Механические (терригенные) осадки

Механические осадки являются результатом накопления продуктов, главным образом, физического выветривания горных пород, перенесенных агентами денудации с места образования. По-другому они часто именуются терригенными (от лат. «terra» — земля), что призвано подчеркнуть континентальный, сухопутный источник механического материала, их формирующего.

В зависимости от природы сил денудации, приводящих к транспортировке обломочного материала, принято выделять не­сколько видов терригенных осадков, которые, однако, далеко не всегда формируются на суше, а могут образовываться и в водной среде — в реках, озерах, болотах и морях. Так, принято выделять эоловые (ветровые) осадки, осадки временных                     по­верхностных водотоков, осадки русловых поверхностных во­дотоков, осадки, сформированные в результате деятельности ледников (ледниковые или гляциальные), озерно-болотные, гравитационных и водно-гравитационных процессов, морей и океанов.

Эоловые отложения возникают в результате накопления обломочного материала разного размера и происхождения, пе­реносимого движущимися воздушными массами.

Песчаные эоловые отложения в отличие от глинисто-пылеватых образуются из более крупных обломочных частиц, перемещаемых воздухом у земной поверхности либо просто пе­рекатываемых по ней. Поэтому эоловые пески распространены обычно в непосредственной близости от областей развевания, где интенсивно протекают процессы физического выветривания.

Эоловые отложения имеют весьма специфическое положе­ние плоскостей напластования, именуемое «косой слоисто­стью». Причем по направлению наклона слоев можно опреде­лить направление ветра, формировавшего эти слои.

Перевеваемые массы эоловых песков, содержащих пылевато-глинистые частицы, при определенных условиях могут фор­мировать на земной поверхности эоловые формы рельефа — барханы, барханные гряды, дюны, песчаные бугры и т.п. (рис 9). Размеры этих форм могут варьировать в широких пределах. Высота барханов может достигать 30 м и более, в то время как барханные гряды могут простираться на расстоя­ние до 15—20 км, достигая высоты 100 м.

Все эоловые формы рельефа под влиянием ветра способны перемещаться за счет сдувания частиц с наветренного склона и накопления их с подветренной стороны. Скорость движения дюн и барханов может достигать первых десятков метров в год. Предусмотрен комплекс специальных мероприятий, предотвращающих движение эоловых отложений. С одной стороны, это закрепление песков путем посадки кустарников и травянистой растительности (саксаул, тамариск и т.п.), с другой — попытка управления ветровой энергией — создание преград, ос­лабляющих силу ветра или меняющих направление его движе­ния, например посадка ветрозащитных лесополос. Отложения вод поверхностного стока подразделяются на отложения площадного стока, отложения временных русло­вых потоков и на отложения постоянных русловых водотоков.

Отложения, возникающие в результате деятельности вод площадного стока (поверхностного смыва), образуются в ре­зультате накопления у подножия склона обломочного материа­ла, смытого с возвышенности временными площадными по­верхностными водными потоками. Они получили название      де­лювия и представляют собой скопления слабосортированного мелко- и среднеобломочного материала, содержащего опреде­ленную долю грубообломочных фракций — дресвы и щебня.

     Для этих отложений характерна плащеобразная форма зале­гания, именуемая делювиальным шлейфом (рис.8). Как пра­вило, в составе делювия преобладают супеси и суглинки, в боль­шей или меньшей степени обогащенные дресвянисто-щебенистым материалом. В строении делювиальных толщ, облекающих под­ножие склонов, отмечается зональность, выражающаяся в     зако­номерном распределении обломочного материала по крупности обломков по мере удаления от подножия склона. Более тонкий, глинисто-алевритистого размера материал выносится к перифе­рическим частям шлейфа, в то время как средние его части обо­гащены песчанистым материалом. Наиболее близкие к склону части шлейфов сложены преимущественно грубообломочными частицами — дресвой, щебнем, а иногда и мелкими глыбами.


