Реферат: Экзогенные процессы минералообразования. Экзогенные геологические процессы реферат

Реферат - Экзогенные процессы минералообразования

Содержание.

1. Экзогенные процессы минералообразования. – 3 стр.

2. Относительный возраст горных пород, методы его определения. Геохронологическая и стратиграфическая шкалы. – 5 стр.

3. Практические задания. – 7 стр.

4. Использованная литература. – 8 стр.

Экзогенные процессы минералообразования.

К экзогенным процессам минералообразования относятся:

1. Механическое или физическое выветривание.

2. Химическое выветривание.

3. Осадочные процессы.

4. Биохимические процессы.

Механическое или физическое выветривание протекает в результате воздействия солнечной энергии, колебаний температуры, воздействия ветра, воды. Все выше перечисленные факторы при воздействии на горные породы образуют обломочный материал в виде щебня, дресвы, гравия, гальки, причем часть материала остается на месте и имеет остроугольную форму, часть транспортируется, приобретая окатанную форму. То есть при данном выветривании меняется лишь внешний облик, но химический и минеральный состав остается тот же самый (в пустынных и высокогорных областях). В процессе транспортировки данный материал может переотлагаться и образовывать своеобразные россыпные месторождения из устойчивых минералов. Например: платина, золото, серебро, магнетит.

Химический процесс выветривания. Основными агентами химического выветривания являются вода, углекислый газ и кислород. Вода проникая вглубь горных пород становится агрессивной, так как в ней увеличивается содержание углекислого газа и кислорода, вследствие чего увеличивается ее растворяющая способность и увеличивается также процесс окисления. В результате химического выветривания происходят следующие реакции:

окисление, гидратация, карбонитизация, каолинитизация, лимонитизация.

Например в процессе гидратации ангидрида (СаSО4) образуется гипс (СаSО4 •2Н2О). Вода является прекрасным растворителем калийной соли, гипса, ангидрида, известняка. Процесс гидролиза происходящий при воздействии Н2СО3, разрушающе воздействует на минералы и горные породы. Такой процесс называется карбонитизацией. В процессе гидролиза полевых шпатов образуется каолинит. Такой процесс называется каолинитизацией.

Процессы гидролиза сопровождаются выносом легко растворимых химических элементов, на месте остаются труднорастворимые окислы алюминия и железа, такую зону выветривания называют корой выветривания. Процессы окисления в основном протекают в пределах сульфидных месторождений. Вода, обогащаясь различными химическими элементами, растворяя рудные минералы, частично окисляет железосодержащие, в результате чего в верхней части таких месторождений образуется так называемая железная шляпа, насыщенная гидроокислами железа и имеющая своеобразный цветовой окрас. В зоне цементации или зоне вторичного обогащения могут образоваться руды меди, золота, цинка. Сульфаты металлов реагируют с первичными рудами, в результате чего образуются вторичные сульфиды.

Осадочный процесс. Разрушенные в результате выветривания огромные массы горных пород и минералов перемещаются текучими водами. При этом происходит сортировка материала и его отложений, так образуются механические осадки, имеющие очень широкое распространение. К ним относится главная масса обломочных горных пород (гравий, пески, глины и т. д.) Химическое осаждение минералов может происходить как из глинистых, так и из коллоидных растворов. В озерах и морях возникали такие условия, растворенные вещества не могут больше находиться в растворе и выпадают в осадок. Такое происхождение различных солей, гипса, галита, карналлита и др. Это химические осадки. Накопление солей происходит в условиях сухого климата при испарении морских (реже континентальных) вод. Последовательность осаждения солей определяется их концентрированным составом и температурой морской воды.

Большую роль в разрушении минералов и горных пород и в их образовании играют живые организмы, главным образом различные бактерии. Поэтому можно выделить также и биогенный или точнее биохимический процесс. Установлено участие организмов в образовании фосфоритов, самородной серы, руд железа и марганца. Минералы, образованные при участии организмов называют биолитами. К биолитам можно отнести и породы, например, карбонатные (известняки, мел), которые образуются в результате скопления организмов с известковым скелетом, а также каменный уголь, торф и горючие сланцы.

Важную роль в образовании Экзогенных минералов играют коллоидные растворы. В коллоидах различают растворитель и растворенное вещество. Коллоидные растворы (золи) характеризуются преобладанием растворителя. Когда количество растворителя невелико, образуются студнеподобные массы (гели). Примерами гелей могут служить опал (гель кремнезема) и лимонит (гель гидроокислов железа). Осаждение коллоидов из растворов(коагуляция) происходит от смешения коллоидов различных зарядов, повышения температуры, изменения концентрации раствора и от других причин. Выпавшие из коллоидных растворов гели подвергаются старению, они теряют воду и могут со временем перейти в скрытокристаллические агрегаты (например за счет геля кремнезема образуется халцедон и кварц). Такие образования называются метаколлоидными. В виде метаколлоидов встречаются также окислы и гидроокислы железа и марганца (марказит, сфалерит и д. р.).

Относительный возраст горных пород, методы его определения. Геохронологическая и стратиграфическая шкалы.

В осадочных породах находят отпечатки и останки древних и современных растений и животных.

Земная кора приобрела современные состав и строение в результате процесса длительного исторического развития. Одновременно с образованием осадочных пород происходила эволюция органического мира, поэтому отдельным периодам истории Земли отвечают определенные группы растений и животных организмов: древним слоям — наиболее примитивные‚ более молодым — более современные. Это создает основу для использования останков животных и растений, захороненных в толщах отложений (так называемых окаменелостях), для определения возраста осадочных горных пород.

Некоторые формы организмов существовали на Земле длительное время и встречаются в толщах пород, отвечающих большому этапу развития планеты, другие исчезли сравнительно быстро и приурочены только к вполне определенным слоям. Такие ископаемые формы носят название руководящих. Они позволяют вполне однозначно определить относительный возраст слоев земной коры. Обычно для этой цели используют не отдельные формы, а сообщества форм, что делает выводы более надежными. Метод установления относительного возраста слоев осадочных пород по ископаемым формам животных и растений называется биостратиграфическим.

На основании установления относительного возраста толщ горных пород разработана хронологическая шкала развития Земли, в которой выделяются различные по длительности единицы времени: эра, период, эпоха, век. Этим отрезкам времени соответствуют группы, системы, отделы и ярусы, на которые подразделяются толщи горных пород.

Абсолютный возраст отложений вначале был приближенно определен по мощности толщ и времени образования слоя единичной толщины, а позднее по содержанию в породе радиоактивных элементов, параметры и время распада, а также конечные продукты превращения которых известны.

Для инженера-геолога возраст пород (относительный или абсолютный) имеет большое значение, так как он во многом определяет особенности строения толщ горных пород, их прочность и деформативные характеристики. Например, древнейшие породы

архейской, протерозойской и палеозойской групп отличаются значительно большей плотностью и прочностью, чем соответствующие им по составу породы мезозойской и кайнозойской групп.

По положению в толщах осадочных отложений того или иного возраста устанавливают возраст более молодых прорвавших их интрузий или залегающих ниже осадочного чехла более древних изверженных и метаморфических пород. В метаморфических породах, образовавшихся из осадочных, иногда также находят окаменелости, позволяющие определить относительный возраст исходного осадка.

Стратиграфическая колонка.

Использованная литература.

1. Сапфиров Г.Н., Структурная геология и геологическое картирование – М.: Недра, 1982

2. Дружинин М.К., Основы инженерной геологии – М.: Недра, 1978

www.ronl.ru

Экзогенные процессы — реферат

Содержание

     Введение__________________________________________2

1. Земная кора_____________________________________3
2. Экзогенные процессы_____________________________5
3. Подземные воды_________________________________7

      Заключение________________________________________20

     Список использованной литературы____________________21                  

Введение.

Геоло́гия (от др.-греч. γῆ — «земля» и от λόγος — «слово») — наука историческая, и важнейшей её задачей является определение последовательности геологических событий. Для выполнения этой задачи с давних времён разработан ряд простых и интуитивно очевидных признаков временных соотношений пород.

Интрузивные взаимоотношения  представлены контактами интрузивных  пород и вмещающих их толщ. Обнаружение  признаков таких взаимоотношений (зоны закалки, даек и т. п.) однозначно указывает на то, что интрузия образовалась позже, чем вмещающие породы.

Секущие взаимоотношения  также позволяют определить относительный  возраст. Если разлом рвёт горные породы, значит он образовался позже, чем  они.

Ксенолиты и  обломки попадают в породы в результате разрушения своего источника, соответственно они образовались раньше вмещающих  их пород, и могут быть использованы для определения относительного возраста.

Принцип актуализма постулирует, что геологические  силы, действующие в наше время, аналогично работали и в прежние времена. Джеймс Хаттон сформулировал принцип  актуализма фразой «Настоящее — ключ к прошлому».

Утверждение не совсем точное. Понятие «сила» —  понятие не геологическое, а физическое, к геологии имеющее опосредованное отношение. Правильнее говорить о геологических  процессах. Выявление сил, сопровождающих эти процессы, могло бы стать главной  задачей геологии, чего, к сожалению, нет.

 «Принцип  актуализма» (или метод актуализма) являются синонимом метода «аналогии». Но метод аналогии не является  методом доказательства, он является  методом формулирования гипотез  и, следовательно, все закономерности, полученные методом актуализма, должны были бы пройти процедуру  доказательства их объективности.

 В настоящее  время принцип актуализма стал  тормозом в развитии представлений  о геологических процессах.

Принцип первичной  горизонтальности утверждает, что морские  осадки при образовании залегают горизонтально.

Принцип суперпозиции заключается в том, что породы находящиеся в не нарушенном складчатостью  и разломами залегании, следуют  в порядке их образования, породы залегающие выше моложе, а те которые  находятся ниже по разрезу — древнее.

Принцип финальной  сукцессии постулирует, что в  одно и то же время в океане распространены одни и те же организмы. Из этого  следует, что палеонтолог, определив  набор ископаемых остатков в породе, может найти одновременно образовавшиеся породы.

ЗЕМНАЯ  КОРА

Земная кора является наиболее хорошо изученной  твердой оболочкой Земли. Название «кора» исторически связано с  представлением о твердой оболочке, образовавшейся в результате остывания  поверхностных слоев расплавленного огненно-жидкого вещества Земли, из которого она состояла первоначально, как это представлялось по ранее  господствовавшим космогоническим  гипотезам.

Земная кора состоит из нескольких слоев, толщина  и строение которых различны в  пределах океанов и материков. В  связи с этим выделяют океанический, материковый и промежуточный  типы земной коры, которые будут  описаны дальше.

По составу  в земной коре выделяют обычно три  слоя – осадочный, гранитный и  базальтовый.

Осадочный слой сложен осадочными горными породами, являющимися продуктом разрушения и переотложения материала нижних слоев. Этот слой хотя и покрывает  всю поверхность Земли, но местами  настолько тонок, что практически  можно говорить о его прерывистости. В то же время иногда он достигает  мощности в несколько километров.

Гранитный слой сложен в основном магматическими породами, образовавшимися в результате застывания расплавленной магмы, среди которых преобладают разности, богатые кремнеземом (кислые породы). Этот слой, достигающий на материках мощности 15-20 км, под океанами сильно сокращается и даже может совсем отсутствовать.

Базальтовый слой также слагается магматическим  веществом, но более бедным кремнеземом (основными породами) и обладающим большим удельным весом. Этот слой развит в основании земной коры во всех областях земного шара.

Материковый тип  земной коры характеризуется присутствием всех трех слоев и является значительно  более мощным, чем океанический.

Земная кора представляет собой основной объект изучения геологии. Земная кора состоит  из весьма разнообразных горных пород, состоящих из не менее разнообразных  минералов. При изучении горной породы прежде всего исследуют ее химический и минералогический состав. Однако этого недостаточно для полного  познания горной породы. Одинаковый химический и минералогический состав могут  иметь породы различного происхождения, а следовательно, и различных  условий залегания и распространения.

Представим себе такую породу, как гранит. Она  состоит из минералов: кварца, полевого шпата, биотита и иногда роговой  обманки. Если гранит залегает на поверхности  Земли, то в условиях резко континентального климата он подвергается механическому  разрушению, выветриванию. Камень распадается  на составные части, образуется дресва, состоящая из обломков минералов. Обломки  подхватываются текучими водами, которые  окатывают их, измельчают и превращают в песок. В дальнейшем песок может  быть сцементирован в песчаник и  так возникает новый камень, новая  горная порода осадочного происхождения. По минералогическому и химическому  составу она может почти не отличаться от гранита, тем не менее  условия ее образования, формы залегания  и закономерности распространения  будут совсем иными.

Поэтому, для  того чтобы выяснить происхождение  горной породы, надо изучить не только ее химический и минералогический состав, но и многие другие особенности, а  именно: структуру, текстуру и форму  залегания.

Под структурой породы понимают размеры, состав и форму  слагающих ее минеральных частиц и характер их связи друг с другом. Различают разные типы структур в  зависимости  от того, сложена ли горная порода из кристаллов или аморфного  вещества, какова величина кристаллов (целые кристаллы или обломки  их входят в состав породы), какова степень  окатанности обломков, совершенно не связанны друг с другом образующие породу минеральные зерна или  они спаяны каким-либо цементирующим  веществом, непосредственно срослись друг с другом, проросли друг друга  и т. д.

Под текстурой  понимают взаиморасположение составляющих породу компонентов, или способ заполнения ими пространства, занимаемого горной породой. Примером текстур могут  быть: слоистая, когда порода состоит  из чередующихся слоев разного состава  и структуры, сланцеватая, когда  порода легко распадается на тонкие плитки, массивная, пористая, сплошная, пузырчатая и т.д.

Под формой залегания  горных пород понимается форма тел, образуемых ими в земной коре. Для  одних пород – это пласты, т.е. сравнительно тонкие тела, ограниченные параллельными поверхностями; для  других – жилы, штоки и т.п.

В основу классификации  горных пород кладется их генезис, т.е. способ происхождения. Выделяют три  крупные группы пород: магматические, или изверженные, осадочные и  метаморфические.

Магматические породы образуются в процессе застывания силикатных расплавов, находящихся  в недрах земной коры под большим  давлением. Эти расплавы получили название магмы  (от греческого слова «мазь»). В одних случаях магма внедряется  в толщу лежащих выше пород  и застывает  на большей или  меньшей глубине, в других – она  застывает, излившись на поверхность  Земли в виде лавы.

Осадочные породы образуются в результате разрушения на поверхности Земли ранее существовавших пород и последующего отложения  и накопления продуктов этого  разрушения.

Метаморфические породы представляют собой результат  метаморфизма, т.е. преобразования ранее  существовавших магматических и  осадочных горных пород под влиянием резкого повышения температуры, повышения или изменения характера  давления (смены всестороннего давления на ориентированное), а также под  влиянием других факторов.    

