Теоретическое и практическое значение деятельности рек

Изучение деятельности рек имеет большое теоретическое значение. Состав аллювия и соотношение его фаций, количество древних надпойменных террас и изменение их высот вдоль долины реки дают возможность понять историю новейшего развития района, характер новейших тектонических движений, климатических особенностей и т. п. Относительное превышение надпойменных террас одной над другой и над дном долины, глубина врезания на разных стадиях развития реки позволяют судить о размахе движений земной коры. Да и само заложение речных долин бывает предопределено особенностями глубинного тектонического строения территории. Они часто приурочены к ослабленным зонам (разломам, прогибам). Следует подчеркнуть также то, что реки являются главными поставщиками осадочного материала в Мировой океан.

С эрозионной и аккумулятивной деятельностью рек связано формирование особого типа месторождений ценнейших полезных ископаемых, называемых аллювиальными россыпными месторождениями. Если размыву рек подвергаются коренные месторождения или горные породы, содержащие тяжелые и химически стойкие минералы в рассеянном состоянии, то они переносятся на то или иное расстояние и откладываются вместе с другими аллювиальными отложениями. В процессе переноса и переотложения продукты размыва сортируются по плотности. Более легкие минералы истираются и выносятся реками. В россыпях же концентрируются минералы с высокой плотностью. По данным П. М. Татаринова, наиболее тяжелые минералы выпадают ранее, а менее тяжелые переносятся дальше. В первую очередь выпадают золото и платина, затем такие минералы, как вольфрамит, касситерит, магнетит, рутил, гранат, алмаз. Эти тяжелые и устойчивые минералы и образуют аллювиальные россыпи - промышленные скопления полезных ископаемых.

Рис. 12. Схематический разрез аллювиальной долинной россыпи (по П. М. Татаринову)

Россыпи в пойме и в речных террасах часто выражены в виде полосовидных залежей нижней части разреза аллювия. Схематический разрез аллювиальной долинной россыпи представлен на рис. 12, где снизу вверх залегают: 1) коренные породы, называемые "плотиком"; 2) элювиальный слой, перемытый и залегающий на месте образования (пески); 3) аллювиальные отложения галечников, иногда включающие валуны; 4) аллювиальные глины и песок ("торфа"); 5) коллювиальные и пролювиальные илы и глины, иногда со щебнем, местами со щебнистыми прослоями; 6) почвенно-растительный слой. Тяжелые минералы содержатся преимущественно в плотике, в его элювии и в галечниках. Они вместе образуют так называемый "пласт" россыпи. Иногда наблюдаются сложные россыпи, содержащие два или несколько горизонтов металлоносных отложений, расположенных на различных уровнях. Особенно большое практическое значение имеют россыпные месторождения драгоценных металлов - золота и платины. В настоящее время около 25% мировой добычи золота производится из россыпей. Но помимо россыпных месторождений, связанных с современными долинами рек, в ряде мест обнаружены ископаемые россыпи, формировавшиеся в различные этапы геологического времени, когда существовали континентальные условия и развивались речные системы. Эти россыпи отличаются от более молодых залеганием на большей глубине в толще других пород и сцементированностью. Они обычно представлены конгломератами. Классическим примером таких ископаемых россыпей являются золотоносные конгломераты Витватерсранда в Ю. Африке, где среднее содержание золота достигает 8 г/т и известны его большие суммарные запасы.

С древними дельтами местами также связаны важные полезные ископаемые. Так, угленосные свиты Подмосковного угольного бассейна представляют, скорей всего, именно аллювиально-дельтовые озерно-болотные отложения раннекаменноугольного возраста. Об этом свидетельствует строение угленосной свиты: линзовидный характер залегания пород и частые внутрифациальные размывы. По-видимому, и в формировании Канско-Ачинского угольного бассейна также играли существенную роль аллювиально-дельтовые озерные и болотные отложения. Глубокие преобразования аллювиально-дельтовых отложений, богатых органикой, при повышенных температурах и давлениях могут привести к образованию нефти и газа. Так, например, в строении плиоценовой продуктивной толщи Апшеронского полуострова, к которой приурочены газовые и нефтяные месторождения, также участвуют древние дельтовые отложения.

 

После общего представления о деятельности поверхностных водных потоков перейдём конкретно к маршруту бригады. Информация, которая долгое время являлась лишь теорией, стала необходима на практике.   

