Геологическая деятельность озёр и болот

Озеро - естественный водоем с замедленным водообменном, представляющий собой заполненное водой углубление в земной поверхности. Источник питания - атмосферные воды, поверхностный сток и подземная разгрузка водоносных горизонтов; основную массу воды в озера поставляют реки. Озера делятся на проточные и бессточные. Главным классификационным признаком для озер является происхождение озерной котловины [12]. По генезису озера могут быть карстовыми (рис. 14), магматическими, тектоническими, ледниковыми.

Геологическая деятельность озёр по сути близка к деятельности
морей и уступает ей лишь по масштабам проявления. Её отличают, в
частности, меньшие масштабы явлений абразии и аккумуляции; интенсивное развитие во многих озерах влаголюбивой paстительности, способствующей превращению мелководных участков озер в болота; большой диапазон минерализации воды - от пресной до рассолов. В некоторых озерах минерализация в десятки раз превышает минерализацию морской воды, которая составляет обычно не более 3,5%.

Для озер характерны абразия и вдольбереговое перемещение наносов. Под абразией понимают разрушение берегов под действием энергии волн. Абразия на крупных озерах соизмерима с морской. Вдольбереговое перемещение происходит под воздействием течений, обусловленных волнением, нагоном воды, температурными градиентами, разной плотностью воды.

Обломочные осадки озер преимущественно приносятся реками, а также образуются при разрушении берегом озера. На дне озёр накапливаются осадки обломочных, органогенных и хемогенных пород, особенностью которых является тонкая слоистость, обусловленная сезонными колебаниями температуры, определяющими смену условий осадконакопления. В литологическом отношении обломочные осадки представлены илами, песками, гравием, галькой.

Озера в масштабах геологического времени недолговечны, Большинство из них заносится осадками, а затем, зарастая растительностью, превращается в болота.

Болото - это избыточно увлажненный участок земной поверхности, прикрытый слоем торфа мощности не менее 30см в неосушенном виде и не менее 20см - в осушенном. Все прочие избыточно увлажненные земли называются заболоченными землями». Заболачивание происходит вследствие уменьшения водопроницаемости почвы или ухудшения условий испарения, поверхностного стока и дренажа.

Геологическая работа болот проявляется в накоплении и разложении 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.

Площадь болотных массивов Пермской области несколько превышает 12 тыс. км². Наиболее заболочена северная половина, где заболоченность растет от юга к северу. Горная часть заболочена сравнительно слабо, в основном это впадины на нагорных террасах, седловины перевалов и днища межгор­ных впадин. Равнинные междуречья предгорных районов Северного Урала характеризуются заболачиванием лесных суходолов и превращением лесных массивов в лесные мезотрофные и олиготрофные болота. Причиной заболачивания является поднятие уровня грунтовых вод вследствие наполнения торфяниками чаши водоёмов, слабого ис­парения и плохого дренажа междуречий. В равнинной части области болота приурочены главным образом к долине реки Камы и особенно к её левобережью, на участке от посёлка Гайны до посёлка Бондюг. Создание Камского и Воткинского водохранилищ способствовало повышению уровня грунтовых вод и значительному заболачиванию поверхностей низких надпойменных террас. Наиболее интенсивно этот процесс проявился на левобережье реки Камы, между устьями рек Яйва и Косьва (Камское водохранилище). В меньших масштабах заболачивание произошло в устьях рек Иньвы, Чермоза, в пригороде городов Березники (Камское водохранилище), Краснокамска, на левом берегу против села Частые (Воткинское водохранилище).

Заболачивание может происходить и под влиянием деятельности человека, особенно при создании водохранилищ и подъеме уровня грунтовых вод. Очень своеобразным является «заболачивание» территорий городов, промышленных предприятий, аэродромов, при сооружении которых нарушается естественный тепло - и влагообмен между атмосферой и литосферой. Это «заболачивание» не сопровождается торфообразованием, по сильно изменяет гидрогеологический режим зоны аэрации; уровень грунтовых под поднимается очень быстро, увеличивается естественная влажность пород, в связи с чем изменяются их свойства.

Карст

Под карстом следует понимать процесс растворения и выщелачивания растворимых трещиноватых горных пород движущимися подземными и поверхностными водами, которые вызывают образование специфических и разнообразных поверхностных и подземных форм [8].