ЭКЗОГЕННЫЕ  ПРОЦЕССЫ

Поверхность Земли  и ее недра непрерывно изменяются под воздействием самых разнообразных  сил и факторов. Эти процессы изменения  протекают в подавляющем своем  большинстве крайне медленно с точки  зрения человека, незаметно не только непосредственно для его глаза, но часто и незаметно для многих сменяющих друг друга поколений  людей. Однако именно эти медленные  процессы в течение миллионов  и миллиардов лет истории Земли  приводят к наиболее разительным  и крупным переменам в ее лике и внутреннем строении. Они и составляют главное содержание истории Земли.

Среди геологических  процессов есть и такие, которые  проявляются очень бурно и  приводят к катастрофическим последствиям. Сюда относятся мощные извержения вулканов, разрушительные землетрясения, внезапные  горные обвалы и т.п. Но эти процессы проявляются значительно редко, охватывают относительно небольшие  площади и играют в истории  Земли значительно меньшую роль.

Чтобы верно  понять динамику Земли и правильно  истолковать закономерности ее развития, требуется очень тонкое наблюдение именно над медленно протекающими геологическими процессами. Их изучение и составляет основное содержание динамической геологии.

Для удобства изучения геологические процессы разделяют  на две большие группы: процессы внешней геодинамики, или внешние  экзогенные процессы, и процессы внутренней геодинамики, или внутренние эндогенные процессы.

Экзогенные процессы возникают в результате взаимодействия каменной оболочки с внешними сферами: атмосферой, гидросферой и биосферой. Эндогенные процессы проявляются при  воздействии внутренних сил Земли  на ту же каменную оболочку.

Разделение процессов  на внешние и внутренние носит  несколько условный характер, так  как между ними нет категорического  разграничения, а наоборот, наблюдается  тесное взаимодействие. Тем не менее  подобное деление методически вполне оправдано.

Экзогенные процессы в свою очередь подразделяются на три большие группы: процессы выветривания, процессы денудации и процессы аккумуляции, или осадконакопления.

Выветривание  представляет собой процесс изменения (разрушения) горных пород и минералов  вследствие приспособления их к условиям земной поверхности. Оно состоит  в изменении физических свойств  минералов и горных пород, главным  образом сводящегося к их механическому  разрушению, разрыхлению и изменению  химических свойств под воздействием воды, кислорода и углекислого  газа атмосферы и жизнедеятельности  организмов.

Денудация и  аккумуляция (или осадконакопление) тесно взаимосвязаны. Под денудацией понимается совокупность процесса сноса  продуктов разрушения горных пород, создаваемых в основном выветриванием. Она проявляется главным образом  в пределах суши и сводится к перемещению  раздробленного или химически растворенного  материала с возвышенностей в  депрессии рельефа – долины, котловины, озерные и морские бассейны. Главными ее агентами являются сила тяжести, текучие  воды, ветер и движущиеся льды ледников. Денудация (от латинского слова «денудо» – обнажаю) приводит к разрушению целых горных систем, шаг за шагом сравнивая их с землей и превращая в равнины.

Аккумуляция –  это сумма всех процессов накопления осадков, возникающих в понижениях рельефа Земли за счет принесенных  денудацией продуктов выветривания. Она является первой стадией образования  новых осадочных горных пород.

Выветривание  лишь подготавливает материал для денудации, но само по себе еще не приводит к  серьезным изменениям лика Земли. Денудация  же является наиболее активны фактором преобразования Земли, мобилизующим, приводящим в движение огромные массы вещества. Поэтому изучение денудации является одним из главных предметов динамической геологии. Аккумуляция – это дальнейшее звено в цепи экзогенных процессов, сводящееся к тому, что продукты выветривания как бы вновь обретают покой, теряют свою подвижность, входя  в состав осадочных пород. Однако аккумуляция не является конечным звеном в цепи преобразования материи, но лишь этапом в круговороте ее в условиях Земли.

referat911.ru

Реферат - Экзогенные геологические процессы на юге Ивановской области

Четвертичные отложенияраспространены на территории изучаемого района повсеместно. Как правило, по своему генезису они могут быть отнесены к двум основным типам: ледниковому – гляциальному (лат. claciales– ледяной) и водно-ледниковый – флювиогляциальный (лат. fluvius– река). Ледниковый тип отложений связан с геологической деятельностью покровов льда в течение ледниковых эпох. Флювиогляциальные отложения обязаны своим происхождением водно-ледниковым потокам, они формировались преимущественно по периферии покровов льда, когда они значительно сокращались, вплоть до полного таяния. Флювиогляциальные формы образовывались и во время наступления ледника, но имели ограниченное распространение в пограничных регионах ледникового покрова и внеледниковых областей [11].

Многие положения теории четвертичных материковых оледенений до сих пор являются спорными. Не вполне понятны причины, обуславливающие ритмическое наступление и отступание огромных массивов льда, дискуссионным является вопрос о количестве циклов оледенений, однако, основные положения ледниковой теории сегодня представляются уже незыблемыми и находят однозначное решение у различных специалистов:

1. Древнее оледенение было. При этом оно являлось многократным: ледниковые и межледниковые эпохи чередовались друг с другом.

2. Древнее оледенение было глубоко своеобразным в различных местных природных условиях. Отмечаются некоторые местные особенности развития древних ледниковых форм в различных природных условиях.

По результатам проведения геолого-геоморфологических работ обнаружены следы трёх оледенений: днепровского, московского и валдайского. Кроме перечисленных генетических типов отложений широко развиты древний аллювий двух надпойменных террас, покровные суглинки на водоразделах, современные озерно-болотные и аллювиальные образования. Мощность четвертичной толщи изменяется от 20 до 80 м. [34].

Нижнечетвертичные отложенияявляются наиболее древними. Повсеместного распространения не имеют. На территории изучаемого района они, очевидно, представлено только водно-ледниковыми, аллювиальными, озерными и болотными отложениями нерасчлененными окско-днепровского горизонта (f, lglok– lldn), сложенного песками разнозернистыми с гравием и галькой, супесями, глинами и алевритами.

Среднечетвертичные отложениянаиболее широко распространены на территории города. Они представлены сложным комплексом, в котором выделяются московская морена, а также флювиогляциальные образования днепровско-московского и московского горизонтов.

Днепровско-московский горизонты имеют мощность от 1 до 25м. Это водно-ледниковые, аллювиальные, озерные и болотные отложение нерасчлененные (f, lglldn– ms), сложенные флювиогляциальными светло-серыми песками разнозернистыми с гравием, галькой и валунами, с прослоями глин, суглинков и алевритов. Залегают они на дочетвертичных, как правило – триасовых, породах и перекрываются московской мореной. Образование отложений относится ко времени отступания днепровского и наступления московского ледника. Днепровско-московские (межморенные) отложения часто выходят на дневную поверхность.

Московский горизонт представлен мореной (gllms) мощностью 10 – 20 м, в некоторых местах она достигает 40м. Морена, представлена коричневыми и красновато-коричневыми, грубопесчанистыми, плотными, однородными суглинками с прослоями песков и супесей (мощность 1 – 6м), с небольшим количеством гальки и валунов кремния, гнейса, гранита и других пород. На территории изучаемого района, морена развита очень широко. Она часто обнажается по берегам рек. Обычно морена залегает на днепровско-московских отложениях.

Аллювиальные и водно-ледниковые отложения времени максимального распространения ледника (a, f, lgllmsmax) широко развиты в исследуемом районе. Сложены они песками и супесями, светло-серыми, мелко- и тонкозернистыми, тонкослоистыми, с гравием, галькой, реже валунами. Мощность отложений от 3 – 8м. Пески обычно залегают в нижней части разреза, супеси – в верхней. Образование флювиогляциальных отложений связано с максимальным распространением московского ледника, залегают они плащеобразно на различных абсолютных высотах, часто выходят на поверхность.

Водно-ледниковые отложения времени отступания ледника (f, lgllmss) имеют мощность от 4 до 8м. Широко распространены. Залегают зандровые пески на московской морене на различных высотах. Представлены они песками серыми, серовато- желто-коричневыми, кварцево-полевошпатными, разнозернистыми, в различной степени глинистыми, с примесью гравия и гальки различных пород (иногда с прослоями суглинков и супесей мощностью до 5,5м). Имеющиеся в изучаемом районе зандровые пески соответствуют раннему этапу отступания ледника, они образовывались южнее краевых образований московского ледника. Лежат пески непосредственно под почвенным слоем, поэтому часто вскрываются долинами рек и оврагами [45].

Средне-верхнечетвертичные отложенияразвиты в виде отдельных изолированных пятен. Из отложений, относящихся к этому времени, наиболее распространен нерасчлененный комплекс отложений перигляциальных зон московского и валдайского оледенений на водоразделах (prII– III, prIII), залегающий на московской морене. Представлены покровные образования бурыми, желтовато-серыми, светло-серыми, тонкими, легкими, пылеватыми, плотными, пористыми суглинками с характерной столбчатой отдельностью, линзочками и прослоями песков. В покровных отложениях преимущественно преобладают пылеватые (алевритовые) частицы, содержание которых составляет 46 – 56%, содержание песка меняется от 20 – 40%, глинистая часть составляет 11 – 19%. Накопление покровных отложений происходило в основном во время валдайского оледенения, однако за границей московского оледенения они могли отлагаться талыми водами московского ледника. Вопрос о происхождении этих отложений на изучаемой территории не выяснен. Предложен ряд гипотез, связывающих образования покровных суглинков с эоловыми, флювиогляциальными, элювиально-флювиогляциальными и другим процессами или с комбинациями указанных процессов. Мощных покровных суглинков изменяется от 1 до 3 м.

Верхнечетвертичные отложениязалегает непосредственно под современными, они сложены озерными и болотными отложениями, а также отложениями надпойменных террас.

Микулинский горизонт представлен аллювиальными, озерными и болотными отложениями (a, l, hIIImk), перекрытыми только современными болотными образованиями. Мощность отложений составляет около 12 м. Залегают они на московской морене. Сложены микулинские отложения песком грязно-зеленовато-серым, глинистым, разнозернистым; глиной темно-серой, сильно известковистой, с гнездышками торфа; торфом землистым, почти черного цвета; илом темно-зеленовато-синим, глинистым, с растительными остатками. Встречаются перегнившие остатки растений.

Нижневалдайский горизонт валдайского надгоризонта представляет собой аллювиальные отложения второй надпойменной террасы (a(2t) IIIv1), которые имеют ограниченное распространение. Терраса является структурно-аккумулятивной, её высота достигает 6 – 10 м., а мощность аллювия не превышает 3 – 7 м. Аллювий сложен серыми, серовато-желтовато-коричневыми, разнозернистыми песками, в которых встречаются прослои супесей, суглинков и гавийно-галичного материала.

Средневалдайский – верхневалдайский горизонты представлены аллювиальными отложениями первой надпойменной террасы (a(1t) IIIv2 – 3). Они развиты по долинам рек. Терраса почти всегда аккумулятивная. Аллювий, обычно, не уходит под урез воды и залегает на морене или подморенных песках. Мощность аллювия первой террасы обычно 6 – 7 м. Образование первой надпойменной террасы относится к середине и к концу валдайского оледенения [34].

Верхнечетвертично-современные отложения выражены на территории только в виде эоловых отложений (vIII— IV). Они развиты на поверхности первой и второй надпойменных террас в виде небольших песчаных холмов с относительными высотами не более 1,5 м. Своим происхождением они обязаны эоловым процессам, происходившим в голоценовое и верхнечетвертичное время.

Современные отложения представлены отложениями современных рек и болот.

Аллювиальные отложения (aIV) слагают пойменные террасы рек, многочисленных оврагов и балок. Выраженность террасы зависит от размеров водотока, поэтому у разных рек она колеблется от нескольких метров до 2 км. Высота поймы также колеблется от нескольких сантиметров до 2 – 3,5 м. Пойма сложена песками различной окраски и зернистости, суглинками, супесями, реже гравийными песками с примесью гальки различных пород. Мощность пойменных отложений изменяется от 1 – 2 до 10 – 13 м. Подстилается современный аллювий, как правило, московской мореной, водно-ледниковыми отложениями времени отступания московского ледника или водно-ледниковыми межморенными отложениями московско-днепровского горизонтов.

Болотные образования (hIV) имеют очень широкое распространение на территории изучаемого района. Особенно они распространены в долинах рек, на водоразделах. Преобладающим типом болот являются низинные, однако встречаются и водораздельные верховые. Отложения болот имеют мощность от 2 – 3 до 10 м. Представлены они торфом и в меньшей степени глинами и суглинками, неравномерно гумусированными и иловатыми, изредка встречаются болотные мергели [27].

3.2 Тектоника Территория изучаемого района расположена в центральной части Восточно-Европейской платформы на южном борту московской синеклизы. В основании описываемой территории выделяется кристаллический фундамент, отражающий архейско-нижнепротерозойскую стадию развития платформы. Залегающий над фундаментом осадочный чехол, соответствует платформенному этапу ее развития от верхнего протерозоя до четвертичного периода. Кристаллический фундамент сложен архейскими и нижнепротерозойскими интенсивно дислоцированными гнейсами, гранито-гейсами и кристаллическими сланцами, прорванными гранитами и ультрабазитами. Площадь кристаллического фундамента не представляет собой плоскую поверхность, она постепенно погружается в северо-восточном направлении. Интенсивность погружения невелика – в среднем она составляет 5 м. на километр. На фоне этого общего погружения отмечаются отдельные пологие поднятия и впадины. В районе города Южи выделяется поднятый участок с амплитудой 100 – 200 м., связанный с интрузией основных и ультраосновных пород. Возраст кристаллических пород определен в диапазоне 1510 – 1850 млн. лет. На кристаллическом фундаменте с резким угловым несогласием залегают верхнепротерозойские, палеозойские, мезозойские и кайнозойские отложения, образующие осадочный чехол платформы.

По магнитометрическим данным территория расположена в зоне сочленения двух полей, характеризующихся развитием различно выраженных магнитных аномалий. К северной части широким развитием пользуются магнитные аномалии большей интенсивности северо-восточного простирания. В южной части развиты магнитные и гравитационные аномалии изометрической формы небольшой интенсивности.

Описываемая территория приурочена к зоне сочленения двух крупных надпорядковых структур Русской платформы: Московской синеклизы и Токмовского свода Волго-Уральской антиклизы, расположенного юго-восточнее изучаемого района [12].

Главным структурным элементом территории является Окско-Цнинский вал. Большая часть вала расположена во Владимирской области, в пределах Рязанско-Саратовского прогиба. Изучаемую территорию вал затрагивает своим северным окончанием.

Окско-Цнинский вал представляет собой вытянутую в меридиональном направлении полосу пологих поднятий, в сводах которых обнаружены отложения верхнего карбона и перми. На изучаемой территории выход верхнего карбона имеется только юго-западнее города Южи. Поперечный профиль вала ассиметричный: западный склон более крутой, величина падения слоев составляет в среднем не менее 30 м. на километр. Падение слоев на восточном склоне вала весьма пологое. В осевой части вал осложнён рядом куполовидных поднятий, кулисообразно примыкающих друг к другу и разделенных седловинами. В пределах Окско-Цнинского вала установлены два поднятия: Непейцинское и Ковровское. Оба они расположены южнее изучаемого района [Приложение 2].

