Построение и анализ геолого-геоморфологического профиля через речную долину

Теоретическая часть

Совокупность процессов, осуществляемых текучими водами, получила название флювиальных. Водотоки производят разрушительную работу – эрозию, перенос материала и его аккумуляцию и создают при этом выработанные (эрозионные) и аккумулятивные формы рельефа разного масштаба. Отложения, формируемые постоянными водными потоками, называются аллювиальными. Они отличаются сортированностью и окатанностью обломков. Аллювий равнинных рек – это преимущественно пески и илы, горных – валуны, галька, гравий, пески.

Постоянные водотоки в процессе своей деятельности создают ли­нейные отрицательные формы рельефа – речные долины. Основные час­ти речной долины в пределах равнин – русло, пойма, надпойменные тер­расы, коренные берега.

Русло реки – наиболее углубленная часть речной долины, по кото­рой протекает водоток в межень.

Пойма – приподнятая над меженным уровнем воды в реке выров­ненная часть дна долины, затопляемая водой в половодье. Пойма фор­мируется в процессе накопления аллювиальных отложений. Толща аллю­виальных отложений в пойме включает перлювий (крупнообломочный материал на контакте с подстилающими породами), русловой аллювий (преимущественно пески с включением гравия и гальки, с хорошо выра­женной слоистостью), пойменный аллювий (пески, супеси, суглинки с горизонтальной слоистостью).

Надпойменные террасы – ступенеобразные формы рельефа с плос­кой или слабо наклонной в сторону русла поверхностью, не затапли­ваемой в половодья, протягивающиеся вдоль одного или обоих бортов долины. От поймы и друг от друга террасы отделяются уступами разной высоты и крутизны. В строении террас принимают участие аллювиальные отложения, в том числе русловые и пойменные. Террасы – остатки более древних пойм, вышедших из-под влияния реки в результате врезания русла. В зависимости от их строения различают аккумулятивные, цоколь­ные и эрозионные террасы. Аккумулятивные террасы от бровки до основа­ния уступа сложены аллювием, у цокольных террас нижняя часть уступа (цоколь) сложена коренными либо рыхлыми четвертичными породами иного генезиса, а верхняя – аллювием; эрозионные террасы лишь с поверх­ности прикрыты маломощным (часто не сплошным) чехлом аллювия.

Коренные борта (склоны) долины – наклонные поверхности, соединяющие междуречья с поверхностью террас или поймы. Они имеют разную крутизну и если не подрезаются водотоком, то моделируются теми или иными склоновыми процессами. На подмываемых участках коренные склоны долины – эрозионно-денудационные образования, они моделируются и рекой, и склоновыми процессами.

Морфология речных долин определяется особенностями геологи­ческого строения территории, ее физико-географическими условиями, историей развития самой долины. В пределах платформенных равнин до­лины, как правило, мелкие (десятки-первые сотни метров) и широкие (от со­тен метров до десятков километров), корытообразные, часто асимметричные.

Время формирования долин составляет от нескольких тысяч до миллионов лет. Относительный возраст долин может быть установлен при изучении их взаимоотношения с толщами пород, в которых они выра­ботаны. Например, если долина врезана в толщу плиоценовых отложений, а в ее днище под голоценовым аллювием залегают нижнеплейстоцено­вые водно-ледниковые и ледниковые отложения, то эта долина сформи­ровалась в конце плиоцена – начале плейстоцена, до начала оледенения.

История развития долин запечатлена в их морфологических осо­бенностях и строении толщ аллювиальных отложений, а также отложений иного генезиса, залегающих в их пределах. Изучая взаимоотно­шения аллювиальных отложений с отложениями иного генезиса и с толщами пород, в которые врезана долина, можно проследить как ос­новные этапы ее формирования, в том числе этапы ее углубления и за­полнения аллювиальными и иными отложениями, так и историю развития рельефа территории в целом.

Методические рекомендации

Построение профиля производится по учебным геологическим картам (с изогипсами) масштаба 1:10000 по одной из линий, заданных преподавателем, на листе миллиметровой бумаги. Лист бумаги располагают так, чтобы слева на профиле находился левый борт долины, справа – правый. Отступив от верхней кромки листа на 1/3, про­водим горизонтальную ось, слева, на расстоянии 2 см от кромки – вер­тикальную ось. По горизонтальной оси будем откладывать расстояния, по вертикальной – высоты. Для выбора горизонтального и вертикально­го масштабов необходимо определить длину профиля и размах высот в его пределах с учетом глубины залегания подстилающих пород, вскрытых скважинами (во избежание сильных искажений рельефа вертикальный масштаб должен быть крупнее горизонтального не более чем в 10–15 раз).

Если профиль строится в масштабе карты, то длина вашего профи­ля будет соответствовать длине заданной линии на карте. В таком случае, приложив край листа миллиметровки к линии профиля, на ось абсцисс сносят все точки пересечения изогипс с линией профиля, отмечая над ними абсолютные высоты точек. Если масштаб профиля отличен от масштаба карты, то, замерив расстояние между соседними горизонталями на карте, пересчитываем его в масштабе профиля, а затем откладываем на оси абсцисс.

Кроме горизонталей, на ось абсцисс сносятся точки перегибов склонов с указанием абсолютных отметок подошвы и бровки и берего­вых линий с указанием уреза воды.

Из полученных на горизонтальной оси точек восстанавливаем пер­пендикуляры, высота которых равна абсолютным отметкам точек, выра­женным в вертикальном масштабе. Соединив полученные точки плавной линией, получаем гипсометрический профиль.

С геологической карты на гипсометрический профиль тем же спосо­бом переносим границы пластов горных пород, выходящих на поверхность, а также положения скважин, которые следует обозначить кружоч­ками с номерами скважин. Над выделами горных пород необходимо под­писать их индексы. Из точек скважин опускаем перпендикуляры вниз, на которых откладываем слои горных пород, вскрываемых скважинами (см. описание скважин), используя условные обозначения геологической кар­ты и описание скважин. В каждом из горизонтов ставим соответствую­щий индекс. Границы одинаковых слоев горных пород соседних скважин соединяем. Если какой-то слой исчезает в соседней скважине, его надо выклинить так, чтобы более молодые горные породы лежали на более древних, а не наоборот. Обозначаем основные формы рельефа надпися­ми над линией профиля. Окончательно оформляем профиль (подписыва­ем название, условные обозначения, фамилию автора работы).

На основе анализа геолого-геоморфологического профиля состав­ляем краткую характеристику истории развития рельефа территории, ко­торая представляет собой последовательную характеристику геологичес­ких событий изученной территории (тектонических поднятий и опуска­ний, морских трансгрессий и регрессий, наступаний и таяния покровных ледников, этапов врезания эрозионной сети и заполнения долин наносами разного генезиса и т.д.), начиная с древнейших времен, о которых на профиле есть какие-либо данные, и кончая характеристикой современ­ных рельефообразующих процессов.