проточных озерах, обычно располагающихся в речных долинах, велика роль самого речного течения, которое может перемешивать значительную часть объема воды. В бессточных озерах аридных областей ветровыми волнами перемешивается только верхняя часть водной массы, тогда как нижние слои остаются неподвижными. Поэтому в проточных озерах крупные частицы могут заноситься в глубь котловины гораздо дальше, чем в бессточных.

Аккумулирующая работа является главным видом деятельности озер. Происходит накопление обломочных, органо- и хемогенных пород. Озерным осадкам характерны тонкодисперсность и горизонтальная слоистость. В озерах с сезонным осадконакоплением состав прослоев отличается: например, в покрывающихся зимою льдом озерах, зимний слой глинистый, а летний песчано-алевритовый. Терригенные осадки озер накапливаются примерно по той же схеме, что и морские. Как и в море, поступившие в озеро обломки подвергаются избирательной сортировке по весу: тяжелые остаются у берега, а легкие разносятся волнами по водоему. На границе воды близ высоких скалистых берегов возникают пляжи галечниковые, а на низких, сложенных рыхлыми породами берегах – песчаные. Крупные обломки оседают также в устьях впадающих в озеро рек, и вдоль стрежневой части проточных озер. Алевритовые и глинистые частицы, разносящиеся по всей акватории, преобладают в составе осадков центральной части бассейна, где они образуют озерные илы. Органогенные осадки в максимальном объеме формируются на прибрежном мелководье пресных озер, где наиболее активно развивается и отмирает высшая водная растительность, давая начало накоплению торфа. В результате гибели планктона (диатомовых, сине-зеленых водорослей и др.), на дне образуются органические илы, а при смешении органических останков с глинистыми частицами – органоминеральные илы.Благодаря разложению органики в анаэробных условиях, названные илы превращаются в специфический озерный осадок – сапропель. Кроме того, скопления раковин диатомовых водорослей могут создавать диатомовые илы кремнистого состава. Иногда в составе органогенных озерных отложений встречаются маломощные линзыракушечников. Хемогенные осадки преобладают в бессточных озерах областей аридного климата. Здесь накапливаются соли каменная и калийная, сода, мирабилит и др. В пресных озерах также возможно образование хемогенных отложений, представленных карбонатными, железистыми или марганцовистыми илами или оолитами.Процессаккумуляции осадков в озерах, не испытывающих тектонического погружения дна, постепенно ведет к обмелению и, следовательно, исчезновению водоема.

Геологическая работа болот сводится, в основном, к накоплению торфа. Торф – горная порода органического происхождения, состоящая из растительных остатков. Следовательно, состав торфа зависит от состава растительности, а значит, от происхождения болота и его типа по местоположению и условиям образования. По происхождению болота бывают озерными, лесными и луговыми. Озерные болота возникают при зарастании (заболачивании) озер. Этот процесс идет от берегов озера к центру, причем главное значение принадлежит травяной растительности. Лесные и луговые болота возникают на локальных понижениях рельефа, где скапливаются атмосферные осадки (им свойственна кислая реакция и бедность минеральными солями). Просачиваясь сквозь грунты, кислые воды выщелачивают из почвы питательные вещества, а также, заполняя поры, препятствуют доступу воздуха к корням деревьев и трав. В итоге оказывается возможным развитие только таких нетребовательных к условиям произрастания растений, как сфагновые мхи. По местоположению и условиям образования болота можно разделить на четыре типа.Низинные болота являются озерными, питаются богатыми минеральными солями подземными водами, а значит, характеризуются богатой в видовом отношении растительностью (мхи, травы, кустарники, деревья). Торфяник здесь начинает накапливаться у берегов, поэтому в разрезе форма болота вогнутая. Верховые болота, формирующиеся как лесные и луговые, характеризуются бедной растительностью. Торфонакопление начинается в центре массива, поэтому поверхность болота выпуклая. Переходные болота возникают в результате накопления верхового торфяника поверх уже накопленного низинного, поэтому в их отложениях присутствуют как торфа низинного, так и верхового типа. Приморские болота сильно отличаются по месту и способу своего образования (см. литоральные отложения), одной из их разновидностей являются мангровые болота, формирующиеся в устьях впадающих в море тропических рек. Здесь пресные речные воды при максимальных по высоте приливах сменяются солеными морскими. Поэтому травы развиваться не могут, а господствует своеобразная древесная растительность с воздушными корнями, в силу чего накапливаются торфа древесного состава. Таким образом, торфа по их составу можно разделить на моховые, травяные, древесные и смешанные. Помимо торфяников, в болотах  могут накапливаться также различные хемогенные осадки. Последние представлены известняком (СаСО₃); сидеритом (FeCO₃) – болотной железной рудой оолитовой структуры, которая в результате выветривания превращается в лимонит (Fe₂O₃ x 2 Н₂О); изумрудно-синим вивианитом ((Fe3PO₄)₂ x 8Н₂О), переходящим при выветривании сначала в фиолетово-синий керченит, а затем в желтовато-серый пицит.