О времени формирования Окско-Цнинского вала нет единого мнения. Анализируя мощности верхнекаменноугольных отложений, можно сделать вывод, что поднятия в верхнем карбоне не происходило. Значительные структурные преобразования возобновились в конце ранней перми, когда территория значительной части Русской платформы вышла из-под уровня моря, и в континентальных условиях возобновились подвижки фундамента по древним тектоническим швам. Предположительно к этому времени относят начало формирования вала. В пермскую эпоху и в последующее время область

Окско-Цнинского вала, по-видимому, испытывает преимущественно восходящие движения. Однако, нужно отметить, что возможно происходило погружение отдельных участков осевой части на фоне общего поднятия территории. Распространялись ли в пределах вала триасовые отложения неизвестно. В юрское время здесь существовал морской бассейн, и поднятий в пределах вала не было. Преимущественно восходящие движения вновь возникли в предчетвертичное время. Предположительно к этому времени, произошло окончательное формирование вала. Наличием вала, по-видимому, определена конфигурация древней долины реки Клязьмы, огибающей в пределах площади изучаемого района южную оконечность вала [15].

В начале четвертичного периода происходит общее поднятие всей территории, и образуются глубоко врезанные речные долины.

В начале московского времени активизируются положительные движения по широтному разлому вдоль долины реки Клязьмы. Левобережье испытывает погружение и здесь в древних долинах продолжает формироваться относительно мощная толща аллювиально-флювиогляциальных отложений московского времени.

В валдайское время вся территория испытывает в основном поднятие. С этим временем связано формирование второй и первой надпойменных террас.

Активная тектоническая деятельность продолжается и в современную эпоху. Область, расположенная к северу от долины реки Клязьмы, активно опускается. На это указывает слабая расчленённость рельефа и его сглаженные формы, широкое развитие аллювиальных отложений и их большая мощность, образование бессточных впадин и болот.

По материалам аэрофотодешифрирования на территории изучаемого района наблюдается интенсивная трещиноватость и закарстованность карбонатных пород казанского возраста. Чётко выделяется прямолинейная долина реки Исток широтного простирания, прямолинейность всех бортов заболоченных пространств в долине реки Луха северо-западного и меридионального направления [16].

3.3 История геологического развития Вся геологическая история территории, на которой расположен изучаемый район, за последние шестьсот миллионов лет сохранилась в напластовании различных осадочных пород. Наиболее молодые из них можно увидеть на крутых берегах рек, обрывистых склонах оврагов. Самые глубокие отложения вскрываются буровыми скважинами.

На территории изучаемого района глубокого бурения не проводилось, поэтому для восстановления геологической истории местности до каменноугольного периода включительно приходится пользоваться косвенными данными, дополняя их другими материалами.

О развитии местности в архейскую и протерозойскую эры трудно судить достоверно. Наиболее древние отложения образовались в нашем районе во второй половине вендского периода. В это время территория была покрыта морским бассейном, пришедшим с запада и северо-запада, из района современной Балтики. Это море имело большую площадь, оно занимало всю современную Ивановскую область и северо-запад Русской плиты. Существование морского бассейна сопровождалось накоплением песчаников, красноцветных и серых глин, в которых встречаются остатки морских водорослей. Присутствие красноцветов указывает на существование в жарком климате.

В конце венда и в начале нижнего кембрия (томский ярус) происходила регрессия морского бассейна. Территория, изучаемая нами, представляла собой низменную сушу без накопления осадков, то есть происходил стратиграфический перерыв. Новая трансгрессия моря началась в алданском веке. Это море, как и вендское, наступало с северо-запада, со стороны Балтики.

Даная трансгрессия, однако, не выходила на востоке за пределы территории Ивановской области. Поскольку в отложениях алданского яруса распространены красноцветные породы, можно считать, что в нижнем кембрии на территории Русской платформы продолжал существовать тропический климат. В отложениях алданского яруса встречаются трилобиты, относящиеся к теплолюбивой (тропической) фауне. В конце нижнего кембрия произошла регрессия моря. Породы алданского яруса оказывались на суше, в континентальном тропическом режиме. Верхние слои этого яруса под влиянием элювиального процесса образовали коалиновую кору выветривания. Присутствие коалиновых глин в коре отложений алданского яруса указывает на жаркий влажный климат на территории Ивановской области в конце раннего кембрия.

Начиная с раннего кембрия, до конца среднего ордовика, на большей части территории Ивановской области (исключая восточный и юго-восточный районы) существовал морской бассейн с теплолюбивой фауной (трилобиты, брахиоподы, кораллы, морские лилии и т.п.). В позднем ордовике, силуре и вплоть до раннего девона территория Ивановской области представляла собой низменную равнинную сушу. Стратиграфический перерыв заканчивается в среднем девоне. Начинается медленная морская трансгрессия со стороны Уральского океана, на месте которого, в последствии возникают Урал и Западная Сибирь.

Среднедевонское море на территории Ивановской области было мелководным. Среди органических остатков широко представлены остракоды, характерные для опресненных вод. Мощные толщи среднего девона сложены преимущественно песчаными породами, возможно, в аллювиальных и дельтовых фациях.

Среди них встречаются и красноцветные породы, указывающие на существование в это время на Русской плите тропического климата.

В позднем девоне море углубляется. Увеличивается мощность карбонатных отложений, распространены морские животные: кораллы, брахиоподы и др.

В конце позднего девона море мелеет. В верхних слоях появляются лагунные фации: присутствуют гипс и ангидрит [23].

К началу карбона, после короткой трансгрессии с накоплением карбонатных отложений, морской бассейн уходит к востоку от Московской синеклизы. В турнейском ярусе (нижнем ярусе карбона) в западной части синеклизы устанавливается низменная равнина с развитием обширных болот, из которых возник Подмосковный буроугольный бассейн.

На территории Ивановской области турнейские отложения отсутствуют. Здесь на девоне накапливаются морские известняки визейского и серпуховского ярусов нижнего карбона. В конце этой эпохи море снова уходит, и в течение башкирского века на всей Московской синеклизе устанавливается континентальный режим. Здесь на протяжении всего башкирского века среднего карбона существовала низменная равнина с тропическим климатом.

В московском веке и в поздней эпохе карбона вся территория современной Ивановской области была перекрыта морским бассейном, на дне которого накапливались доломиты и известняки с остатками теплолюбивой фауны: кораллов, брахиопод, многообразных простейших организмов — фораминифер (особенно среди них были распространены фузулины). В конце позднекаменноугольной эпохи, в оренбургском веке, морской бассейн становится мелководным и засолоненным, возможно превращается в ряд лагун, где в условиях жаркого климата накапливались загипсованные доломиты. Сокращение и обмеление морского бассейна было связано с поднятием горных сооружений в Западной Европе и началом воздымания уральского хребта.

В начале пермского периода, в ассельском и сакмарском веках, на территории Ивановской области существовало теплое море с карбонатными осадками и многочисленными беспозвоночными животными. В этом море были широко распространены кораллы, иглокожие, брахиоподы и, особенно, многочисленные простейшие, такие как бентосные (донные), так и планктонные (в поверхностных водах) формы. В нижней перми в базальных слоях ассельского яруса накопилось множество остатков фораминифер рода швагерина. По массовому появлению раковин мельчайших швагерин на Русской платформе проводится граница между каменноугольными и нижнепермскими известняками. Нижние, известняковые слои ассельского яруса, ввиду многочисленности остатков швагерин, выделяются как особый швагериновый горизонт.

Во второй половине ранней перми морской бассейн резко обмелел. В северо-западной части области в артинском веке возникла суша. В юго-восточной части, в частности, в Шуйском и расположенных южнее его районах, существовал солеродный бассейн (лагуны и озера), где в жарком аридном климате накапливались ангидриды и гипсы. Возможно, это происходило в течение артинского и кунгурского веков, вплоть до поздней перми. Следует отметить, что кунгурский ярус сложен мощными толщами каменной соли в Предуральском прогибе (Соликамск другие разработки солей) и в Прикаспийской впадине, где существуют многокилометровые купола и штоки солей.

Начало поздней эпохи перми ознаменовалось новой трансгрессией. На всей территории Ивановской области накапливаются карбонатные отложения казанского яруса. Эта территория находилась в тропической зоне. В теплом казанском море были распространены многочисленные беспозвоночные, образовавшие органогенные известняки. Временами происходило обмеление этого моря и тогда, в условиях тропического климата, откладывались загипсованные карбонатные осадки.

В конце поздней перми, в татарском веке, на изучаемой территории накопились преимущественно красноцветные терригенные породы с тонкими прослоями доломитов и включениями гипсов, с остатками пресноводных и солоноводных раковинных рачков – остракод и филлопод. Данные литологические и палеонтологические особенности отложений указывают на накопление осадков в опресненных и засолоненных водных бассейнах – лагунах и озерах. Таким образом, в конце перми морской бассейн покинул изучаемую территорию, как и всю Московскую синеклизу. Возник континентальный лагунно-озерный режим. Климат установился аридный, в тропической и экваториальной зонах [13].

В целом, в палеозое, изучаемая территория располагалась в тропическом и экваториальном поясах. Протяженность времени существования морских условий составляет приблизительно 190 млн. лет, суммарная протяженность озерно-лагунных бассейнов – 30 млн. лет, суши – 90 млн. лет.

В начале мезозоя, в раннем триасе, на изучаемой территории, после незначительного стратиграфического перерыва, устанавливается озерно-лагунный водный бассейн. Присутствие красноцветных отложений указывает на существование аридного климата. Бассейн представлялся в основном пресноводным: наряду с остракодами и филлоподами в озерах и лагунах жили земноводные и водные рептилии, остатки которых обнаружены в отложениях нижнего триаса.

Начиная со среднего триаса, и до конца средней юры территория Ивановской области представляла собой низменную равнину. Только в келловейском веке средней юры эта территория стала огромным морским бассейном, который сливался с Арктическим океаном на севере и океаном Тетисом на юге. Этот бассейн просуществовал до конца раннего мела. В юре здесь накапливались глинистые породы, в мелу – в основном, пески. В последующем, вероятно, в начале четвертичного времени, в связи с образованием Окско-Цнинского вала эти отложения в районе изучаемой нами территории были уничтожены в результате эрозии и ледниковой экзарации. В кайнозое, палеогене, неогене и в четвертичное время, особенно до начала оледенения на территории Окско-Цнинского вала выведены на дневную поверхность пермские карбонатные и сульфатные породы, с которыми связан процесс карстоообразования. В целом, на поверхности дочетвертичных отложений к началу плейстоцена на территории юга Ивановской области существовала низменная равнина с равнинно-долинным рельефом, при этом отдельные долины врезались до глубин 60 – 80 м [27].

Четвертичный период

С наступлением четвертичного периода климат, растения и животные приобрели все современные основные характеристики. В это время, на изучаемой территории происходило накопление толщ осадочного материала (в основном песков, супесей, суглинков), мощностью до 60 -80 м.

С наступлением четвертичного периода климат в отдельные моменты плейстоцена становится настолько холодным, что с севера Фенно-Скандии, Скандинавии и Балтийского моря на юг надвигаются огромные ледники, которые покрывают всю территорию Англии, Германии, Польши и значительную площадь европейской части России. Тщательное изучение ледниковых отложений указывает на то, что ледниковая эпоха обнимает собой огромный отрезок времени, около 1 млн. лет. На протяжении этого времени ледник несколько раз наступал на юг, периодически надолго отступая на север, к центрам оледенения.

Перемещение ледника по территории равнин вероятнее всего происходило следующим образом: ледник шел не сплошным ледниковым фронтом, а в виде отдельных языков, заполнявших сначала понижения в рельефе, а затем все более высокие районы. Так как наиболее низкие высоты были заняты доледниковыми речными, или озерными бассейнами, то именно по ним и распространялся ледник. При этом при своем движении он сначала незначительно, а потом все глубже перерабатывал поверхность суши. Достигнув максимальной мощности, ледник двигался в виде нескольких языков, или потоков. Иногда ледник срывал толщи коренных пород, сносил целые холмы, все речные долины были серьезно преобразованы: некоторые углублены и расширены, а некоторые, наоборот, заполнены мореным материалом. Таким образом, шло выравнивание доледникового рельефа.

Таяние ледника происходило следующим образом: ледник, скорее всего, распадался на отдельные глыбы, вытаивающие в течение столетий. Ледниковые массивы распределялись по территории неравномерно. Они не выстраивались в какие-либо цепи, их размещение подчинялось закономерностям, которые в настоящее время не возможно достоверно восстановить. Именно эти глыбы, с имеющимися между ними понижениями, сформировали современный холмистый рельеф территории изучаемого района.

Ледниковые века сменялись межледниковыми [23].

Вопрос о количестве оледенений на Русской равнине является спорным. Но большинство ученых склоняется к мысли, что оледенений было четыре: окское, днепровское, московское и валдайское.

На территории изучаемого района достоверно установлены следы окского оледенения, наиболее широко распространены следы днепровского и двух фаз московского оледенения, а так же отложения перигляциальных зон валдайского оледенения. Наибольшее влияние на формирование рельефа местности оказало московское оледенение.

Граница распространения окского оледенения проходит по долине реки Оки. Вероятно, что окский ледник сильно переработал доледниковый рельеф, однако результаты его деятельности были существенно изменены последующими днепровским и московским ледниками. Поэтому в современном рельефе практически невозможно найти следы первого окского материкового покровного оледенения. Отложения окского горизонта можно встретить на больших глубинах, в основании древних долин.

Основа современного рельефа сформирована в среднечетвертичное время. Здесь выделяют два оледенения: днепровское и московское.

Днепровский ледник распространялся по всей территории Ивановской области и доходил до Днепра и Дона на юге. Днепровское оледенение самое мощное. Ледник полностью покрывал территорию изучаемого района, наиболее сильно переработал поверхность. Мощность льда достигала около 3,5км. Ледник существенно сгладил водоразделы и заполнил древние ложбины стока.

В период последующего межледниковья происходило формирование зандров. Талые воды отступающего днепровского и наступающего московского ледника способствовали накоплению флювиогляциальных отложений большой мощности [27].

Московский ледник. Выделяют две стадии московского оледенения. Первый раз ледник доходил до долины современной реки Клязьмы. Следовательно, на территории изучаемого района проходила краевая зона ледника, для которой характерны разнообразные морено-конечные ледниковые и водно-ледниковые образования (камы, озы), следы которых можно обнаружить в современном рельефе. В результате движения и отступания льдов московского оледенения формировался современный равнинно-волнистый и холмисто-мореный рельеф территории. Отступая к северу, ледник таял, что приводило к формированию и накоплению зандров. Вторично остановился ледник в районе города Плеса, о чем свидетельствует конечная морена (вторая стадия московского оледенения).

