Геологическая работа вод поверхностного стока

Воды поверхностного стока образуются из атмосферных осадков, при таянии снега и ледников.

Геологическая работа поверхностных текучих вод зависит от массы воды и скорости ее движения, скорость же зависит от уклона. Чем больше масса воды и скорость ее течения, тем больше совершаемая работа, которая складывается из 1) смыва; 2) размыва (эрозии); 3) перемещения продуктов смыва и эрозии (транспортировка); 4) отложения перемещенных продуктов (аккумуляция). Водная денудация имеет огромное значение в формировании рельефа, она приводит к расчленению и в целом к понижению поверхности материков.

Разрушительная деятельность вод поверхностного стока заключается в плоскостном смыве продуктов выветривания со склонов возвышенных участков рельефа (делювиальные процессы) и русловом размыве горных пород движущимися водными потоками (эрозионные процессы).

При плоскостном смыве временные водные потоки захватывают часть рыхлого мелкого материала и перемещают его к основанию склона. Склоны выполаживаются и сглаживаются, происходит выравнивание поверхности континентов.

Русловой (линейный) размыв. Работа временных (периодических) русловых потоков происходит на равнинных территориях и в горных местностях. На равнинах эта работа ведет к образованию оврагов - узких, глубоких понижений. Зачаточные овраги иногда называют балками. В горах такие процессы идут более интенсивно. Временные потоки выходят на равнинное место (например, в долину реки) и разливаются в виде веера, откладывая здесь принесенный рыхлый материал - образуются конусы выноса. Подобные отложения называются пролювием. От слияния конусов выноса образуются пролювиальные шлейфы.

Сели — связанные с очень сильными ливнями грязекаменные потоки, включающие воду, грязь, различные глыбы, иногда массой в несколько тонн.

Эрозионная деятельность водного потока представляет собой сложный процесс, включающий снос водой обломочного материала, механическое разрушение горных пород в ложе потока и растворение водой встречающихся на ее пути растворимых пород.

Глинистые породы могут разрушаться при скорости потока 0,15 м/с, песчаные - 0,3. - 0,4 м/с, слабо сцементированные конгломераты -1,0 - 1,2 м/с, слюдяные сланцы - 1,5 - 1,8 м/с, габбро и сиениты - 3,0 - 3,2 м/с. Предельные значения прочностных свойств служат границей разрушения горных пород под напором воды.

Переносимый во взвешенном и влекомом состоянии обломочный материал называется твердым стоком водного потока. Обломочный материал переносится русловыми водотоками (особенно реками) в огромных количествах (твердый сток р. Волги составляет 40 - 50 млн. т.)

Благодаря наличию твердого стока в водном потоке совершается не только снос разрушенного материала, но и водная коррозия, выражающаяся в механическом истирании и царапании ложа потока влекомыми водой обломками горных пород.

Химический перенос растворенного в воде минерального вещества не менее значителен, чем твердый сток. (р. Волга - 46,5 млн. т.). Водными потоками осуществляется также перенос органического вещества. (Волга - 16,2 млн. т).

На разных стадиях развития водного потока его эрозионная деятельность меняется не только по величине, но и по своей направленности. Различают два вида его эрозии — глубинную и боковую. Глубинная эрозия характеризуется процессами размыва и углубления дна ложа потока силами движущейся воды. Боковая эрозия выражается в разрушении водным потоком основания стенок эрозионной борозды, вследствие чего происходит расширение русла водотока.

Терригенные осадки временных поверхностных водотоков. Аккумулятивная деятельность вод плоскостного смыва проявляется в формировании в нижней части и у подножия склонов скоплений обломочного материала - делювия, представляющего собой отложения слабо сортированного мелкообломочного материала с тонкой слоистостью, с характерной плащеобразной формой залегания (делювиальные шлейфы). В составе делювия преобладают суглинки и супеси, в разной степени обогащенные более крупными обломками (песками, дресвой, щебнем).

Делювий широко распространен на равнинах и склонах холмов, водоразделах, бортах речных долин, но встречается и в горах, где он приурочен к более пологим склонам.

Аккумулятивная работа русловых поверхностных вод временные русловые потоки (овражные и долинные) отлагают переносимый ими обломочный материал вблизи устья и образуют его скопления в виде конуса выноса. Особенно больших размеров конусы выноса достигают в предгорных низменностях. Отложения конуса выноса получили название пролювия (лат. "пролюо" — промываю).

Отложения, накапливающиеся в речных долинах в результате деятельности водного потока, называются аллювиальными, или аллювием.

Условия отложения аллювия неодинаковы в различных частях русла реки. В течение одного эрозионного цикла могут быть выделены четыре зоны: зона плесов, пристрежневая зона, зона береговых отмелей (кос) и зона поймы. Первые три зоны приурочены к русловым участкам с постоянно действующими водными потоками; пойменная зона - к участкам долины, заполняемым водой в половодье (рис. 14.4).

1 - коренные породы; 2 - отложения фации плесов; 3 - отложения пристрежнеиой фации; 4 - отложения фации кос и береговых отмелей; 5 - отложения пойменной фации; 6 - делювиальные отложения; М - меженный уровень; П - паводковый уровень.

В зоне плесов накапливается грубообломочный материал, сохраняющийся от размыва и выноса. В пристрежневой зоне - обломочный материал с линзовидной и диагональной слоистостью, с изменчивой крупностью и плотностью частиц отлагается на коротких расстояниях. В зоне береговых отмелей образуются хорошо отсортированные песчано- и галечно-гравийные отложения. Пойменные отложения сложены в основном тонкообломочным материалом (рис. 14.4).

В горных реках отсутствуют различия между пойменным и русловым аллювием. В отложениях преобладает крупнообломочный материал с хорошо окатанными обломками. Нередко имеются мелкие линзы гравия и грубого песка.

Исключительно благоприятные условия для накопления аллювия создаются в устьевых частях рек, где уклон русла наиболее пологий и течение медленное. Здесь происходит интенсивное накопление переносимого рекой материала, за счет которого образуются дельты, подводные валы и бары. Дельты рек постоянно увеличиваются в размерах, передвигаясь в сторону моря со скоростью от первых метров до 100 м в год.