РАЗРУШИТЕЛЬНАЯ  РАБОТА  МОРЯ.

     Разрушающая деятельность моря связана с движением воды, возникающим под воздействием ветра и приливно-отливных течений. Даже при слабом волнении у берегов плещутся волны, непрерывно подтачивающие и разрушающие прибрежные скалы. Во время сильных штормов на берег обрушиваются колоссальные массы воды, образующие всплески высотой в несколько десятков метров. Сила удара таких масс воды способна причинить серьезные разрушения берегу и находящимся на нем сооружениям и постройкам. 
     Сила прибоя во время шторма выражается величинами порядка нескольких тонн на 1 квадратный метр. В Черном море зарегистрированы удары волн силой в 2,8 т/м², на побережье Америки измерениями установлена сила прибоя во время шторма в 30 т/м².   
     Подобные волны разбивают самые крепкие и прочные породы и передвигают на значительное расстояние обломки скал весом во многие десятки и сотни тонн, вызывая изменения в очертаниях берегов. Так, например, в сильную бурю на Черном море в 1931 г. волнами была разрушена излюбленная туристами и фотографами скала «Монах», возвышавшаяся около берега в Симеизе рядом с другой скалой — «Дивой». В том же году штормовыми волнами в Крыму (Симеиз и Кастрополь) были разрушены два каменных двухэтажных дома. 
     Не меньшее воздействие оказывают на берег повседневные заплески волн, наблюдаемые у берега даже при слабом волнении. В результате почти непрерывного действия волн в основании склона берега возникает так называемая волноприбойная ниша, над которой образуется карниз из нависших над ней пород. При дальнейшем углублении ниши может произойти обвал пород карниза, потерявших устойчивость. 
     Иногда наблюдается откол от берега моря огромных массивов. Волнами подмывается высокий береговой уступ; от него откалываются пластины высотой в десятки метров и толщиной 10—15 м. Сначала эти пластины медленно сползают к морю, затем обрушиваются и распадаются на отдельные глыбы. Крупные глыбы и обломки пород остаются некоторое время у подножия склона, где набегающие волны полируют их, дробят и окатывают мелкие обломки до состояния гальки. Так у подножия склона формируется площадка, сложенная галькой, а скалистый берег как бы сбривается морем и отодвигается в глубь суши. Эта работа моря получила название абразии. 
     Скорость отодвигания берега в результате абразии может достигать значительной величины. На побережье Франции местами (п-ов Медок) скорость разрушения берега достигает максимальной величины — 15—35 м/год. На Черноморском побережье Кавказа в районе Сочи берег отступает под действием волн со скоростью до 4 м/год. Волны размыли уже часть Приморского парка и угрожают некоторым зданиям на берегу. Подобное же явление наблюдается в районе Сухуми. Ярким примером сбривания суши морем является о-в Гельголанд в Северном море. Меньше чем за тысячу лет его площадь уменьшилась с 900 км² до 1,5 км².