Талые воды московского ледника формировали обширные водноледниковые зандровые равнины. Послеледниковые остаточные озера положили начало современным болотам с мощными торфяниками. В позднемосковское микулинское и осташовское время в них, в условиях характерного плоского озерно-болотного рельефа, разбитого мореными холмами и грядами на отдельные котловины, шло накопление озерно-ледниковых и озерно-болотных отложений. В голоцене процесс торфонакопления шел интенсивно, и в результате накопились многометровые толщи торфа. Время микулинского межледниковья связывают с заложением современной гидрографической сети территории. С этим же связано образование покровных суглинков.

Валдайское оледенение не достигло границ изучаемого района. Оно было распространено лишь на северо-западе Ивановской области. Однако талые воды ледника приводили к углублению речных долин и формированию террас.

В голоценовое время продолжается углубление речных долин и образование пойменных уровней. Комплекс экзогенных и антропогенных процессов формировал современный рельеф территории изучаемого района [34].     продолжение --PAGE_BREAK--3.4 Полезные ископаемые Полезные ископаемые на изучаемой территории представлены месторождениями торфа, известняков, глин кирпичных, гончарных, песка строительного, стекольного, гипсоносных отложений. Полезные ископаемые приурочены к четвертичным и дочетвертичным отложениям.

Наибольший практический интерес для народного хозяйства в основном для нашего района имеют полезные ископаемые, приуроченные к четвертичным образованиям. Основными из них являются торф, легкоплавкие глины, используемые для кирпичного, реже черепичного производства, строительные пески. С дочетвертичными отложениями связаны месторождения известняков [11].

Горючие полезные ископаемые

Торф

Торфяные месторождения расположены в основном в поймах рек и надпойменных террасах, в меньшей степени на водоразделах, связаны с современными болотными отложениями. Большинство болот относят к низинному типу, к которому и приурочены наиболее крупные торфяные месторождения. Основной тип растительности этих болот: осока, пушица, гипновый мох и древесная растительность, преимущественно береза, осина, реже сосна. В соответствии с типом растительности выделяют следующие типы низинных болот: древесно-осоковые, древесно-тростниковые и лесотопяные.

На изучаемой территории месторождения торфа распределены не равномерно.

Большая часть месторождений, занимающая западную часть территории, мелкие, с запасами торфа менее 1млн. м3. Наиболее крупным является Хвастовское месторождение. Средняя мощность полезной толщи 1,8 – 2,6 м., максимальная 5,9 м. Зольность торфа 4,4 – 10,9 %. Почти все месторождения эксплуатируются.

Восточнее располагается крупный торфяник «Большое», имеющий запас торфа 5120 тыс. м3. Мощность полезной толщи изменяется от 1,0 до 3,5 м. Средняя мощность торфа составляет 1,5 – 2,0 м. Преобладают низинные болота, торф которых имеет небольшую кислотность, так как в нем встречаются прослойки и линзочки мергеля, и он может использоваться в качестве удобрений. Зольность торфа до 40 – 50 %, в среднем 15 – 30%, теплопроводная способность колеблется от 4480 – 4900 кал. В виду небольших размеров, высокой зольности торфа и довольно низкой теплотворной его способности данное месторождение не эксплуатируется [16].

Рассмотрим южную часть территории, включающей Южский и Пестяковский районы. Характерно неравномерное распределение торфяных болот. Они приурочены к зандровой равнине времени отступания московского ледника, поймам и низким террасам рек Луха и Клязьмы. Свойства торфяных залежей зависят от их положения на той или иной террасе, или на зандровой поверхности. На пойме расположены торфяники низинного типа, на первой надпойменной террасе низинного и переходного типов, на второй надпойменной террасе и на зандровой поверхности – верхового типа.

Для залежей верхового типа характерен пушициево-сфагнумовый состав торфяной массы, средняя степень разложения до 40% и небольшая зольность до 5%, что характеризует их как источники хорошего топлива. К этому типу принадлежат такие залежи как Дубовичье, Святозерское, Демидовское с запасами торфа соответственно 39257, 41566, 18016 тыс. м 3.

Переходные типы торфяников представляют собой отдельные участки древесных торфов со сфагнумом и осокой, хорошей степени разложения 42% и зольностью до 8%, расположенные среди низинной залежи торфяников. К ним относятся залежи Эстонское (западнее пос. Моста) и Жилкинское (в районе деревень Якушево, Осинки – восточная часть изучаемой территории), с запасами соответственно 2249 и 2537 тыс. м 3.

Торфяникам низинного типа свойственен осоково-древесный состав торфяной массы, невысокая степень разложения и повышенная зольность. Крупными являются месторождения в районе поселков Машная, Мургеевский (Святозерское), Ламна. Большинство торфяных массивов разрабатываются.

В южной части изучаемой территории расположено крупное по площади месторождение Костяево-Клязьменское (юго-восточнее поселка Холуй), с площадью промышленной залежи 1538 тыс. м3. Мощность торфа на месторождениях составляет в среднем 1,0 – 2,5 м., достигая на отдельных участках 7,0 – 9,0 м. (месторождения близ деревень Архиповка, Аристиха, расположенных восточнее пос. Савино). Зольность торфа низкая 4 – 10% и лишь изредка 30 – 40%. Теплотворная способность торфа колеблется от 2,5 до 5,0 тыс. кал. Часть месторождений эксплуатируется с целью топлива и удобрений [15].

Строительные материалы

Глины кирпичные

Легкоплавкие глины и суглинки широко распространены в описываемом районе. Лучшим сырьем для производства кирпича и черепицы, как по качеству, так и по условиям залегания являются покровные суглинки.

Месторождения кирпично-черепичных суглинков, связанных с покровными образованиями, расположены в северо-западной части изучаемой территории. Средняя мощность полезной толщи суглинков составляет 1,0 – 1,5 м. Покровные суглинки имеют пестрый гранулометрический состав: содержание (в %) песчаных фракции 13 -62; пылеватых фракции 7,5 – 6,9; глинистых фракции 5 – 30. Суглинки достаточно пластичны, небольшая степень засоренности природными включениями. По химическому составу довольно однородны, содержание (в %): SiO2 59 -79; Al2 O3 9 – 14; Fe 2O3 4 -8; CaO0,6 – 2,0; MgO0,7 – 2,0. Почти на всех месторождениях разведанные запасы не велики и изменяются от 0,2 до 0,9 млн. м3. Запасы всех месторождений могут быть увеличены за счет разведки прилегающих участков.

В восточной половине площади (Палехский район) покровные суглинки расположены не повсеместно, мощность их обычно до 1,0 м., редко больше. Кроме того, суглинки, залегающие на надморенных песках, сильно опесчанены и нередко переходят в супеси.

В местах отсутствия или слабого развития покровных суглинков для выработки кирпича используются моренные суглинки и глины. Месторождения моренных суглинков мелкие, с запасами обычно до 0,5 млн. м. По гранулометрическому составу суглинки относятся к средним и тяжелым: они засорены мелким гравием и галькой (до 30%), примесями кварца, песчаника, глинистого сланца, диабаза, окремненных пород, реже известняка, доломита. Химический состав суглинков: содержание (в %) SiО2 72 – 80; Al2 O3 9 – 14; Fe2 O3 6 – 7; CaO0,9 – 3,0; MgO0,6 – 1,6 [6].

Наибольшее распространение моренные суглинки получили в южной части изучаемой территории: Южский и Савинский районы.

Месторождения Южская гора и Лесной участок (в районе Южи). Полезная толща представляет собой суглинки красновато-коричневые плотные, с включениями гальки, осадочных и кристаллических пород и редких валунов. Мощность полезной толщи от 1,5 – 2 до 4 – 6 м., мощность вскрышных пород от 0,5 до 1,0 м., в редких случаях достигает 1,5 м. Химический состав следующий: SiO2 72,3 – 78,0; Al2O3 9,5 – 13,4; Fe2O3 3,0 – 7,8. Суглинки по гранулометрическому составу относятся к грубодисперсным, малопластичным; засоренность включениями размером более 0,5 мм до 5%. При температуре спекания они относятся к низкотемпературным (1100 С).

В Савинском, Южском месторождениях характерной особенностью моренных суглинков является обогащенность обломочным материалом, который при эксплуатации удаляется. Обычно мощность суглинков 5 – 10 м. Мощность вскрыши пород составляет 0,2 – 5,0 м., изредка больше.

Встречаются прослои суглинков в аллювиальных отложениях надпойменных террас. Однако здесь суглинки образуют маломощные, быстро выклинивающиеся прослои и линзы, в связи с чем, промышленного интереса они не представляют.

Пестяковское месторождение кирпичных глин, связанное с озерно-ледниковыми отложениями времени отступания московского ледника. Месторождение мелкое. Полезная толща сложена глинами плотными, жирными с линзочками песков, залегает линзообразно. Её мощность меняется от 0,15 до 2,7 м. Мощность вскрыши, представленной песками составляет 0,4 – 1,6 м. Подстилаются глины обводненными водно-ледниковыми московскими песками. По гранулометрическому составу глины относят к пылеватым, высокопластичным (с коэффициентом пластичности 21,6). Химический состав глин: содержание (в %) SiO2 69,2; Al2O3 16; Fe2O3 4,4; MgO+CaO3,5. Применяются для изготовления черепицы [16].

Пески строительные

Месторождения строительных песков развиты в южной части изучаемой территории. По долинам рек возможно использование аллювиальных песков.

На второй надпойменной террасе реки Шижегды разведано Рыжовское месторождение, расположенное в 7,0 км юго-западнее пос. Колобово. Средняя мощность полезной толщи составляет 4,1 максимально 6,4 м. По гранулометрическому составу, пески мелко и тонкозернистые: содержание фракции 0,15 – 0,3 мм составляет 80 – 85% (имеются включения гравия до 5 мм в среднем до 3%). Глинистость колеблется от 1 – 2 до 14%. Пески кварцевые с содержанием SiO2 92 – 95%, с примесью Al2O3 до 4%; Fe2O3 до 1%; CaOдо 1,7%; MgOдо 0,3%. По лабораторным исследованиям пески пригодны для кладочных и штукатурных растворов. Запасы месторождения составляют около 4 млн. м3.

В долине реки Тезы, около деревни Боняково, расположенной в 10 км южнее города Шуи на второй надпойменной террасе развиты аллювиальные пески. Полезная толща Боняковского месторождения мощностью от 1,3 до 7,3 м представлена песками кварцевыми, разнозернистыми, слабоглинистыми, с маломощными прослоями.

Залежи Клязьменского месторождения. Наиболее перспективными среди описываемого генетического типа являются отложения второй надпойменной террасы, широко развитые на левобережье. Полезная толща начинается обычно у поверхности и уходит на глубину 10 – 12 м. Она представлена среднезернистыми песками. Мощность полезной толщи меняется от 2,5 – 3 до 12 м. Полезная толща часто обводнена. Большая группа месторождений строительных песков приурочена к водно-ледниковым отложениям московского времени.

В пределах изучаемой территории располагается Фролищинское месторождение (на границе с Владимирской областью). Полезной толщей этого месторождения являются надморенные флювиогляциальные пески разнозернистые, с содержанием фракции крупнее 0,5 мм от 51 до 93%. Изредка встречаются валуны кристаллических и осадочных пород. Мощность песков изменяется от 0,5 до 4 – 5 м [16].

Пески стекольные

Наиболее хорошо отсортированные кварцевые разности песков приурочены к водно-ледниковым отложениям, но эти пески пригодны только для производства качественного тарного стекла. Стекольные пески высокого качества на территории не обнаружены. Водно-ледниковые пески обычно плохо отсортированы, залегают на значительной глубине (более 10 м) и почти повсеместно обводнены на всю мощность. На дневную поверхность пески выходят на отдельных участках по долинам рек, в частности, наиболее перспективным участком считается долина реки Люлех, где подморенные пески прослеживаются по правому и левому коренным склонам долины. В пределах изучаемой территории наиболее крупное разведано Палехское месторождение. Пески кварцевые с содержанием SiO2 от 87,0 до 98,0%; Al2 O3 от 0,3 до 2,0%; Fe2 O3 от 0,2 до 1,2%. В песках преобладает фракция 0,3 – 0,15 мм, (50 – 89%). Содержание глинистых и пылеватых частиц довольно постоянно 0,4 – 2,5 и только в единичных случаях достигает 29%. Пески могут использоваться для производства окрашенной тарной посуды, облицовочных плиток, стеклянных труб, стеклоблоков. Запасы песков составляют 3,4 млн. т [1, 6].

Известняк

В пределах изучаемой территории разведано два крупных месторождения известняков: Легковское и Тарасихинское. Оба месторождения приурочены к наиболее приподнятым участкам на юго-западе территории, в пределах Окско-Цнинского вала, где карбонатные породы казанского яруса верхней перми залегают близко к дневной поверхности. Месторождения мелкие. Полезная толща представлена доломитизированными известняками с прослоями доломитов и органогенно-обломочных известняков. Мощность необводненных карбонатных пород, отнесенных к полезной толще, составляет на Легковском месторождении от 2,3 до 19,4 м. На Тарасихинском от 3,1 до 7,5 м. Мощность вскрыши на Легковском месторождении изменяется от 0,9 до 14,4 м. (четвертичные суглинки или пески и глины, песчаники, алевриты татарского яруса верхней перми). Мощность вскрыши на Тарасихинском месторождении от 2,8 до 3,4 м (пески и суглинки второй надпойменной террасы). По химическому составу пески и доломиты (содержание СаО 31,4 – 52%; MgO0,6 – 23,8%) пригодны для производства магнезиальной строительной извести, муки для известкования почв. Так же месторождения эксплуатируются для получения удобрений. На юге изучаемой территории развиты гипсоносные отложения, отличающиеся высоким качеством гипса, и могут применяться в различных отраслях промышленности [2, 16].

Выводы

Таким образом, можно сделать вывод, что в основании изучаемой территории залегает кристаллический фундамент, сложенный породами архейского и нижнепротерозойского возраста. Поверхность кристаллического фундамента погружается в северо-восточном направлении. На нем последовательно и горизонтально залегают молодые осадочные породы. На формирование осадочного чехла большое влияние оказали четвертичные отложения, представленные моренными и водно-ледниковыми образованиями окского, днепровского и, в значительной степени, московского ледников.

Описываемая территория находится в зоне сочленения двух крупных надпорядковых структур Русской платформы: Московской синеклизы и Токмовского свода Волго-Уральской антиклизы, расположенного юго-восточнее изучаемого района.

Главным структурным элементом территории является Окско-Цнинский вал, представляющий собой вытянутую в меридиональном направлении полосу пологих поднятий.

Полезные ископаемые изучаемой территории тесно связаны с ее геологическим строением. С дочетвертичными образованиями связано месторождение известняков, с четвертичными отложениями – месторождения торфа и строительные материалы.

4. Геоморфология Территория описываемого района входит в состав Волжско-Клязьменской морено-зандровой равнины. Она залегает на размытых пермских и мезозойских отложениях южной части Московской синеклизы и восточной части Волго-Уральской антиклизы.

