Геологическая деятельность рек
Геологическая деятельность морей и океанов
В геологической истории Земли роль морей и океанов чрезвычайно велика. Это понятно, если вспомнить, что площадь акватории современного Мирового океана составляет 2/3 всей поверхности нашей планеты или 361 млн км2, а объем воды » 1370 км3.
Понятие «Мировой океан», предложенное в конце XVIII века французом Кларэ де Флория, включает в себя всю совокупность морей и океанов, покрывающих поверхность Земли. Все моря подразделяют наокраинные и внутренние. Окраинные моря имеют свободное сообщение с океаном, и геологическая обстановка в них не отличается от океанической. Внутренние моря из-за плохой связи с океаном или полного её отсутствия имеют отклонения от нормальной солёности и газового режима. Примером такого водоема может служить Чёрное море, в котором верхние слои воды опресняются, а в нижних развивается сероводородное заражение.
Абразия – процесс разрушение волнами берега. Наиболее активно она протекает в прибрежной зоне. Волны разрушают прибрежные скалы, а затем дробят и перемалывают громадные глыбы, превращая их в гальку и песок. Прибойная волна захватывает воздух и сжимает его. Расширяясь, он способен разорвать, расколоть и сдвинуть очень прочные преграды, стоящие на пути у волн. Вода, проникая в трещины горных пород, непрестанно долбит их гидравлическими клиньями. Кроме того, берега, сложенные легкорастворимыми породами, подвергаются растворению и выщелачиванию.
Главным результатом волновой абразии является наступление моря на сушу. Если берег сложен рыхлыми или сильно трещиноватыми породами, скорость его отступления может местами достигать нескольких метров в год. Береговая линия при этом сглаживается. Твердые породы размываются неравномерно. В итоге линия берега приобретает изъеденную, зазубренную в плане форму. Одной из наиболее типичных форм рельефа волновой абразии является клиф – береговой волноприбойный уступ. В основании уступа образуются волноприбойные ниши, арки и гроты. Массивы прочных пород, отчленившиеся от суши превращаются в морские утесы или столбовидные скалы. Они образуются в процессе обрушения арок. Врезание моря по трещинам приводит к образованию расселин, а при их расширении возникают бухты. Абразия, разрушая берег и удаляя продукты разрушения, расширяет береговой откос, по которому катятся волны. В конечном итоге образуется плоская поверхность, называемаяволноприбойной террасой. Эта поверхность частично обнажается при отливах.
Геологическая деятельность рек
Он передвигают грунт, камни и другие породы. Проточная вода обладает немалой силой, и иссушая способность у нее незначительна Камни и мелкие осколки, которые вода подбирает па споем пути, усиливают ее абразивный эффект. Сила проточной воды поднимает то, что лежит па дне реки и берегах. Камни в воде этого процесса хаотично ударяются о другие камни и о берег. В быстром беспорядочном течении большие камни крошатся на мелкие части. Даже мелкий материал, такой как песок или ил, обладает абразивными свойствами, подобно используемому в домашних условиях чистящему порошку. Под их воздействием острые части камней стачиваются, превращаясь с годами в гладкую гальку.
Мощность реки в значительной степени зависит от объема воды и от уклона. Например, маленький горный ручеек иногда превращается в стремительный поток, способный ворочать огромными валунами, когда вследствие таяния снега или бури объем воды вдруг увеличивается.
Неторопливые зрелые реки иногда омолаживаются, когда вследствие тектонических движении повышается уровень земли, увеличивая уклон потока. Помолодевшие реки прокладывают новые и глубокие долины. Возможно, самым ярким примером деятельности рек является Большой Каньон па юго-западе США. Это огромное ущелье в скале протянулось на 450 км, а максимальная глубина каньона, обрывающегося в воды Колорадо, составляет 1,6 км.
