Лекция 14. Геологическая деятельность озер и болот
Геологическая активность озер близка к активности моря: закрытые водные бассейны, не имеющие прямой связи с Мировым океаном. Однако по сравнению с морями масштабы геологической активности озер намного скромнее, и это естественно, поскольку их общая 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.
Основную массу воды в озера поставляют реки. По величине озера сильно различаются — площадь крупных озер-морей измеряется сотнями тысяч квадратных километров (табл. 6).
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. Однако основной их классификационный признак — это происхождение озерной котловины. На этом основании различают экзогенные озера, происхождение которых связано с поверхностными факторами, и эндогенные, появление которых связано с поверхностным проявлением глубинных факторов.
геологическая деятельность озеро болото
Таблица 6
|
Озеро |
Континент |
Площадь озера, тыс. км2 |
Высота над уровнем моря, м |
|
|
Каспийское море Аральское море Байкал Иссык-куль Мертвое море Верхнее Титикака Виктория |
Азия -/- -/- -/- -/- Северная Америка Южная Америка Африка |
395 65,5 30,5 6,13 0,98 82,4 8,3 69,4 |
— 28 53 455 1609 — 392 183 3812 1134 |
|
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 долины, связанные с геологической активностью ледника, речные озера образуются на закрытых участках русла — старицы, ветряные озера встречаются во впадинах эолового происхождения, обычно в бассейнах исчезновения. Провальные (карстовые) озера возникают на месте провала земной поверхности над карстовыми или другими пустотами.
Озера называются водохранилищами, где одна из стен котловины представляет собой плотину. 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.
Другим классификационным признаком озер является их водный режим. По этому признаку озера делятся на проточные и бессточные. Текущие озера связаны с обеими реками, впадающими в них и вытекающими из них. 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 оз. Эльтон с минерализацией до 28 0/00.
По составу солей озера делятся на содовые, сульфатные и соляные.
Геологическая активность озер близка к активности морей и обычно уступает им только по масштабу 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 отложений является тонкая слоистость, вызванная сезонными колебаниями температуры, что приводит к изменению условий осадконакопления.
Обломочные осадки озер в основном приносятся реками; образуются они также при разрушении берегов и дна озер. Литологически обломочные отложения представлены илами, песками, гравием и галькой. При уплотнении осадков образуются песчаники, конгломераты, брекчии и т. д.
Органогенные отложения озер, как правило, представлены скоплениями раковин, органогенных илов. Известняк, нефтяные и битуминозные сланцы, сапропелевые угли и другие горючие полезные ископаемые образуются из этих отложений.
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 засушливый сезон, когда значительная часть воды озера испаряется, происходит интенсивное выпадение солей. В озерах нередко осаждаются железные руды — бурые железняки.
Озера в геологическом масштабе времени обычно недолговечны. Большинство из них переносятся осадками, а затем, покрытые 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.
Особенностью освоения торфяников является накопление и разложение растительных остатков в водонасыщенной среде. Умирающая растительность болот в большом количестве скапливается на дне бассейна, но из-за недостатка кислорода подвергается лишь слабому разложению. Из этих полуразложившихся растительных остатков образуется торф, представляющий собой компактную, богатую углеродом массу мертвых растительных остатков.
При разложении растительного вещества на болотах обычно выделяется углекислый газ, метан и различные органические кислоты, которые придают болотным водам коричневый цвет. Из-за неполного разложения органического вещества оно постепенно обогащается углеродом и со временем превращается в черное углеродистое вещество. Давление вышележащих отложений и повышение температуры грунта приводят к полному разрушению растительных тканей, относительному уплотнению торфяной массы, снижению содержания в нем водорода и кислорода и значительному увеличению содержание углерода. В результате торф превращается в бурый уголь (лигнит).
Последующее погружение в область более высоких давлений и температур приводит к дальнейшей переработке бурого угля и его превращению в уголь.
Угли озерно-болотного происхождения называют лимническими. Такие угли развиты, например, в Подмосковном угольном бассейне.
Вопросы для самопроверки
Как распределены вода и суша на Земле? Что такое гипсографическая кривая?
Какие морфологические зоны выделяются на дне Мирового океана?
Каковы температура, давление и химический состав морской (океанической) воды?
Каков органический мир Мирового океана?
Чем обусловлены движения вод Мирового океана и какова их роль?
Какие основные этапы выделяются в геологической деятельности моря?
Чем объясняются особенности отложений шельфа и более глубоководных частей морского (океанического) бассейна?
Какие бывают рифы и при каких условиях они образуются?
В чем заключается геологическая деятельность озер и болот?