В пределах изучаемого района выделяют два основных типа рельефа: зандровая долина, расположенная в низовьях рек Тезы и Луха, так же затрагивающая левобережье Клязьмы, и ледниковая равнина, расположенная на водоразделах этих рек.

Для более детального описания рельефа учитывались морфологические признаки отдельных участков.

Рассматриваемая территория представляет собой, в общем, пологоволнистую равнину, понижающуюся в южном направлении. Описываемый район расположен в пределах двух орографических областей. Большая (северная) его часть принадлежит Балахнинской низине, выделяемой под местным названием Лухская низина. Южная часть района граничит с северо-западным окончанием Приволжской возвышенности – Гороховетским плато [15].

Основные черты современного рельефа были заложены еще в доледниковое время, однако, окончательное его формирование происходило под действием ледников, их талых вод и послеледниковой эрозии. Отложения окского и днепровского оледенений не смогли снивелировать древний рельеф. Возможно, что нивелировке рельефа в какой-то мере препятствовали неотектонические движения, которые обновляли древние структурные элементы. Основное значение в формировании современного рельефа имела аккумулятивная деятельность московского ледника, который, как и предыдущие, захватил всю территорию изучаемого района. В верхнечетвертичное время продолжается заложение и развитие гидросети. В современный период эразионно-денудационные процессы и, частично, культурная деятельность человека постепенно преобразуют внешний облик сформированной поверхности [49].4.1 Ледниковые формы рельефа По генетическим и морфологическим признакам в пределах территории можно выделить следующие типы рельефа (рассматриваемые типы рельефа описаны в направлении с запада на восток).

Плоская пологоволнистая, местами расчленённая моренная равнина московского оледенения расположена на северо-западе изучаемого района на правобережье реки Тезы. Современный рельеф в основных чертах унаследовал дочетвертичный: сохранился древний водораздел, расположенный в районе максимально абсолютных высот дочетвертичного (120 – 140 м.) и современного (150 – 165 м.) рельефа. Поверхность равнины пологоволнистая, участками почти плоская, заболоченная в результате слабого дренажа. Общий уклон поверхности направлен от Волжско-Клязьменского водораздела к юго-западу. Абсолютные высоты в этом направлении снижаются соответственно до 120 – 110 м.

Пологоволнистая водно-ледниковая равнина московского оледенения занимает территорию по долинам и на водоразделе рек Тезы и Люлеха. Поверхность водно-ледниковой равнины пологоволнистая, местами плоская с заболоченными понижениями различной формы и размеров. Абсолютные высоты равны 80 – 110 м. Наиболее повышенные участки равнины представляют собой останцы московской морены и песками в большинстве случаев не перекрыты.

Плоская и пологоволнистая слаборасчленённая водно-ледниковая равнина московского оледенения занимает незначительный по площади участок. Абсолютные высоты этой равнины изменяются от 118 – 120 м. Наиболее широко этот тип рельефа развит на левобережье реки Люлеха, где максимальная высота равнины достигает 134 м. Почти плоская поверхность вводно-ледниковой равнины местами (с. Тименка, д.Костихино, д.Погорелка и др.) осложнена мелкими холмами с пологими склонами, плоскими вершинами, относительное превышение которых над окружающей местностью 3 5 м. наиболее высокие из холмов сложены моренными суглинками и не перекрыты флювиогляциальными отложениями, представляя собой останцы моренной равнины. Холмы разделены лощинообразными понижениями, к днищу которых в большинстве случаев приурочены временные водотоки, входящие в современную речную систему [1].

Слаборасчленённая полого-холмистая моренная равнина московского ледника характерна для водораздела рек Луха, Клязьмы и Волги и частично для правого берега реки Луха, в районе города Южи. Основную рельефообразующую роль здесь играла аккумулятивная деятельность московского ледника. Равнина имеет холмистый рельеф с перепадами абсолютных высот до 120 – 140 м. Общий уклон как древний так и современной поверхности понижается с севера на юг. Положительные формы рельефа разобщены друг от друга понижениями удлинённой лощинообразной формы, нередко представляющими собой ложе стока ледниковых вод. Долины рек Ландеха, Пурежки, Пенюха, стекающие с моренной равнины, наследуют древние ложбины стока, врезаны неглубоко, разработаны слабо. Форма долин лощинообразная, с заболоченной поймой и слабым водотоком. Ложбины между моренными холмами, как правило, врезаны неглубоко, поперечный профиль их пологовогнутый. Иногда в них отмечаются остаточные ледниковые озера. Сами холмы пологовыпуклые, с растянутыми склонами, на 10 – 15 м. возвышаются над окружающей поверхностью. Ширина их в основании от 0,5 до 1,5 – 2,0 км. Современные эрозионные процессы в пределах моренной равнины развиты сравнительно слабо, а эрозионные формы рельефа практически отсутствуют. Характерной особенностью описываемого типа рельефа является широкое развитие ложбин стока ледниковых вод.

Слаборасчленённая пологоволнистая водно-ледниковая равнина времени отступания московского ледника. Данный тип рельефа характерен для южной части изучаемого района. Включает территорию низовий рек Луха и Тезы, а так же левобережье Клязьмы. Неширокой полосой данный тип рельефа заходит южнее, затрагивает правый берег реки Клязьмы, окаймляющий долину в виде долинного зандра.

Абсолютные высоты поверхности равнины изменяются от 126 – 95 м. в пределах этих высот выделяются три уровня. Поверхность с отметками 126 – 105 м. наиболее широкая по площади, примыкает к моренной равнине и обрамляет её с юга. Второй уровень с отметками поверхности 105 – 100 м. спускается ниже от водоразделов к долинам рек. Третий, самый низкий уровень, связан с последней стадией отступания московского ледника. Абсолютные отметки его поверхности 98 – 95 м.

Юго-западная часть территории, включающая левобережье реки Клязьмы, более пологая. Поверхность равнины плоская, слегка волнистая. Иногда наблюдаются отдельные всхолмления с относительными превышениями 5 – 7 м. Холмы, чаще всего, ориентированы в направлении юго-запад – северо-восток. Протяженность холмов вдоль длинной оси обычно не превышает 2,0 – 2,5 км. Склоны холмов очень пологие и растянутые: они совершенно не заметно сливаются с окружающей равниной [15].

Юго-восточнее рельеф становится более холмистым. Возвышаются отдельные холмы, сложенные песками и глинами с крупными валунами и галькой, являющиеся конечно-моренными образованиями ранней стадии московского оледенения. Холмы возвышаются на 25 -30 м. над окружающей поверхностью, вытянуты в северо-восточном направлении; ширина их в основании 500 – 800 м.; в районе д. Сезух в долине реки Луха они образуют многовершинную гряду длиной до 2,5 км. Склоны холмов довольно крутые.

Граница между моренной и водно-ледниковой мореной довольно четкая и хорошо дешифрируется по перегибам и смене ландшафта. Перегибы между уровнями зандров устанавливаются не везде четко. Поверхность зандров сложена песками, обычно, осложнена дюнными всхолмлениями.

Плоская поверхность равнины, сравнительно высокое положение грунтовых вод, обуславливает слабое появление эрозионных процессов и незначительное расчленение рельефа, а так же образование бессточных западин и болот. Небольшие пологие лощинообразные овраги и мелкие речки приурочены к склонам долин рек Шижегды и частично Клязьмы. Глубина их вреза 5 – 7 м., свежих промоин почти нет. В описываемом районе очень широко развиты карстовые процессы. Это связано с тем, что карстующиеся породы казанского яруса верхней перми и нижней перми здесь в ряде мест прорезаны древними дочетвертичными долинами, создавшими предпосылки для растворения этих пород маломинерализованными нисходящими водами [16].4.2 Морфология речных долин Речные долины занимают значительную часть изучаемой территории. Реки относятся к бассейну реки Клязьмы, имеют довольно хорошо разработанные, в большинстве случаев унаследованные долины.

Главными речными системами на территории изучаемого района являются: Клязьма, Шижегда, Теза, Люлех, Лух с двумя крупными притоками Ландех и Люлих и более мелкими притоками Пурешка, Сезух, Пенюх и др.

Долины большинства рек имеют простое строение: в поперечном профиле они преимущественно симметричны, склоны очень пологие и растянутые, ширина пойм не превышает 200 м. Глубина вреза не более 8 – 10 м [42]. Наиболее сложное строение имеют долины рек Тезы и Клязьмы. Река Клязьма имеет резко ассиметричную долину: правый берег ее везде крутой, обрывистый, с резкими обрывками террас, а левый – очень пологий, с хорошо развитыми надпойменными террасами, иногда достигающими значительной ширины. На территории изучаемого района река Клязьма охватывает только небольшой участок нижнего своего течения.

Современная долина реки Тезы по отношению к древней смещена на запад и юго-запад, а в верховье – на восток. И только севернее изучаемой территории, на участке Шуя – Каменский, полностью унаследовала древнюю долину. На территории изучаемого района, южнее города Шуи долина почти на всем своем протяжении ассиметрична. Более крутой – левый коренной склон, который на многих участках (Сергеево, Красноармейское) подмывается руслом реки и является обрывистым и хорошо обнаженным. В долине хорошо развиты первая и вторая надпойменные террасы, особенно в правобережной части. Глубина вреза долины реки Тезы колеблется от 6 – 10 м. до 32 м., а ее ширина по днищу от 0,5 км. До 3 – 5 км; при впадении реки Люлех в реку Тезу, где развиты первая и вторая надпойменные террасы, ее ширина достигает 8 – 9 км. Русло реки сильно меандрирует, поэтому пойма развита не повсеместно.

В пределах изучаемого района хорошо разработанную долину имеет река Люлех. Люлех врезался в древнюю долину, которая, несмотря на мощный четвертичный покров, более 50 – 60 м., хорошо выражена в современном рельефе. Долина имеет симметричное строение в поперечном профиле. Коренные склоны пологие, местами наблюдаются перегибы от водораздельного склона к коренному и к пойме. Русло реки сильно меандрирует. В районе село Красное, где проходит граница различий в строении долины, наблюдается коленообразный изгиб. Возможно, верховье реки Люлех принадлежало бассейну реки Лух, которая так же протекает по широкой и заболоченной унаследованной долине. Перехват реки нижним течением современной рекой Люлех произошел еще, очевидно, в верхнечетвертичное время, так как в районе село Красное наблюдается расширение долины, нет резкого перехода высот, что характерно для древнего перехвата [32].

Река Лух и ее притоки Ландех, Люлих, так же относящиеся к бассейну реки Клязьмы, имеют широкие (до 1,5 – 2 иногда 5 – 10 км.) долины. В основном, в поперечном профиле, долины симметричны, с пологими и растянутыми коренными склонами (слабо затронутыми эрозией), которые постепенно переходят в надпойменные террасы или пойму и в водораздельные пространства. В долинах наиболее крупных рек развиты, кроме поймы, две надпойменные террасы.

Третья надпойменная терраса цокольная, развита только по левобережью реки Клязьмы. Ширина ее 1,5 – 2,0 км., высота над урезом реки 20 – 23 м. Уступ, отделяющий третью надпойменную террасы от второй, чаще всего выражен плохо. Поверхность террасы плоская, чуть наклоненная в сторону русла реки Клязьмы.

Вторая надпойменная терраса развита в долинах всех крупных рек, на мелких сохранилась в виде небольших изолированных площадок. Для рек изучаемого района характерны цокольная и эрозионно-аккумулятивная террасы. Первая представлена в долинах рек Клязьмы, Шижегды. Цоколь сложен четвертичными породами: аллювиально-флювиогляциальными отложениями времени отступания московского ледника, либо отложениями московской морены. Второй тип приурочен к долинам рек Тезы и Луха. Цоколь сложен суглинками московской морены. Аллювиальные отложения местами отсутствуют, и морена выходит на поверхность. По левобережью реки Клязьмы и по долине реки Шижегды вторая надпойменная терраса прослеживается сплошной полосой. На реке Тезе вторая надпойменная терраса прослеживается отдельными участками: ниже деревни Марково, по левобережью реки Люлеха, ниже села Красное и в долине реки Шижегды, между деревнями Кривоносово – Затхлино. Абсолютные высоты второй надпойменной террасы колеблются в пределах 90 — 100 м. Максимальная ширина ее 10 – 15 км., минимальная 0,2 – 0,5 км. Высота над рекой 10 – 12 м. Высота уступа над поймой 5 – 7 м., над первой надпойменной террасой 3 – 4 м. От водораздела описываемая терраса отделяется пологим и растянутым уступом, высотой 10 – 12 м. На реке Тезе по второй надпойменной террасе причленяется как первая надпойменная терраса, так и пойма. На отдельных участках (деревни Векино, Аристово) она подмывается непосредственно руслом реки. Сочленение террасы с коренным склоном в долине реки Тезы плавное, без четко выраженных уступов. В долинах Шижегды и Люлеха уступ выражен очень четко. Его высота 2,5 – 8 м. Поверхность второй надпойменной террасы плоская, ровная, участками слегка всхолмленная за счет дюн, иногда заболачивания. В долине реки Тезы ее поверхность осложнена буграми перевеянных и закрепленных песков, карстовыми воронками и котловинами. Более часто заболоченность наблюдается на террасе рек Шижегды и Тезы и на левобережье реки Тезы, близ ее устья, что объясняется высоким положением уровня грунтовых вод.

Абсолютные высоты поверхности террасы на реке Лухе, в районе поселка Талицы около 100 – 102 м., ширина террасы в долине реки 0,5 – 4 км., местами (деревни Гоголи, Холмы, Чихачево) 10 км. Относительное превышение над урезом воды 4 – 5 м. Ее уступ к первой надпойменной террасе снивелирован. Поверхность террасы плоская, заметно наклоненная в сторону реки. Иногда встречаются старицы и старичные озера, болота. Сложена терраса песками, или супесями, покрыта сосновым лесом.

Характерной особенностью второй надпойменной террасы является значительная ее заболоченность. На ней расположены такие крупные торфяные болота как Дубовичье, Мургеевский бор и др. Также в долине реки Лух развиты прирусловые валы, эоловые и карстовые формы [31].

Первая надпойменная терраса почти всюду аккумулятивная. Развита она вдоль всех наиболее крупных рек района. Ширина ее изменяется от нескольких сотен метров до 3 – 4 км (Теза, Шижегда) 4 – 6 км (Лух, Клязьма). Высота террасы 7 – 9 м над урезом реки Клязьмы и 5,5 – 6 м на более мелких реках. Морфологически терраса выражена четко. От поймы она отделяется уступом высотой 3,5 – 4 м (Клязьма, Теза, Шижегда) 2 – 5 м (Лух). Поверхность террасы плоская, со старичными западинами, иногда она заболочена и осложнена дюнами (в долине реки Луха на поверхности террасы отмечаются мелкие дюны высотой 2 – 3 м).

В долине реки Тезы, южнее деревни Марково, первая надпойменная терраса тянется почти сплошной полосой, выклиниваясь только у деревни Ворошино. Сочленение террасы с поймой уступообразное. Уступ сохранился почти повсеместно.