Рис. 8 Делювиальный шлейф у подножия среднегорного массива


 


 


 


Рис. 9 Барханы. Средняя Азия (журнал «Вокруг света». — 2000. — № 10)

 

    Могут возникать делювиальные шлейфы и в горных районах, где они приурочены к наиболее пологим склонам широких, ко­рытообразных долин.

Отложения, возникающие в результате деятельности вре­ менных русловых потоков, получили название пролювий. Пролювиальные отложения слагают конусы выноса, представ­ляющие собой скопления обломочного материала в устьевой части временного русла, в месте его выхода на равнинную часть. Особенно крупные, масштабные конуса выноса возника­ют в предгорных равнинах у подножия высоких хребтов, в ре­гионах с пустынным и полупустынным климатом.

Пролювиальные отложения, как правило, характеризуются слабой окатанностью обломков. Мощность их в центральных частях конусов выноса может достигать первых десятков метров при длине, достигающей несколько сотен метров — первые ки­лометры.

Отложения постоянных русловых потоков, т.е. рек раз­личного масштаба, получили название аллювиальных (от лат. «аллювио» — нанос, намыв). Постоянно действующие русловые потоки на всех стадиях своего развития откладывают обломоч­ный материал. Однако, по мере выработки профиля равновесия вследствие эрозии в руслах рек накапливаются устойчивые мас­сы осадков. Состав аллювиальных отложений зависит от типа реки — равнинного или горного, а также от места его положе­ния в русле реки. Так, в горных реках, характеризующихся вы­сокими скоростями движения воды (до 10—12 м/с) с трудом происходит отложение даже галечного и валунного материала. Песчаные и илистые частицы выносятся за пределы горной час­ти течения реки в предгорную равнину, в озеро или в море, в ко­торые впадает река. Поэтому аллювий горный рек состоит обычно из галечников и валунников.

В равнинных реках могут быть выделены, с некоторой до­лей условности, несколько зон, отличающихся друг от друга как характером, так и гранулометрическим составом обломков. Принято выделять три типа руслового аллювия, приуроченно­го к различным частям русел рек. Во-первых, это отложения плесов, т.е. относительно глубоких участков реки, характеризующихся довольно медленным течением. В зоне плесов                 накап­ливается грубообломочный материал. Во-вторых, это аллювий пристрежневой зоны, для которой характерен неустойчивый гидродинамический режим. В этих частях реки отмечается об­ломочный материал, крупность которого меняется на коротких расстояниях. В-третьих, это отложения береговых отмелей, для которых характерно наличие хорошо отсортированных песча­ных и галечно-гравийных осадков. Помимо русловых аллюви­альных отложений, формирующихся в зоне постоянного движе­ния воды, принято выделять пойменные аллювиальные отложе­ния, которые возникают только во время разливов рек, т.е. сезонно, и представляют собой алевритисто-глинистый осадок, образующийся из материала, взвешенного в воде.

Особенно благоприятные условия накопления аллювия соз­даются в устьевых частях крупных рек, в местах их впадения в морские и озерные акватории, при отсутствии в последних крупных течений. Здесь происходит интенсивное накопление переносимого рекой обломочного материала за счет которого образуются дельты, площади которых могут достигать весьма значительных размеров. Так, дельта Волги занимает площадь 18 000 км2, площадь дельты Лены оценивается в 45 000 км (М.М. Жуков и др.). Дельты рек постоянно увеличиваются в размерах, передвигаясь в сторону моря со скоростью от первых метров до десятков метров в год.

Мощность аллювиальных отложений средних течений рав­нинных рек колеблется от 10 до 30 м. Мощность аллювия на Волге оценивается в 20 м, на Днепре — 6—8 м. В горных реках мощности аллювия менее значительны и не превышают десятки сантиметров, редко первые метры.

Терригенные осадки, возникающие в результате деятель­ности гравитационных и водно-гравитационных процессов, включают в себя обвальные, осыпные и оползневые отложения. Обвальные и осыпные отложения в горных регионах часто телескопированы, сплошным плащем одевают подножия горных склонов и называются коллювием (от лат. «коллювио» — скоп­ление). Обвальные отложения отличаются полным отсутствием сортировки материала и представляют собой хаотические на­громождения остроугольных обломков различного размера, расположенные у подножия склонов.