Условия развития карста: наличие карстующихся пород – сульфатных (гипс, ангидрит), карбонатных (известняки, доломиты), соляных (галит, сильвин); наличие в породе трещин; наличие воды, имеющей атмосферное происхождение; способность воды растворять породу, зависящая от температуры, содержания в ней солей, газов, их состава.

К хорошо растворимым горным породам относятся галоидные и сульфатные породы — соли (галит, сильвин), гипсы и ангидриты. В меньшей степени – карбонаты (доломиты, известняки). В зависимости от состава растворимых пород различают карст карбонатный, гипсовый и соляной

Различают также открытый, или голый, карст, когда растворимые породы выходят на дневную поверхность, и закрытый, когда они залегают глубоко под землей и с поверхности перекрыты толщами нерастворимых пород.

К поверхностным карстовым формам относятся карры, поноры, карстовые ниши, воронки, котловины и полья, а также колодцы и пропасти.

Карры, или шрамы, — небольшие углубления в виде рытвин и борозд глубиной от нескольких сантиметров до 1-2 м на поверхности закарстованных пород.

Поноры — вертикальные или наклонные отверстия, через которые
поверхностные воды поглощаются и уходят в глубину.

Карстовые воронки — формы поверхностного рельефа, имеющие наибольшее распространение. Они встречаются в областях с различными климатическими условиями и имеют форму чаш или блюдец, то с крутыми, то с пологими склонами. Среди них выделяются: воронки поверхностного выщелачивания и воронки провальные, образующиеся в результате обрушениясводов подземных карстовых полостей (рис.15-16, фото 11-14).

Карстовые котловины — крупные формы поверхностного карстового рельефа, на дне которых развиваются карстовые воронки.

Полья — крупные замкнутые понижения, представляющие собой объединения нескольких небольших карстовых котловин.

Карстовые колодцы и пропасти — крупные провалы, уходящие на глубину до 1000 м.

Подземные карстовые формы представлены пещерами и каналами. Самыми крупными подземными формами карстового рельефа являются карстовые пещеры. Они представляют собой систему горизонтальных или несколько наклонных каналов, туннелей, сложно ветвящихся и образующих огромные залы или гроты, имеющие высоту в несколько десятков метров. Пещеры между собой могут соединяться туннелями, провалами или узкими щелями. По каналам нередко протекают подземные реки, а на дне пещер располагаются подземные озера. Подземные реки не только выщелачивают соприкасающиеся с ними горные породы, но и производят большое эрозионное воздействие. На поверхности карстовых массивов нередко имеются периодически исчезающие озера и реки. Последние чаще всего уходят в колодцы или провалы.

Пещера – подземная форма карста[2].

Кунгурская пещера находится в северо-западной части Уфимского плато. Поверхность его, осложненная ложбинами и воронками, поднимается над р.Сылвой на 80-90м. Придолинная часть платообразной возвышенности, называемая местным населением Ледяной горой, осложнена пластами гипса и ангидрита, разделенными маломощными слоями доломита и известняка. Ниже залегают плотные слабоводопроницаемые доломиты. Все эти породы относятся к кунгурскому ярусу пермской системы и имеют возраст более 250 млн лет.

Кунгурская Ледяная пещера открыта местными жителями более трехсот лет назад. В настоящее время в пещере оборудовано и открыто для посещения 20 гротов. Помимо этого ведутся спелеологические работы по исследованию неизученных гротов. Предполагаемая длина пещеры составляет более 10 км. Изучено 48 гротов, 70 озер (самое крупное – Большое подземное озеро, площадью – 1460 м²), общая длина которых составляет 5,7 км. и площадь 65000 м². Помимо этого наблюдаются следующие карстовые объекты: открытые и закрытые органные трубы (146 труб, самая высокая в гроте Эфирный составляет 22м), ледяные сталактиты, сталагмиты и сталагнаты, лед, возраст которого равен 250 млн. лет, и кристаллики льда, образующиеся в результате кристаллизации воздуха в самых холодных гротах. Также пещера интересна камнями, оползнями необычной формы (рис.17-18, фото 15-20).