В долине реки Люлех первая надпойменная терраса развита преимущественно в левобережной части, между селом Красное и деревней Матюкино. Ширина террасы колеблется от нескольких десятков метров до 1 км [32, 16].

Современная аллювиальная пойменная терраса. Современная пойма является аккумулятивной. Она прослеживается в долине всех рек и речушек исследуемого района.

Абсолютные высоты пойм различных рек неодинаковы. Высота поймы на реке Клязьме достигает 5 – 6 м, на реке Лухе 3 – 4 м. Ширина пойм рек Тезы и Люлеха доходит до 2 – 2,5 км, Клязьмы 6 – 7 км. В долинах рек Клязьмы и Тезы прослеживаются два уровня поймы: высокий 4,5 – 6 и низкий 1,5 – 3 м. Высокий уровень является наиболее распространенным. В долине реки Тезы южнее поселка Новые Горки, около деревни Чернцы, село Красное преобладает высокая пойма; низкая пойма встречается небольшими участками.

В долине реки Луха также отмечаются два уровня поймы, но разница в высотах настолько ничтожна, что они заметны только на аэрофотоснимках по разнице в фототоне.

Поймы более мелких рек имеют простое строение – плоскую, часто заболоченную и поросшую мелкими кустарниками поверхность. На поймах наиболее крупных рек хорошо выражен микрорельеф (прирусловые валы, старицы и т. д.). В долине реки Клязьмы поверхность поймы неровная, осложнена старицами, озерами, болотами. Последние нередко имеют карстовое происхождение с характерными для них круглыми и овальными контурами. В долине реки Тезы, где хорошо развита боковая эрозия, на пониженной центральной части поймы наблюдается большое количество заросших стариц, Старичных озер, сухих русел и протоков. Ниже слияния рек Клязьмы и Тезы, среди пойменной террасы реки Клязьмы наблюдаются эрозионные останцы первой надпойменной террасы.

Глубина вреза русла в пойму в различных реках колеблется от нескольких десятков метров до 2,0 – 3,5 м, а местами, по долине реки Тезы, достигает 4,5 м. В долине Тезы берега пойм крутые, обрывистые. На многих участках рек в результате меандрирования русел развита то левобережная, то правобережная пойма. Например, в долине реки Тезы в районе Сергеево, Красноармейское отсутствует левобережная пойма. Участками наблюдается боковой подмыв коренных склонов и обрывистых уступов пойм [32 49].

К началу четвертичного периода основные и крупные элементы рельефа были уже сформированы. К ним относятся: денудационное водораздельное плато и крупные речные долины – пра-Клязьмы, пра-Тезы и др. Глубина вреза этих долин относительно основного водораздела составляла 120 – 160 м. Окский ледник и его талые воды использовали для своего движения эти долины и в какой-то степени выровняли их. Во время днепровского оледенения сток вод наступающего ледника шел, в основном, по этим же долинам, окская морена была в значительной степени размыта. На водоразделах же она, по-видимому, уничтожена полностью. Морена днепровского ледника перекрыла сплошным чехлом территорию изучаемого района. При отступании ледника формировались маломощные зандры, сохранившиеся вокруг наиболее приподнятой части вала. Московский ледник оказал наибольшее влияние на морфологию речных долин. Он также как и днепровский полностью перекрывал исследуемую нами территорию, переработал древний рельеф, срезал отложения предыдущих стадий оледенения. Водно-ледниковые отложения московского ледника формируют цоколь второй надпойменной террасы. Ледником наиболее сильно переработан древний рельеф, изменены ложбины стока. Примерно к этому времени относят формирование в долине реки Клязьмы третьей надпойменной террасы. Во время валдайского оледенения в долинах основных рек образуются вторая и первая надпойменные террасы. К концу верхнечетвертичного времени оформляется уступ от первой надпойменной террасы к пойме. В голоценовое время происходит накопление пойменного аллювия, и развиваются процессы заболачивания.

Послеледниковый рельеф подвергался эрозионной переработке, которая продолжается и в настоящее время. Изменения современного рельефа происходят главным образом, в результате линейного и плоскостного смыва, глубинной и боковой эрозии рек, оползневых и карстовых явлений, а также заболачивания [47 31].

    продолжение --PAGE_BREAK--Выводы

Итак, изучаемая территория входит в состав Волжско-Клязьменской морено-зандровой равнины. Рассматриваемая территория представляет собой, в общем, пологоволнистую равнину, понижающуюся в южном направлении.

В орографическом отношении северная часть изучаемой территории принадлежит Балахнинской низине, а южная часть граничит с северо-западным окончанием Приволжской возвышенности.

На основе генетических и морфологических критериев на изучаемой территории можно выделить следующие типы рельефа: плоская пологоволнистая, местами расчленённая моренная равнина московского оледенении; пологоволнистая водно-ледниковая равнина московского оледенения; плоская и пологоволнистая слаборасчленённая водно-ледниковая равнина московского оледенения; слаборасчленённая полого-холмистая моренная равнина московского ледника; пологоволнистая слаборасчлененная водно-ледниковая равнина времени отступания московского ледника.

На формирование рельефа оказывали и продолжают оказывать большое влияние реки, протекающие на территории. Главными водными артериями являются Клязьма, Теза, Лух. Они текут в хорошо разработанных долинах, имеют современную пойменную и верхнечетвертичные первую и вторую надпойменные террасы. Современные физико-географические процессы на реках продолжают выравнивание рельефа.

5. Экзогенные геологические процессы, развитые на территории юга Ивановской области На изучаемой нами территории из экзогенных геологических процессов получили развитие карстовые процессы, заболачивание территории и современные физико-геологические процессы.5.1 Карстовые процессы Карстовые проявления широко распространены на территории изучаемого района. Они связаны с карбонатными и сульфатными породами нижней и верхней перми, испытавшими подъем в позднепермский период и в мезозое. В четвертичное время карстующиеся породы дополнительно были перекрыты чехлом ледниковых образований ледника. Карст в силу этого здесь древний. Наиболее северные проявления карста известны южнее города Шуя. На юге карстовое поле переходит за Клязьму во Владимирскую область. Карст на изучаемой территории покрытый, так как карстующиеся породы залегают или под маломощными четвертичными рыхлыми отложениями или под песчано-глинистыми породами татарского яруса верхней перми [16 40].

В развитии карстового рельефа выделяются несколько стадий. В начальной стадии (молодой карст) грунтовые воды залегают не глубоко. Породы на поверхности почти лишены трещин и слабо пропускают воду, существуют наземные водотоки. На поверхности появляются воронки. По мере расширения трещин и увеличения их числа просачивание усиливается, но часть воды еще остается на поверхности. Просочившаяся вода скапливается над водоупорным слоем (слой чаще бывает водоупорным временно, до расчленения его трещинами), образуя отдельные потоки.

В стадии зрелости процесс закарстования идет снизу и сверху. На поверхности возникают провалы, воронки сливаются. Почти вся вода с поверхности уходит по трещинам вниз, вертикальная циркуляция воды приводит к возникновению подземных пещер. Грунтовые воды образуют подземную сеть водотоков.

В стадии старости формы карстового рельефа теряют определенность, воронки уплощаются, на поверхности скапливаются труднорастворимые продукты выветривания, засоряя поноры. Разрушенная поверхность снижается до уровня грунтовых вод, поэтому вертикальная циркуляция вод сменяется горизонтальной, вырабатывается нормальная речная сеть. Реки текут медленно, образуются болота. Поднятие поверхности или опускание уровня грунтовых вод может вызвать оживление процессов карстоообразования и обновление рельефа [36].

Проявления карста связаны с карбонатными и галогенными сульфатными породами нижней перми и казанским ярусом верхней перми. В составе нижней перми на территории изучаемого района прослеживаются: нижняя карбонатная толща, сложенная известняками и доломитами, иногда с прослоями ангидритов (до 150 м) и верхняя сульфатная гипс – ангидритовая толща, мощностью (до 60 м), с прослоями известняков и доломитов. Подверженные карстовым процессам породы нижней части казанского яруса верхней перми слагают карбонатную толщу (до 60 м.), состоящую из известняков и доломитов.

Проявление карста связано со всеми тремя толщами, в соответствии с этим в карстовом поле выделяется карст карбонатный, карст сульфатный карст смешанного типа [Приложение 3].

Смешанный тип карста

В карстовом поле в границах распространения казанских отложений, которые повсеместно залегают на породах сульфатной толщи и представлены почти исключительно доломитами и известняками, развит карбонатно-гипсовый карст. Он расположен на севере изучаемой территории. Характерной его особенностью является наличие крупных форм – котловин и воронок диаметром до 30 – 50 м. Наиболее четко эти карстовые формы выражены в деревне Хмельники.

При совместном залегании карбонатных и сульфатных пород карстовый процесс протекает наиболее интенсивно. В этом случае карстовый процесс протекает идентично с карбонатным типом. При этом происходит карстование и сульфатных толщ, в результате чего интенсивность поверхностного проявления карста может быть очень высокой. Кроме того, наличие гипсоангидритовых пород в подошве казанских отложений оказывает влияние на разрушение карбонатов, а последнее – на выщелачивание сульфатов. Растворимость смеси доломита с гипсом значительно превосходит растворимость кальцита и чистого доломита. Поэтому образование крупных карстовых форм рельефа на участках распространения казанских отложений объясняется весьма интенсивным выщелачиванием карбонатных и сульфатных пород. Развит этот тип карста в виде двух выступающих участков, севернее развития сульфатного и карбонатного типов карста. Западный выступ имеет площадь около 300 км2, восточный около 220 км2 [28].

Сульфатный тип карста

Сульфатный тип карста имеет наибольшую площадь развития в пределах изучаемой территории. Граница распространения на севере проходит через поселки Векино – Волокобино – Преображенское. Южная граница проходит через поселок Боняково – устье Тезы – вдоль Клязьмы, по границе с Владимирской областью до поселка Фролищи. Данный тип карста развит в пределах распространения сульфатной толщи сакмарского яруса нижней перми. Сульфатная толща здесь перекрывается или непосредственно песчано-глинистыми отложениями четвертичного возраста или же, что чаще всего, маломощными глинистыми породами татарского яруса мощностью от 5,3 м (деревня Мурзиха) до 24,6 м (село Волокобино).

Характерной особенностью сульфатной толщи является ее монолитность, а так гипсы и ангидриты являются хорошим водоупором, развитие карста происходит лишь в кровле сульфатной толщи. Площадь развития этого типа карста около 350 км2. Сюда можно отнести карст левобережья реки Тезы и ее долины, районы поселков Архиповка, Курмыш, Боняково.

Сульфатный карст на поверхности проявляется в виде воронок одиночных или цепью. Встречаются воронки от 1,5 – 3,0 м до 30 – 100 м в диаметре и глубиной от 1 – 2 м до 10 – 12 м. Такие воронки в изобилии встречаются в пойме реки Тезы, в районе поселка Моста, селе Волокобино, в деревне Путятино и др. Сюда же можно отнести озеро Литвин, размеры которого до 220 м в диаметре. Озеро находится в лесу, в 2 км западнее деревни Емельяново, имеет почти правильную округлую форму. А так же озеро Святое в Южском районе, расположенное севернее поселка Мургеевский. Озеро имеет неправильную форму, вытянутую с запада на восток. Размеры озера 2,6*1,4 км [28].

Кроме воронок развиты болота и заболоченные участки карстового происхождения. Ряд болот имеют значительную протяжность и, как правило, сопровождаются многочисленными карстовыми воронками. Сульфатный карст развивается по трещинам в сульфатных отложениях, имеющих тектоническое происхождение. Подземные воды, приуроченные к кровле сульфатной толщи, расширяют трещины путем механического воздействия и химического растворения. Трещины при этом заполняются материалом вышележащих пород и с течением времени на поверхности образуются просадки [8].

Карбонатный тип карста

К югу от сульфатной толщи распространен карбонатный тип карста. Южная граница проходит от устья Тезы к западу по Клязьме по границам с Владимирской областью. Карбонатный тип связан с породами ассельского яруса нижней перми, представленными доломитами и известняками. Отложения вышележащего сакмарского яруса выклиниваются на западе (примерно в районе Фурманов – Савино). Ильинская и Ивановская скважины подтверждают данный факт. Казанский ярус так же полностью выклинивается. Таким образом, породы ассельского яруса перекрываются отложениями татарского яруса верхней перми в западных районах территории, или непосредственно четвертичными образованиями [20, 8].

Почти повсеместно карбонатные породы закарстованы до глубины 50 – 60 м. Под воздействием пресных вод, приуроченных к верхней части карбонатной толщи, и в условиях активного водообмена трещиноватые известняки и доломиты разрушаются до основания щебня, и даже муки. Разрушенность карбонатных пород неодинакова, и объясняется это, прежде всего вещественным составом и температурными особенностями карбонатных пород. Политоморфные окремненные доломиты и известняки подвержены выщелачиванию значительно меньше, чем пористые и органогенные. Так как при превращении доломитов и известняков в муку первоначальный объем пород не изменяется, то на поверхности карстовый процесс не проявляется. На поверхности карстовые формы проявляются интенсивно там, где наиболее активна тектоническая деятельность. Вероятнее всего, что наиболее интенсивна она при пересечении нескольких систем тектонических трещин, где создаются благоприятные условия для вмывания в трещины разрушенного материала, при этом на поверхности образуются блюдцеобразные понижения. Такой тип карста наиболее распространен в бассейне реки Шижегды [Приложение 4].

Развитие поверхностных форм карста происходит на участках, где глубина залегания карстующихся пород составляет 45 – 50 м и они не перекрываются татарскими отложениями, а в случае присутствия последних мощность их не должна быть слишком большой (20 – 25 м). К северу же глубина залегания карстующихся пород увеличивается до 60 – 100 м, а мощность глинистых татарских отложений до 50 – 8 м.

Глины татарского яруса обладают низкой водопроницаемостью, и поэтому взаимосвязь поверхностных и подземных вод сильно затруднена.

В основном большинство карстовых форм приурочено к склонам и долинам древних и современных рек. Это связано с размывом и отсутствием отложений татарского яруса, которые препятствовали сообщению сульфатных трещинно-карстовых вод, приуроченных к кровле гипс – ангидритовых пород с пресными водами четвертичных отложений. Кроме того, размыв верхнепермских отложений создает благоприятные условия для разгрузки и дренажа подземных вод, залегающих в карстующихся породах.

В результате водообмена трещинно-карстовых вод с пресными четвертичными водами происходит растворение карстующихся пород наиболее интенсивно в тех районах, где татарские отложения полностью размыты, и, наоборот, ослабевает там, где они сохранились [8,40].

На всей выделенной территории, подверженной карсту, зафиксировано не менее 355 форм проявления карста в виде болотных массивов и заболоченных проседаний поверхности земли, карстовых озер, котловин воронок. Наиболее поздние формы проявления карста – карстовые озера, котловины, воронки – широкое развитие получили в долине рек Тезы, Шижегды; несколько меньшее – на правобережном склоне долины реки Лух и на водоразделе рек Луха и Клязьмы, на самом юге территории. По данным В. А. Семенова (Ивановский геологический фонд) образование карстовых воронок, котловин, озер, в основном, происходило в начале 20 века. Площадь развития наиболее молодых карстовых форм на выделенных трех участках не превышает 700 км2. Причем, более Ѕ приходится на долины рек Тезы и Шижегды.