 Древние осыпные отложения требуют надежной идентификации в рельефе по комплексу внешних признаков, так как горно-геологическая деятельность человека (проходка горных выработок, дорожных выемок, рытье котлованов и т.п.) может вызвать повторные подвижки пришедшего в равновесные усло­вия обломочного материала. Особую опасность представляет со­бой увлажнение толщ коллювиальных отложений, которое неред­ко имеет техногенное происхождение. Часто нарушение режима движения грунтовых вод приводит к насыщению коллюви­альных массивов влагой, и при вскрытии их различными горными выработками они могут прийти в движение, образуя оползни. По­явление этих «инициированных оползней» имеет катастрофиче­ские последствия или, по крайней мере, сильно осложняет усло­вия строительства зданий и сооружений в горных районах.

В зонах развития солифлюкционных процессов — «сухого» течения материала по склонам, у подошвы склонов, где собирается основная масса материала, возникают солифлюкционные террасы и увалы. Основу солифлюкционных отло­жений составляют суглинки с примесью щебня и мелких глыб скальных пород. В солифлюкционных отложениях нередко на­блюдаются полосчатые текстуры, связанные с ориентирован­ным расположением грубообломочного материала. В то же вре­мя, увалы сложены, как правило, суглинками с беспорядочным распределением щебня и глыб, что объясняется различными скоростями течения материала по склону при формировании этих отложений.

Терригенные отложения, связанные с геологической дея­тельностью ледников, возникают либо в результате непосредст­венного отложения обломочного материала, ими перенесенного, либо в результате отложения продуктов переработки этого ма­териала талыми ледниковыми водами. Отложения первого типа называются ледниковыми, гляциальными или моренными; второго типа — флювиогляциальными, или                           водно-леднико выми (от лат. «флювио» — вода и «гляцио» — лед).

Моренные или гляциальные отложения (литологический индекс gl) возникли в результате отложения всей массы обло­мочного материала, переносимого ледниками. В состав морены входят обломки горных пород различного размера (от глыб до алевритисто-глинистых частиц) и степени окатанности. В зави­симости от местоположения обломочного материала в толще движущегося льда принято выделять боковые, серединные, внутренние и донные морены (рис.10). Все виды морен при­сущи только горным ледникам, для материковых ледников по­верхностные и внутренние морены не характерны.

Резкое таяние ледников приводит к массовому отложению переносимого ими обломочного материала на всю занимаемую им площадь. Таким образом формируются основные морены, для которых характерно широкое площадное распространение, отсутствие слоистости и сортировки обломочного материала по величине и степени окатанности. Мощности основных морен колеблются от 10 до 20 м, иногда достигая 30—50 м.

Рис. 10 Схема размещения различных типов морен в плане (а) и в попе­речном сечении (б) ледника (по В.В. Ершову и др. 1986). Морены: А — боковая, Б — серединная, В — внутренняя, Д — донная, Е — конечная

Конечные морены возникают, когда фронтальная часть ледника долгое время остается на одном месте. Как правило, конечные морены представляют собой валы и гряды, окайм­ляющие концевые части ледниковых языков (рис.10). Мощность конечных морен зависит от масштаба ледников и может       дости­гать 100 м и более.





Хемогенные осадки

В отличие от механических осадков, которые могут формиро­ваться как в условиях суши, так и в акваториях, хемогенные (т.е. химические) осадки образуются исключительно в водной среде за счет выпадения минеральных веществ, находящихся в рас­творах, в случае нарушения их равновесного состояния. Как правило, это происходит в случае изменения физико-химичес­ких параметров как истинных, так и коллоидных растворов.

Выпадение в осадок растворенных минеральных веществ происходит при изменении рН и Eh среды, при изменении тем­пературы и давления, при увеличении концентраций растворен­ных компонентов в результате испарения.

Наиболее распространены хемогенные осадки морей и океанов, озер и болот. Экзотическими формами хемогенных от­ложений являются осадки подземных вод.

Дата: 2018-12-21, просмотров: 544.