ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ РОЛЬ ОЗЕР, БОЛОТ
Цель:знакомство с видами озер и озерной абразии, видами и деятельностью болот
Теоретическая часть
К деятельности моря близка геологическая деятельность озер — замкнутых водоемов, не имеющих непосредственной связи с Мировым океаном. Однако по сравнению с морями масштабы геологической деятельности озер намного скромнее и это естественно, так как суммарная их площадь почти в 120 раз меньше площади Мирового океана. Вместе с тем в масштабах нашей планеты деятельность озер играет заметную роль в связи с их большим распространением, например, только в Карелии насчитывается до 44 тыс. озер, площадь каждого из которых около 1 км2, иногда более. Общая площадь озер на Земле достигает 2,7 млн км2, что соизмеримо с площадью Средиземного моря.
Источниками питания озер служат атмосферные воды, поверхностный сток и подземная разгрузка водоносных горизонтов;
Основную массу воды в озера поставляют реки. По величине озера сильно различаются — площадь крупных озер-морей измеряется сотнями тысяч квадратных километров.
Изолированность озер от Мирового океана проявляется и в различии их гипсометрического уровня — встречаются озера на отметках от —392 м (Мертвое море) до 5400 м (оз. Хорпатсо в Тибете). Существенно различаются озера по глубине, солености воды и т. д.
Происхождение озерных котловин, озера экзогенные и эндогенные
Главным классификационным признаком является происхождение озерной котловины. По этому признаку выделяются озера экзогенные, происхождение которых связано с поверхностными факторами, и эндогенные, появление которых обусловлено поверхностным проявлением глубинных факторов.
Экзогенные озера делятся на котловинные и плотинные. Котловинные озера в зависимости от происхождения котловины бывают эрозионными и провальными (карстовыми). Среди эрозионных озер различаются ледниковые, речные и эоловые. Ледниковые озера заполняют троговые долины, связанные с геологической деятельностью ледника, речные озера образуются в отшнурованных участках русла — старицах, эоловые озера расположены в углублениях эолового происхождения, обычно в котловинах выдувания. Провальные (карстовые) озера возникают на месте провала земной поверхности над карстовыми или другими пустотами.
Плотинными называются озера, у которых одной из стенок углубления служит плотина. В зависимости от происхождения плотины различают озера ледниковые, лавинные, обвальные, моренные и т. д.
К эндогенным озерам относятся тектонические и вулканические озера. Тектонические озера обычно образуются в результате опускания блоков земной коры (например, Байкал, Рица и др.), вулканические часто связаны с кратерами потухших вулканов.
Химический состав озерных вод и его связь с климатом
Другим классификационным признаком озер является их водный режим. По этому признаку озера делятся на проточные и бессточные. Проточные озера связаны как с впадающими в них, так и вытекающими из них реками. Примером проточного озера является Байкал, в который впадают многие реки (Селенга, Баргузин и др.) и из которого вытекает Ангара. В бессточные озера реки только впадают. Примером таких озер могут служить Каспийское и Аральское моря.
Важную роль играют химический состав и минерализация озерных вод. По минерализации вод озера делятся на пресные, солоноватые и соленые. Минерализация пресных озер не превышает 1 0/00; примером такого озера является Онежское с минерализацией до 30 мг/л. К категории солоноватых относятся озера с минерализацией от 1 до 24 0/00, например, Каспийское море с минерализацией около 13 0/00. Минерализация вод соленых озер превышает 24 0/00; примером может служить озеро Эльтон с минерализацией до 28 0/00.
Озерная абразия и аккумуляция. Сапропель. Химические осадки
По составу солей озера делятся на содовые, сульфатные и соляные.
Геологическая деятельность озер близка к деятельности морей и обычно уступает ей лишь по масштабам проявления. Для берегов озер характерна озерная абразия, которая в случае крупных озер (например, Каспийского моря) вполне соизмерима по масштабам с морской. Озерные течения транспортируют приносимые в озеро обломки пород; на дне озер происходит накопление обломочных, органогенных и хемогенных пород. Однако отличительной особенностью озерных осадков является тонкая слоистость, обусловленная сезонными колебаниями температуры, которые определяют смену условий осадконакопления.