Наиболее молодые карстовые проявления приходятся на площадь развития смешенного и сульфатного типов карста. При этом, мощность отложений, перекрывающих карстующиеся породы, не превышает 20 – 24 м. Карстовые котловины, озера, воронки распространены по территории не равномерно: от единичных воронок, небольших групп, состоящих из нескольких воронок, до целых зон (линейных, площадных). Последние связаны с древними активными карстовыми зонами и тектоническими разломами.

Процесс карстообразования осуществляется и в настоящее время. Проявляется он как на поверхности в результате образования новых карстовых воронок, озер, так и по результатам анализа химического состава вод, отобранных из карстовых форм и реки Тезы.

На территории современного проявления карста находится ряд сельских населенных пунктов, поселков и народно-хозяйственных объектов, прежде всего, в долинах рек Шижегды и Тезы (правобережье). Хотя активность карста на территории визуально проявляется значительно слабее, чем на территории Владимирской области, тем не менее, еще живы свидетели провалов-озер в деревне Глубоково (1937 г.), и в 1967 воронки, образовавшейся на окраине деревни Кишариха у крайнего дома на западной окраине деревни.

Жители деревни Боняково были свидетелями того, как образовался провал на месте ранее существовавшего колодца в 2 – 3 м от одного из частных домов.

При геолого-гидрологических исследованиях в 60 – 70 годах 20 века и позднее были зафиксированы провалы в пос. Архиповка, в районе деревень Яблонево, Векино, Курмыш, Глубоково, Мурзиха, Кишариха. Причем, большая часть провалов (4провала) зафиксированы были в долине реки Шижегды.

Последующими работами новых проявлений карста не отмечено. Однако можно говорить о современной активности карстового процесса. Об этом можно судить по агрессивности трещинно-карстовых вод по отношениям к сульфатным породам – подземные воды сульфатной толщи способны растворить до 1,5 г/л гипса [28].

Вынос сульфатов осуществляется современными реками. Воды в карстовых районах по данным химических анализов сульфатно-гидрокарбонатные кальциевые.

Частота карстопроявлений в рассмотренном карстовом поле специально не изучалась. По имеющимся сведениям новые карстовые формы возникают здесь не чаще, чем раз в 10 лет. Известно, что при техногенном воздействии частота карстопроявлений возрастает на порядок и это, несомненно, отрицательно воздействует на экологическую обстановку [3].

Нами проводились наблюдения в районе поселка Колобово, расположенного примерно в 20 км юго-западнее города Шуи. Разработанный нами маршрут включал две остановки. Первую остановку предполагалось осуществить в лесу, окружающем поселок. Здесь на основе имеющихся данных мы должны были пронаблюдать карстовые воронки и карстовое озеро. Озеро на карту масштаба 1:200000 Атласа Ивановской области не нанесено, но у нас имелись данные о его существовании из материалов Ивановского геологического фонда. Вторая остановка должна быть осуществлена в районе совхоза Центральный, расположенного не далеко от деревни Векино. Это край озер, связанных так же с карстовыми проявлениями.

Карстовые явления в форме воронок и озер, в исследуемом районе приурочены к области развития сульфатного типа карста.

Основными задачами в ходе нашего исследования были поставлены следующие: рассмотреть воронки и озера в изучаемом районе как формы проявления карстовых процессов; изучить их морфологические особенности, параметры, дать сравнительную характеристику, сфотографировать.

Первая остановка была произведена, как и намечалось в окрестностях железной дороги, в лесу, близ поселка Колобово. Несколько десятков метров мы прошли вдоль окраины лесного массива. У нас имелись сведения о местонахождении воронок. Однако точного расположения их мы не знали. Пробираясь в глубину леса мы заметили общий уклон поверхности. Первые воронки были обнаружены в нижней части уклона. Их было две, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга. Одна воронка была сухая, другая заполнена водой. Диаметр воронок около 4 – 5 м, характерна округлая форма, склоны крутые, задернованы [Приложение 5]. Вскоре мы вышли на узкую проторенную тропинку, которая шла вдоль слегка заболоченной низины, поросшей влаголюбивой растительностью. В начале мы предположили, что это и есть то самое озеро, которое мы искали, заросшее со временем. Но, пройдя немного вперед, перед нами открылось удивительной красоты лазурное озеро. Живописный пейзаж, солнечные яркие краски, многогранные блики, деревья, отражающиеся в зеркальной глади озера – все это вызывало восхищение, восторг, чувство гордости за необычайную красоту родной природы. Заросшая низинная область, по-видимому, является частью озера. Протяженность озера составляла около 2 – 3 км, ширина примерно 220 – 250 м. Озеро имеет ровные берега, пологие склоны [Приложение 6]

Проходя по тропинке вдоль берега, мы обнаружили цепь карстовых воронок, которые вызвали у нас не меньший восторг. В расположении воронок можно было выделить интересную закономерность: они располагаются как бы парами. Расстояние в паре между воронками примерно около 3 – 4 м. Воронки имеют округлую форму, крутые плавные склоны. Диаметр составляет примерно 5 – 7 м. На дне воронок отмечено скопление воды, поэтому сложно определить глубину воронок, без соответствующих измерительных работ. Только одна воронка увиденная нами, была практически сухой. Диаметр этой воронки составляет примерно 5 м, глубина около 1,5 м, склоны пологие длинною от 0,5 до 1,5 м. Нужно отметить, что склоны всех воронок задернованы. В основном это травянистая растительность, кустарнички, вверх по склону – древесная растительность [Приложение 7].

На обратном пути мы обнаружили еще одну воронку. Правда, в начале трудно было сказать, является ли это понижение формой проявления карстового процесса. Последующие наблюдения подтвердили наши предположения. Воронка имеет размеры, во много раз превышающие параметры уже увиденных нами воронок. Диаметр составляет около 100 м, может быть чуть более. Характерна округлая форма. Особенностью данной воронки является то, что она целиком заросла влаголюбивой растительностью. Пройти в центр воронки нам не удалось, так как под ногами сочилась вода. Фактом, доказывающим приуроченность воронки к карстовым проявлениям, является постепенное плавное понижение территории. Понижение образует склонны воронки, которые в настоящее время поросли густым березняком. Данная воронка вероятно является результатом зарастания озера. Возможно, данный участок со временем превратится в заболоченное место, или зарастет лесом, но для этого потребуются десятилетия [Приложение 8] .

Анализируя имеющиеся знания, мы пришли к заключению. Древний карст сформировал общее понижение территории, плавное, пологое. Провалы, просадки толщ четвертичных отложений заложили геолого-морфологическую канву для развития современного рельефа. Озеро, вероятно, образовалось в результате провала множества карстовых воронок. Мы видели, что рядом с берегом озера расположены воронки, многие из которых не заполонены водой. В этих воронках происходит просачивание вод, следовательно, их расширение и срастание с озером. О динамике развития карстового процесса в данной области мы можем только предполагать, так как наглядные проявления, результаты деятельности карста, возможно будет пронаблюдать через не один десяток лет [8].

Вторая наша остановка привела нас на берег озер, расположенных в районе деревни Векино, называемых в народе Русалочьими озерами. Они представляют собой цепочку, начинающуюся мелкими заболоченными воронками, постепенно расширяющимися в прекрасные озера. Русалочьи озера так же являются одной из форм проявления карстового процесса. Возможно, что цепь озер, как и в предыдущем случае, образовалась в результате провалов карстовых воронок. Эти озера уникальны по своей природе и красоте. Начало системы озер представлено воронками, частично заболоченными, частично заполненными водой. Основание образовано двумя, уникальными по красоте озерами, расположенными один за другим. Наблюдения мы проводили на озере, имеющим диаметр около 100 м. С северной, западной и восточной сторон склоны берегов озера плавные более пологие. Южный склон – крутой, отвесный. Длина склонов составляет 12 – 15 м. Склоны задернованы. Русалочьи озера являются излюбленным местом отдыха для жителей окрестностей [Приложение 9].5.2 Процесс заболачивания территории Как отмечалось выше, карстовые формы в рельефе проявляются не только в виде воронок, карстовых озер, но и заболоченных участков.

Анализируя карту развития и проявления экзогенных геологических процессов можно отметить сильную степень площадной пораженности территории по коэффициенту заболачивания. В пределах изучаемого района данному процессу подвержена его наиболее южная часть [40].

Болото – это участок поверхности суши с избыточным увлажнением, покрытый влаголюбивой растительностью и характеризующийся процессами образования торфа, слой которого имеет мощность не менее 0,3 м. Участки избыточного увлажнения с менее мощным торфяным слоем называются заболоченными землями.

Болота содержат обычно от 87 до97% воды и лишь 3 – 13% сухого вещества (торфа). Однако, водоемами их назвать нельзя, так как преобладающая часть воды находится в связанном состоянии (осмотическая, адсорбционная, химически связанная, капиллярная).

Образование болот определяется группой взаимосвязанных факторов. Образование болот на суше происходит в условиях постоянного, или периодического переувлажнения почвогрунтов, возникающего при определенном соотношении элементов водного баланса, сравнительно большом количестве осадков, малом испарении и замедленном стоке. Переувлажнение приводит к ухудшению кислородного и минерального питания растений, к появлению влаголюбивой растительности [38].

В пределах изучаемой территории можно отметить четко выраженную закономерность: приуроченности заболоченных участков к карстовым проявлениям. Данная закономерность прослеживается на карте экзогенных геологических процессов. Процесс заболачивания территории в области развития карста длительный и сложный.

Основу данного процесса заложил древний карст, который привел к общему понижению территории. Возможно, что в конце палеозойского начале мезозойского времени карст был открытый, то есть карстующиеся породы находились на поверхности. Шел процесс растворения, вымывания известняков казанского яруса верхней перми, образования провалов и следовательно понижения территории. В татарское и нижнетриасовое время карст был перекрыт небольшими толщами, относительно непроницаемых водоупорных пород. В четвертичное время изучаемая территория промерзла на глубину 100 – 200 м, мощность карстующихся пород так же была подвержена промерзанию. Происходили разломы, образовывались трещины, расколы. На последней стадии оледенения в процессе оттаивания разрушались карстующиеся породы, шло проседание территории. Вследствие разрушения происходило заполнение пустот отложениями вышележащего горизонта (татарский ярус верхней перми). В результате схода вводно-ледниковых потоков образовалась зандровая долина, произошло осушение территории. Отдельные участки продолжали испытывать понижение, проседание с образованием болот площадного характера.

В настоящее время имеют место сходные процессы. Проявления карста в форме воронок, в частности, воронки «просасывания» образуются при вымывании стекающей в понор водой песчано-глинистых частиц из поверхностных нерастворенных пород. Если вымываемые частицы закупоривают понор, рост воронки замедляется или совсем прекращается. Таким образом, карстовые воронки при закупорке понора или при поднятии уровня грунтовых вод могут стать местом скопления воды. Водоупорный слой, представленный большей частью глинами и суглинками так же не дает возможности воде просачиваться, уходить вниз. Так происходит постепенно заболачивание территории [40].

Выделяют стадии развития болот. Молодое болото обычно богато минеральными веществами, потому на нем растут требовательные к условиям минерального питания растения. Такие болота называют низинными. Поверхность низинных болот вогнутая, или плоская. Питаются низинные болота атмосферными осадками, а так же водами поверхностного и подземного стока, богатыми минеральными веществами. На таких болотах растут: ольха черная, береза (лесные болота), гипновые мхи (моховые болота), осоки, хвощи, вейник, тростник (травянистые болота).

По мере нарастания торфа количество минеральных веществ уменьшается от слоя к слою. Растения, требовательные к минеральной пище, уступают место растениям менее требовательным к ней. Обычно эти растения появляются в центре болота, причем, наибольшее значение в торфообразовании имеют сфагнумовые мхи: выделяемые ими органические кислоты замедляют распад органической массы, что способствует ее накоплению. Так как на окраине болота вследствие более интенсивного водообмена растительная масса разлагается быстрее, чем в центре, поверхность болота становится выпуклой. Стекающие в болото воды попадают только на его окраины, а центральные части болота питаются атмосферными осадками. Болота, в основном питающиеся атмосферными осадками называются верховыми. Толща торфа в верховом болоте начинает нарастать, и одновременно, если болото не ограничено берегами, увеличивается его площадь. Болота, не имеющие возможности расти вширь, становится резко выпуклым. При этом нарастание торфа в средней части болота прекращается, а иногда начинается его распад. Болото превращается в пологовыпуклое, покрывается грядами и мочажинами (очень влажными, или заполненными водой понижениями). Болота, занимающие промежуточное место по характеру растительности и по степени минерализации питающих их вод, называют переходными [37].

На изучаемой территории преобладают низинные болота. Расположение болот в пойменных участках и на водоразделах связано с близким залеганием к поверхности грунтовых вод.

Наиболее сильно заболочены участки на правобережье реки Тезы, в долине реки Луха и самая южная часть изучаемой территории.

Современная заболоченность связана с неотектоническими движениями земной коры и приурочена к области развития водно-ледниковых, в меньшей степени моренных образований [32].     продолжение --PAGE_BREAK--

www.ronl.ru

Экзогенные геологические процессы - реферат

Содержание. 1. Понятие процесса 2. Географическое положение или территориальная приуроченность 3. Условия и причины ЭГП 4. Методы инженерно-геологических исследований и методы прогноза ЭГП 5. Меры борьбы с ЭГП 1. Понятие процесса Каменные осыпи и обвалы образуются в горах в результате разрушения скальных массивов и чаще всего в условиях сурового климата. Каменные осыпи курумы, каменные потоки, каменные реки скопления камней на

склонах, занимающие площадь нередко в несколько квадратных километров и гектаров Коломенский Н.Б Они медленно спускаются вниз, осложняя строительство как на склонах, так и подножья. Каменные обвалы представляют собой обрушение со склонов каменных масс Коломенский Н.Б Они разнообразны по размерам, составу, частоте, повторяемости. Обвалы возникают как на естественных, так и на искусственных склонах в выемках.