 

Маршрут привёл бригаду к реке Пахра. Река сама по себе небольших размеров, однако вдоль её берегов можно отчётливо наблюдать две речные террасы, а также выходы на поверхность разновозрастных отложений. Более того, интерес представляет собой плотина (антропогенный фактор изменения рельефа). Плотина делит реку как бы на две части – с низким и высоким уровнями воды. Имея задачу изучить геологическое строение надпойменных террас реки Пахры, а также составить общее представление о воздействии поверхностных текучих вод на рельеф местности, бригада останавливалась в различных точках наблюдения и собирала необходимую информацию. Каждая точка будет подробно описана ниже. Изучение речного рельефа бригада начала с определения направления течения реки, а также названия берега, на котором она находилась. В воду была брошена дощечка, по направлению её движения данные факты были установлены. 

Собрав и сопоставив собранную информацию, бригада составила отчёт о геологической деятельности реки Пахра.

 

Точка наблюдения №5

Левый берег реки Пахра, у плотины

Точка расположена на бровке первой надпойменной террасы, которая обладает крутым обрывом и изменена различными строительными работами. Над урезом воды терраса возвышается на 14-15 метров, из них 4-5 метров – коренные породы, 10 метров – аллювиальные отложения.

Точка наблюдения №6

Точка находится на левом берегу реки Пахры, вверх по течению на 150-200 метров от точки наблюдения №5. Здесь открывается разрез второй надпойменной террасы реки Пахры. Она сложена рыжеватыми мелкозернистыми песчаниками высотой 3-4 метра. В её основании обнажаются чёрные слюдистые глины Юрского возраста. В некоторых точках обнажаются карбонатные породы, к которым приурочены карстовые воронки. Диаметр воронок – 30 метров, высота – 6 метров. 

Точка наблюдения №7

Точка находится на левом берегу реки Пахры, вверх по течению на 500 метров от точки наблюдения №8. Берег на расстоянии в радиусе 450 метров характеризуется особыми формами рельефа. Наблюдаются бугры высотой от 4-х до 15-ти метров. Они беспорядочно разбросаны вдоль берега. Бугры представляют собой оползневые тела, перекрывающие надпойменные речные террасы и срезанные руслом реки. Образование оползней обусловлено выходом на поверхность (на склонах) жил Юрского возраста, а также действием боковой эрозии реки Пахры.

Точка наблюдения №8

Левый берег реки Пахры, у кладбища

В небольшом карьере и на склонах оврага обнажается толща белых полевошпатово-кварцевых песков. Пески характеризуются средней и грубой зернистостью с грубозернистой гравийной примесью. В песках хорошо развита косослоистая текстура. Данный факт указывает на участие в формировании пород мощных водных потоков. Кварцевые пески залегают стратиграфически ниже ледниковых и флювио-гляциальных отложений, их подошва не вскрыта. По данным споро-пыльцевого анализа пески относятся к Неогеновому возрасту и являются континентальными образованиями.

 

 

Другой маршрут привёл бригаду на берега реки Москвы. Изучая строение речных террас и отложений, бригада сделала несколько выводов о строении и истории реки, а также наблюдала Меловые и Юрские отложения. Результаты маршрута напечатаны ниже.

 

Река Москва – старая. Об этом говорит большой коэффициент извилистости (2,25), медленное течение, а также многочисленные излучины (Пушкинская, Щукинская, Крылатская и пр.), старицы и отшнурованные озёра.

В районе Воробьёвых гор левый берег реки представляет собой пойму. В районе Новодевичьего монастыря отмечены старицы и озёра, расположенные над первой надпойменной террасой. Её высота – 13 метров. Высота поймы – 8 метров. Кремль расположен над второй надпойменной террасой. Чуть выше по течению река Москва сливается с рекой Сетунь. До строительства гидротехнических сооружений на реке Москва она производила значительную геологическую деятельность в районах излучин, размывая коренные породы мела. Обломочный материал откладывался в районе поймы, увеличивая противоположный берег, или сносился вниз по течению. В итоге образовались те самые старицы и озёра. В четвертичное время река Москва испытывала 4 цикла омоложения – образовались 4 надпойменные террасы.

Бригада также изучила состав отложений четвёртой эрозионной террасы реки Москвы. Её толща сложена суглинками, супесями и песками с примесью гравия и валунов различной литологии и состава. Толща образована в результате флювиогляциальных процессов во время Окского, Днепровского и Московского оледенений. В дальнейшем данные отложения размывались рекой. По данным бурения мощность толщи достигает 28 метров.

 

       Бригада постаралась кратко и чётко изложить информацию, делая её доступной и полезной.