Абрадирование берега может идти неравномерно — наряду с размытыми бухтами образуются мысы или отдельные скалы из более крепких пород. 
     В результате обработки берега прибоем волн образуется подмытый ими крутой береговой обрыв, или абразионный уступ. К его подножию примыкает выровненная, пологонаклонная площадка, или абразионная терраса, выступающая над водой, часть которой носит название пляжа. 
     Морфология подмытого прибоем берегового обрыва, или абразионного уступа, зависит от состава и структуры слагающих его пород. При большой неоднородности пород в абразионном уступе под воздействием волн могут выработаться дополнительные ниши и выступы, и уступ приобретает неровную ступенчатую поверхность. 
     Большое влияние на ход абразии оказывает характер залегания пород. Наклонное залегание слоев или способствует усилению абразии, или ослабляет ее. Если слои падают в сторону моря, то волны, набегая по плоскостям напластования, теряют свою живую силу и их абрадирующий эффект оказывается незначительным. Наиболее интенсивно проявляется абразия у берегов с падением слоев в сторону суши. При сложных дислокациях и сильной трещиноватости пород, слагающих берег, создаются благоприятные условия для выборочной абразии, приводящей к возникновению неровной изрезанной линии абразионного уступа с многочисленными небольшими бухточками, пещерами, подводными скалами и гротами. 
     Многие детали морфологии поверхности формирующейся абразионной террасы тоже зависят от строения слагающих ее пород. Набегая на поверхность абразионной террасы и скатываясь с нее, вода образует в углублениях водовороты, приводящие во вращательное движение гальку и высверливающие цилиндрические или конические углубления, получившие название эверзионных котлов. 
     Подобные образования правильно округлой формы в сечении можно наблюдать на восточном побережье Каспия, к югу от п-ова Мангышлак, у местечка Сауры. Их правильная форма обусловлена однородным строением слагающих абразионную террасу известняков-ракушечников, легко поддающихся сверлению. При таком же разрушении неоднородных по твердости пород возникают эверзионные образования с островерхими выступами и ячеистыми углублениями, напоминающие карровые поверхности. 
     Интенсивность абразии в значительной степени зависит от геологического строения и морфологии берегов. Наиболее интенсивно протекает абразия у крутых берегов, сложенных относительно мягкими породами. И наоборот, там, где берег очень отлог, набегающая волна постепенно гасит свою энергию, не производя почти никакой разрушительной работы даже там, где побережье сложено рыхлыми песками или глинами. 
     Масштабы абразии зависят и от силы прибоя: с увеличением размеров морского бассейна возрастает величина волн и сила прибоя. 
     Процесс абразии морских берегов совершается главным образом под воздействием волн. Движение воды при приливах и отливах оказывает меньшее разрушающее действие, но значительно расширяет зону действия прибоя и способствует переносу осадков. В местах, где приливно-отливные течения достигают значительной скорости, они уносят весь мелкообломочный материал, оставляя на поверхности абразионной террасы только крупную гальку, или обнажают коренные породы, подставляя их действию волн. 
     Однако абразия не может развиваться беспредельно, если уровень моря остается неизменным. Разрушение берега прибоем происходит только до некоторого предела, определяемого шириной выработанной прибоем абразионной террасы. При достаточной ширине террасы волны, набегая на нее, расходуют всю свою силу на преодоление трения и оказываются не в состоянии производить дальнейшую абразионную работу. 
     Там, где берега очень пологие и энергия набегающей волны гасится постепенно, не производя значительного размыва, абразионный уступ не возникает, и внутренняя граница пляжа приобретает совсем иной облик. 

     Действие волн по переносу осадков не ограничивается их перемещением с суши в глубь моря. Волны намывают на пляж обломочный материал, поднятый со дна. При опрокидывании волны на пологий берег часть воды ее всасывается в песчаные отложения пляжа, а остальная масса воды, уже потерявшая значительную часть живой силы, стекает обратно в море. Часть галек и песка при этом остается на месте, образуя береговой вал. 
     В строении вала участвуют не только галька и песок, но и различные предметы, приносимые к берегу волнами, как, например, обломки и целые стволы деревьев, обломки разбитых штормами судов, битая ракушка, водоросли, трупы и скелеты морских животных и др. Встречаются береговые валы значительной высоты — 1,2, а иногда 5 м и более. Нередко на берегу наблюдается несколько береговых валов, образовавшихся в результате намыва волнами разной силы. Положение наиболее удаленного от моря берегового вала соответствует максимальному заплеску волн на берег. 
     Ширина берегового вала зависит от направления набегающих волн. При перпендикулярном направлении волн по отношению к берегу намывание происходит наиболее интенсивно. Если волны идут параллельно более или менее прямолинейному берегу, то значительная часть материала перемещается вдоль берега. 
     При сильно изрезанной береговой линии это приводит к тому, что с мысов, ограничивающих входы в заливы и бухты, галька и песок начинают выноситься в виде косы, постепенно перегораживающей вход в залив. Последняя затем превращается в сплошную пересыпь, отшнуровывающую бухту или залив от открытого моря. Так возникают полуизолированные от моря лагуны и озера. 
     Примером подобных образований могут служить лагуны южного побережья Балтийского моря, по-немецки называемые «гаффами», Арабатская стрелка, отделяющая Сиваш от Азовского коря, пересыпь, отделяющая залив Кара-Богаз-Гол от Каспийского моря, и др.