За миллионы лег уровень ландшафт, по которому течет река, повысился. Так как река пробивала себе путь через скалы, земля поднималась, а река пробиралась псе глубже и глубже. Ученые считают, что за нее это время реке пришлось прорезать почти 3 км скальной породы па споем пути, причем 1,4 км верхнего слоя этой породы были полностью смыты с плато.
Размер кусков породы, переносимых водой, зависит от скорости течения. При скорости в 30 км/ч река может передвигать разные материалы, включая огромные валуны, которые перекатываются по дну. Вода, текущая со скоростью 10 км/ч, двигает небольшие камин. При скорости в 0.5 км/ч река может переносить только песок и ил. Жидкие, т. с. растворенные в воде материалы, также могут переноситься течением реки. Вода способна и растворять породу, особенно такую мягкую и податливую, как известняк.
Когда река достигает пологой местности, силы потока не всегда хватает для дальнейшей транспортировки собранной породы. Поэтому река постепенно откладывает свою «ношу» на дно. Большие камни оседают быстрее, мелкие ложатся на дно позже.
Отложения равнинной реки образовывают отмели, в свою очередь формирующие сеть мелких, перемещающихся рукавов. Этот процесс называется ветвлением. Очень много разветвляющихся рек в районе Великих равнин в Северной Америке.
Еще одна форма отложения наблюдается, когда река с горной местности стекает на равнину. Она может разлиться и расположить осадки в форме веера. Такого рода отложения называются наносным конусом.
Затапливая окрестные земли, река обычно наслаивает пласты вблизи своих берегов. В результате выстраиваются берега, превышающие уровень равнины. Такие берега называют естественными прирусловыми валами. Очень часто уровень реки, протекающей между такими валами, находится заметно выше уровня равнины.
Сотни лег назад, до строительства высотной Асуанской плотины в Египте, Нил ежегодно затапливал низинные пахотные земли вдоль своих берегов, оставляя слои богатого минералами ила, способствовавшего чрезвычайной плодородности сельскохозяйственных угодий. Не зря древние египтяне поклонялись Нилу как божеству-кормильцу.
Иногда принесенный Нилом ил достигал морского побережья. Там он накапливался, создавая дельту – равнинную местность, где река разливалась по нескольким каналам. От формы дельты Нила, напоминающей греческую большую букву D (дельту), и пошло название такого образования. Сегодня большая часть намытого Нилом ила скапливается на дне озера Насер за Асуанской плотиной. В результате этого береговая линия дельты Нила постепенно отступает.
Реки могут создавать три вида дельт в зависимости от относительной плотности их воды и плотности воды моря, в которое они впадают. Если из-за груза осадков речная вода плотнее морской, то дельта вытягивается. Если речная вода приблизительно одинаковой плотности с морской, образуется конусообразная дельта, подобная нильской. Если же плотность речной воды ниже, то образуется дельта со множеством рукавов. Она называется пальцеобразной; например, дельта Миссисипи в Луизиане.
На аэроснимках больших рек, таких как Амазонка и Миссисипи, виден конус обесцвеченной воды, протянувшийся в океан. Обесцвечивание вызвано взвешенными частицами грунта. Ежегодно Миссисипи приносит в Мексиканский залив около 700 тонн материалов. За миллионы лет эти океанские осадки, вымытые из старых горных пород, уплотняются и отвердевают, образуя новую осадочную породу.
Большая часть осадков вымывается с поверхности материков. Ежегодно реки мира приносят в море около 8000 млн. тонн материалов, при этапом теряется 77 тонн почвы па 1 км2. Например, реки США перемещают достаточно материала для того, чтобы понизить ландшафт страны по меньшей мере на 6 см каждые 1000 лег.
Если бы эрозия длилась с той же скоростью в течение каких-нибудь 14 млн. лет, вся территория США оказалась бы па одном уровне с морем. К счастью, ландшафт сформировался вследствие других геологических процессов, поэтому не похоже, чтобы материки исчезли под океанской водой в результате эрозии.