На участке расположения каждой осыпи выделяются следующие характерные элементы Рис. 1 области питания, транспортировки и отложения осыпи. Рис.1. Продольный разрез каменной осыпи. На рисунке изображено а коренная порода б осыпь переходящая внизу в россыпь 1 область питания 2 область транспортировки 3 область накопления. В области питания обычно находятся разрушающиеся трещиноватые утесы, от которых время от времени отделяются

обломки различных размеров. Чем круче склон и менее трещиноват массив, тем крупнее обломки. От петрографического состава породы, пространственного соотношения систем трещин и плоскостей напластования зависит форма обломков. Граниты и другие массивные породы дают кубовидные, матрацевидные глыбы с размерами от нескольких метров до десятков сантиметров. Эффузивы, сланцы, мелкослоистые породы дают плитчатую осыпь с размерами обломков в десятки сантиметров. Разрушающиеся утесы располагаются чаще всего в вершине

склона, но нередко и по всему склону. Часты случаи, когда в области питания разрушаются не отдельные утесы, а весь склон в целом. Наблюдаются следующие формы движения осыпи 1. перекатывание отдельных обломков совершается на сравнительно небольшие расстояния не более нескольких метров, так как даже движение обломков, скатывающихся из области питания, быстро замедляется при достижении ими поверхности осыпи 2. соскальзывание группы обломков на площади в несколько квадратных метров с быстрым продвижением их вниз по склону на

несколько метров 3. постепенное скольжение вниз по склону всей массы осыпи 4. смешанное комбинированное, послойное движение 5. быстрое соскальзывание массива осыпи осов, иногда обвал. В плане осыпи имеют одну из следующих форм Рис. 2 1. узкая, слегка расширяющаяся к низу река поток, курум, изгибающаяся, ветвящаяся, сливающаяся с соседними. Она спускается от отдельного утеса, часто по желобу.

Ширина ее от десятков до сотен метров. В поперечном разрезе осыпь слегка выпуклая 2. быстро расширяющийся книзу треугольник с сильно выпуклой конической поверхностью. Вершина приурочена обычно к желобу на склоне внизу соседние осыпи сливаются. Ширина и протяженность конусов десятки и сотни метров 3. широкий шлейф, равномерно покрывающий ровный склон 4. округлое или неправильной формы пятно на склоне, не имеющее заметной области питания.

Рис. 2. Форма осыпей в плане. а узкая расширяющаяся книзу река б быстро расширяющаяся книзу треугольник в широкий шлейф г округлое пятно д вершина склона е подножье склона По своему механическому составу и сложению осыпи разнообразны, выделяются следующие основные типы 1. Крупноглыбовые осыпи со свободными промежутками размер обломков от нескольких метров до десятков сантиметров величина скважности этих образований достигает 30-40

Рис. 3. Рис. 3. Каменная осыпь с крупными кубовидными глыбами 2. Крупноглыбовые осыпи с мелкозернистым заполнением промежутков. По сравнению с первым типом они более устойчивы на склонах в сухом состоянии и менее во влажном. 3. Плитчатые со свободными промежутками. 4. Плитчатые с мелкоземистым заполнителем. Влияние степени их увлажнения такое же, как и во втором типе.

5. Щебнисто-хрящевые. Глинистые частицы в хрящевом заполнителе почти отсутствуют, что придает осыпи известную устойчивость. 6. Слоистые. В подвешенном слое они имеют мелкоземистый заполнитель, близ дневной поверхности свободные промежутки. Эта особенность их сложения обусловливает комбинированную послойную форму движения. Этот тип осыпей имеет наибольшее распространение. В тех случаях, когда нижний горизонт таких осыпей скован вечной мерзлотой, он плотно скреплен с подстилающей

породой и на таких осыпях наблюдается лишь перекатывание отдельных обломков. 7. Скрепленные известковистым травертином отличаются высокой степенью устойчивости на склонах например, масандровские отложения Южного берега Крыма. 8. Рассеянные осыпи. Глыбы не соприкасаются друг с другом они залегают не только на обнаженных склонах, но и на задернованных, где частично погружены в мелкоземистый делювий. Механический состав осыпей неравномерен не только в

вертикальном разрезе, но и по площади. Книзу склона увеличивается крупность обломков что связано с большей дальностью перекатывания наиболее крупных из них в нижней и боковой частях осыпи в первую очередь начинается накопление мелкозема. Заметим, что заполнение осыпи мелкоземом более всего зависит от петрографического состава пород обломков, их выветриваемости и крутизны склона. Мощность осыпей разнообразна. Она зависит от их положения в рельефе, от крутизны склона и других причин.

Обычно на склонах она составляет несколько метров и увеличивается к подножью. Осыпи, накопившиеся у подножий в виде крупных конусов, имеют мощности до десятков метров. Обвалами называют и обрушение нескольких небольших камней с откоса железнодорожной выемки, и гигантские природные катастрофы, меняющие лик окружающих участков земной коры. Крупные горные обвалы редки, но следы их сохраняются долго.

Более часто повторяются сравнительно мелкие обвалы, происходящие на естественных склонах и искусственных откосах выемок горных железнодорожных магистралей СНГ. Источником материала для обвала могут быть трещиноватые и выветрелые утесы, останцы породы, слагающие сравнительно ровные, но крутые склоны каменные осыпи, залегающие на чрезмерно крутых, а в особенности выпуклых склонах древние морены горных ледников валунники, отмытые от мелкозема и оказавшиеся в результате

развития склона на чрезмерно крутых или выпуклых его участках. Высоты, с которых падают обвалы, разнообразны. На естественных склонах они составляют обычно несколько десятков и даже сотен метров, на искусственных откосах 25-30 метров. Наблюдаются следующие формы движения обвалов движение сравнительно большой и компактной массы обломков, которая то скользит по склону, то совершает прыжки, постепенно теряя свою компактность скачкообразное

падение отдельных камней, при котором величина скачков и скорость полет книзу, как правило, увеличивается прямое падение обломков наблюдается очень редко. 2. Географическое положение или территориальная приуроченность Осыпи известны в СНГ во всех горных районах. В Крыму и Карпатах их размеры и причиняемый ими вред невелики.

В высокогорных районах Кавказа осыпи затрудняют строительство и эксплуатацию автодорог, вызывают разрушение выемок и насыпей, требуют создания дорогостоящих подпорных стенок. Осыпи осложняют промышленное строительство в ряде районов Кольского полуострова и Северного Урала. Гигантские по площади каменные осыпи препятствие для транспортного строительства во многих районах Прибайкалья и Забайкалья.

Осыпи широко распространены в Тянь-Шане, Алтае, Саянах, горах Якутии и Приморья. Обвалы образуются практически во всех горных странах, особенно же частые и крупные обрушения происходят в областях молодых тектонических восходящих движений. Образуются обвалы на участках распространения любых скальных, а также наиболее прочных полускальных пород. Лишь легко размокающие породы обычно не дают обвалов.

3. Условия и причины ЭГП Для оценки характера осыпи необходим учет формы склона. На ровных склонах направление движения обломков и форма осыпи в плане зависят от характера области питания, а подвижность осыпи от общей крутизны склона осыпь может накапливаться непосредственно на склоне. Выпуклые склоны способствуют накоплению вверху массы готовых обрушиться обломков и их быстрому соскальзыванию осыпь накапливается только у подножья. На вогнутых склонах осыпь пополняется постоянно падающими отдельными

обломками, накапливается она и на склоне и у его подножья. Следует отметить, что на склонах, осложненных ступенями и западинами, осыпь может накапливаться при общей крутизне склона на 5-7О больше, чем при отсутствии этих элементов микрорельефа. Подвижность осыпей весьма неравномерна в многолетнем и годовом разрезе наибольшая подвижность относится к периодам дождей и снеготаяния. Бывают годы, когда активные осыпи не совершают подвижек.

Перемещение осыпей вызывают силы тяжести, известная крутизна склонов, восходящие тектонические движения и некоторые другие причины. Непосредственными поводами к подвижке осыпи или отдельных ее частей могут быть сильное увлажнение подошвы толчки при падении новых обломков увеличение общего веса осыпи за счет пополнения порывы ветра подрезка нижней части осыпи толчки при землетрясениях сотрясения при строительных работах или работе механизмов. Причины образования обвалов на естественных склонах очевидны наличие

силы тяжести и разрушенных пород, большая крутизна склона. Непосредственными поводами к возникновению обвалов на естественных склонах и в выемках могут послужить 1. постепенное исчезновение сцепления между глыбой и массивом породы в результате выветривания, растрескивания породы, смачивания глинистой примазки, имеющейся в трещинах массивных пород 2. расклинивающее воздействие корней, льда, мелких падающих обломочков 3. сейсмические толчки 4. сильные порывы ветра 5. толчки от

падающих обломков 6. гидростатическое воздействие воды 7. сотрясение при строительных работах. 4. Методы инженерно-геологических исследований и методы прогноза ЭГП Образование осыпей и обвалов естественный процесс формирования склонов в горах, сложенных скальными породами. В современную эпоху нам нередко приходится наблюдать осыпи, возникшие в сравнительно отдаленное время. Установление их возраста имеет важное практическое значение, позволяя оценить степень устойчивости

осыпи за длительный срок. Наиболее обоснованные данные в этом отношении получают благодаря геоморфологическому анализу. К числу наглядно видимых признаков подвижности осыпи относятся следующие 1. Наличие среди замшелых и выветрелых обломков более свежих глыб. 2. Наличие скоплений глыб у деревьев с нагорной стороны, а также наличие подмятых поваленных осыпью деревьев и кустов. Рис. 4 Рис. 4. Каменная осыпь свалившая при своем движении крупное дерево.

3. Саблевидная форма деревьев на осыпи. 4. наличие на поверхности осыпи расселин параллельных подошве. 5. Слабая степень залеснности или отсутствие деревьев на осыпи. Достаточно устойчивы на склоне осыпи, не имеющие видимых областей питания. В этих случаях важно оценить срок, прошедший со времени отложения осыпи. При изучении района в целом перед инженером-геологом ставятся следующие основные задачи отображение

на карте контуров осыпей с указанием возможного направления их движения установление закономерностей в распространении осыпей в связи с особенностями геологических условий отдельных участков, в том числе выявление взаимного расположения осыпей разных типов и разных стадий развития сбор общих данных о современной стадии развития осыпей в районе выяснение непосредственных поводов подвижки осыпей сбор данных о взаимодействии осыпей и инженерных сооружений общая характеристика способов борьбы с осыпями, применяемых в районе

определение целесообразности освоения для строительства тех или иных участков, трасс и т.п. и в случае необходимости выработки программы дальнейших исследований осыпей. Основные методы работы на данной стадии комплексная инженерно-геологическая съемка масштаба 120 и крупнее на базе использования аэрофотоматериалов обследование существующих сооружений и строительств опросы населения сбор данных по климату, сейсмичности неоднократные повторные осмотры отдельных, наиболее характерных

осыпей составление подолинных ведомостей осыпей по наиболее перспективным в отношении строительства участкам. Такие ведомости позволяют проводить статистическую обработку данных и обосновать выбор площадок и трасс, наименее подверженных вредному воздействию осыпей. Осыпи должны быть отображены на следующих картах геологической, четвертичных отложений, геоморфологической, физико-геологических процессов и инженерно-геологической.

В тех случаях, когда местоположение строительной площадки или трассы уже определено, а вблизи нее имеются осыпи, для проектирования защитных сооружений необходимо исследовать геологическое строение участка, состояние коренных пород, образование глыб осыпи и заполнителя геоморфологию участка, крутизну, микрорельеф склона геологический возраст осыпи, стадию ее развития механический состав, сложение, мощность осыпи условия залегания осыпи на склоне степень подвижности осыпи причины и формы движения взаимодействие

осыпи с инженерными сооружениями. Признаки возможного обвала утеса, участка крутого склона зияние параллельных склону трещин и падение мелких обломков, расклинивающих трещины глухой шум, треск, исходящий из массива породы проседание поверхности крутого скального откоса происходящие сейсмические сотрясения. Признаки возможного обвала осыпи или отдельного обломка залегание осыпи или обломка вверху выпуклого крутого склона, происходящая подрезка склона наличие в теле осыпи трещин разрыва переход мелкозема в

пластичное или текучее состояние происходящие сейсмические сотрясения. При изучении обвалов выделяются две стадии а выявление обвалоопасных участков и участков, которым обвалы не угрожают б исследование отдельных участков будущего строительства, а если требуется, то и обвалоопасных участков. На первой стадии проведения работ перед геологом ставятся задачи 1. Выявление и картирование необвалоопасных и обвалоопасных в разной степени и по разным причинам участков,

а также соответствующих геолого-географических закономерностей. 2. Установление возможных направлений движения и ожидаемых объемов, скоростей и дальности падения обвалов, составление ведомостей обвалоопасных участков. 3. Сбор натурных и архивных данных, а также опрос населения о происходивших в районе обвалах. 4. Анализ случаев разрушительного действия обвалов на сооружения в районе, мер борьбы, оценка возможных

убытков. 5. Выработка задач дальнейших исследований. Основные виды работ на этой стадии комплексная инженерно-геологическая съемка, в некоторых случаях опытное обрушение неустойчивых каменных масс опросы. На второй стадии работ перед геологом ставятся следующие задачи 1. Рельеф, микрорельеф, и геологическое строение склона, состояние склона.

2. Состояние утесов, участков или каменных скоплений, угрожающих обвалом 3. Оценка возможного объема обвала, направления и дальности падения. 4. Оценка причин и поводов обвалов. 5. Признаки имевших место обвалов, дальность падения массива и отдельных камней. 6. Обводнение склона за счет подземных вод и стекающих атмосферных вод. 5. Меры борьбы с ЭГП Меры борьбы с осыпями в каждом отдельном случае должны быть намечены таким образом,

чтобы каждой действующей причине, поводу подвижек было противопоставлено определенное защитное мероприятие. Поэтому классификацию осыпей для какого-либо района следует строить по тем признакам, которые являются ведущими при выборе защитных мероприятий. Также следует выбирать градации всех изучаемых показателей, относящихся к осыпям. В современной строительной практике против осыпей применяют следующие защитные меры 1. Уборка части осыпи, располагающейся выше сооружения по склону применяется при большой подвижности

осыпи, при особой значимости сооружения с учетом технической возможности. 2. Создание в нижней части осыпи контрфорса путем искусственного перемещения туда части материала осыпи, если осыпь подрезана внизу склона. 3. Упорядочение поверхности осыпи, уборка наиболее неустойчивых глыб, регулярная повторная уборка тогда, когда общий массив осыпи малоподвижен. 4. Осушение подошвы осыпи перехват вод, проводимое в первую очередь в тех случаях, когда имеются ручьи

или родники, стекающие в осыпь. 5. Создание улавливающих стенок, берм, подпорных стенок. Способ пригоден в основном для улавливания отдельных перекатывающихся камней. 6. Постройка защитных козырьков над дорогами или деривационными каналами. Возможна на сравнительно крутых склонах для защиты от отдельных перекатывающихся обломков. 7. Сооружение каменных галерей или тоннелей для дорог.

Необходимо для пропуска осыпей над дорогой, когда невозможно задержать медленное соскальзывание массива значительной по толщине осыпи.

2dip.su

Смотрите также

• 
  Целеполагание в педагогике реферат
• 
  Функциональные нарушения голоса реферат
• 
  Фруктоза реферат по химии
• 
  Формирование белорусской народности реферат
• 
  Философия арабского востока реферат
• 
  Федор иванович буслаев реферат
• 
  Федеральное агентство связи реферат
• 
  Ударно волновая терапия реферат
• 
  Третья управленческая революция реферат
• 
  Теория справедливости реферат менеджмент
• 
  Творческий путь тютчева реферат