Обломочные осадки озер в основном приносятся реками; образуются они также при разрушении берегов и дна озер. В литологическом отношении обломочные осадки представлены илами, песками, гравием, галькой. При уплотнении осадков образуются песчаники, конгломераты, брекчии и т. д.
Органогенные осадки озер, как правило, представлены скоплениями раковин, органогенными илами. Из этих осадков образуются известняки, горючие и битуминозные сланцы, сапропелевые угли и другие горючие полезные ископаемые.
Химические осадки откладываются главным образом в бессточных озерах. Вода таких озер обычно насыщена NaCl, MgCl2, содержит CaSO4, MgSO4, Na2SO4, K2SO4, CaCl2 и другие соли. В сухое время года, когда значительная часть воды в озере испаряется, происходит интенсивное выпадение солей в осадок. В озерах нередко осаждаются железные руды — бурые железняки.
Болота низинные и верховые
Озерные водоемы, в масштабах геологического времени, обычно недолговечны. Большинство из них заносятся осадками, а затем, зарастая растительностью, превращаются в болота.
Болотами называют участки земной поверхности с избыточным увлажнением почвы и поверхностных горных пород и развитием болотной растительности. Они достаточно широко развиты на поверхности суши, занимая площадь около 175 млн. га; 72,6 % этой площади находятся на территории нашей страны.
Рисунок 9 – Процесс зарастания озера и превращения его в болото
Торфо- и углеобразование
Особенностью развития болот является накопление и разложение растительных остатков в переувлажненной среде. Отмирающая болотная растительность накапливается на дне водоема в большом количестве, но вследствие недостатка кислорода подвергается лишь слабому разложению. Из этих полуразложившихся растительных остатков и образуется торф, представляющий собой уплотненную, обогащенную углеродом массу отмерших остатков растений.
При распаде растительного вещества в условиях болот обычно выделяются углекислота, метан и различные органические кислоты, придающие болотным водам бурую окраску. В результате неполного разложения органической массы она постепенно обогащается углеродом и со временем превращается в черное углистое вещество. Давление вышележащих осадков и повышенная температура недр приводит к полному разрушению растительных тканей, относительному уплотнению торфяной массы, уменьшению содержания в ней водорода и кислорода и значительному увеличению содержания углерода. В результате торф превращается в бурый уголь (лигнит). Последующее погружение в область более высоких давлений и температур приводит к дальнейшей переработке лигнита и превращению его в каменный уголь.
Угли озерно-болотного происхождения называют лимническими. Такие угли развиты, например, в Подмосковном угольном бассейне.
Вопросы и задания
1. Расскажите о происхождении озерных котловин.
2. Каким образом состав озерных вод связан с климатом?
3. Перечислите и охарактеризуйте главные разновидности озерно-болотных осадков.
4. Чем различаются низинные и верховые болота?
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Геология: учебник / под ред. Н. В. Короновского. - М. : Академия, 2010. - 208 с.
2. Общая геология : учебник: в 2 т. / под ред. А.К Соколовского, Т.2, Пособие к лабораторным занятиям. – М. : КДУ, 2006. – 208 с. : ил. – Предм. Указ.: с. 199-202. – ISBN 5-98227-141-1. ISBN 5-98227-143-8
3. Общая геология : учебник: в 2 т. / под ред. А.К Соколовского, Т.1. – М. : КДУ, 2006. – 448 с. : ил. – Библиогр.: с. 441-447. – ISBN 5-98227-141-1. ISBN 5-98227-142-Х
4. Иванова, М. Ф. Общая геология : учебник для вузов / М. Ф. Иванова. - Изд. 3-е, перераб. и доп. - М. : Высшая школа, 1974. - 400 с. : ил.
5. Мильничук, В. С. Общая геология : учебник для вузов / В. С. Мильничук, М. С. Арабаджи. - М. : Недра, 1979. - 408 с. : ил. - Библиогр. с. 405
6. Горбачев, А. М. Общая геология : учебник для техникумов / А. М. Горбачев. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - М. : Высшая школа, 1981. - 351 с. : ил. - Предм. указ.: с. 338-340
7. Мильничук, В. С. Общая геология : учебник для вузов / В. С. Мильничук, М. С. Арабаджи. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - М. : Недра, 1989. - 333 с. : ил. - Библиогр. с. 325. - Предм. указ.: с. 326-330. - ISBN 5-247-00844-8