Группа геошколы ВКонтакте  |   Форум ГШ на сервере "Всё о геологии" | Сообщество геошколы в LiveJournal
"Усердие все превозмогает!" Козьма Прутков   
   ГШ >> Экспедиции

Глава 5. Геологические процессы

На территории Кавказа в большей или меньшей степени проявлены практически все экзогенные и эндогенные геологические процессы. Проявления магматизма были рассмотрены в главе <Магматические породы>. Метаморфические процессы мы не рассматриваем из-за незначительного их проявления. Поэтому в главе <Геологические процессы> мы приводим описание лишь экзогенных процессов, т.е. проходящих на поверхности земли или вблизи ее при участии внешней энергии (солнца и др.).

В ходе практики мы наблюдали проявления следующих экзогенных процессов: выветривание, геологическая деятельность ветра, поверхностных и подземных вод, моря, гравитационные процессы.

Как видно, на территории практики не проявлены геологическая деятельность ледников. Для наблюдений этих процессов следует отправиться в горную часть Кавказа. Ближайшие активные ледники находятся на юге Краснодарского края (район г.Фишт). Также на этой территории не проявлены геологическая деятельность озер и болот по причине их отсутствия.

Рассмотрим подробнее геологические процессы, наблюдаемые на территории практики.

5.1. Выветривание

Выветривание - это процесс изменения и разрушения горных пород под воздействием различных природных факторов. Выделяют три типа выветривания: 1) физическое, 2) химическое и 3) биологическое.

Физическое выветривание распространено в областях с резкими перепадами температур, например, в пустынях или высоко в горах. Температурное выветривание шире всего проявляется в условиях жаркого климата, где перепады температур (суточные или сезонные) достигают 50 0 С. Температурное <раскачивание> минералов, слагающих горные породы, и их разрушение связано с разной окраской минералов, различным их температурным расширением и сжатием. Когда поверхность горных пород в каком-либо обнажении нагревается сильнее внутренних частей, то наблюдается отслаивание, шелушение породы параллельно поверхности обнажения (десквамацией). Морозное или механическое выветривание связано с расширением трещин при замерзании попавшей в них воды, так как лёд занимает больший объём, чем жидкая вода. Механическое расклинивающее действие оказывают и кристаллы соли при их росте из раствора, корни деревьев и кустарников, мелкие грызуны и насекомые (Короновский, 2002).

Химическим выветриванием называется разрушение горных пород под воздействием воды, кислорода, углекислоты и органических кислот, содержащихся в воздухе. Оно представлено несколькими типами: растворением, окислением, гидратацией, восстановлением, гидролизом. Растворение связано с воздействием на породы воды, в которой растворены активные ионы Na + , K + , Mg 2+ , Ca 2+ , Cl - , SO 4 2- и HCO 3 - . Окисление - взаимодействие горных пород с кислородом и образование оксидов или гидроксидов. Во влажном и жарком климате при испарении воды образуются оксиды железа с красной окраской. Восстановление происходит в отсутствии кислорода, когда сильным восстановителем является органическое вещество, образовавшееся в результате отмирания болотной растительности. Породы окрашиваются в бурые, жёлтые и красноватые цвета. Гидролиз - сложный процесс, особенно затрагивающий минералы из группы силикатов и алюмосиликатов. Он происходит при взаимодействии ионов Н + и ОН - с ионами металлов. Гидролиз приводит к нарушению первичной кристаллической структуры минерала и возникновению новой структуры уже другого минерала. Гидратация - это процесс присоединения воды к безводным минералам и образование новых минералов, например, переход ангидрита в гипс (Короновский, 2002).

Биологическое выветривание. Горные породы на поверхности содержат огромное количество микроорганизмов (мхи, бактерии, водоросли, грибы и т.д.). Биота, поселившаяся на поверхности горных пород, изменяет минералы, извлекая из них необходимые для жизни химические элементы. Также, биологическое выветривание представлено выделением организмами углекислого газа, который провоцирует образование органических кислот. Такое воздействие наиболее интенсивно происходит во влажном, тропическом климате, густых болотистых местах (Короновский, 2002).

Климат на территории нашей практики мягкий, теплый, отсутствуют резкие колебания температуры, морозы редки (см. главу <Физико-географический очерк>), поэтому процессы выветривания развиты не широко и не повсеместно.

Процессы физического выветривания проявлены наиболее широко в горных районах. Горы Индюк и Индюшка, на которых мы побывали в одном из маршрутов, сложены вулканогенно-осадочными и субвулканическими интрузивными магматическими породами. Если зимой температуры на вершинах этих гор опускаются ниже 0 ° С, то вполне возможно предположить здесь морозное выветривание. Вершины гор в основном лишены растительности, но на некоторых скалах растут деревья, которые своими корнями разрушают породы, тем самым, проявляя механическое выветривание (рис.18, рис.19). Разрушение корнями деревьев различных пород встречалось нам в маршрутах довольно часто.

Влажный теплый климат Туапсинского района способствует протеканию здесь различных процессов химического выветривания. Обилие влажных листопадных лесов вызывает накопление активных органических веществ, разрушающих породы. Однако, эти процессы протекают довольно медленно и на первый взгляд не проявлены.

В маршрутах по побережью мы часто наблюдали береговые обрывы (клифы), сложенные флишевыми отложениями алевролитами, аргиллитами и песчаниками, в которых наблюдалось ожелезнение. Это также пример проявления химического выветривания - окисления. Породы, содержащие железосодержащие минералы окисляются атмосферным кислородом с образованием рыжей, бурой окраски. Также ожелезнение мы наблюдали в породах, которые слагают борта ручья Золотой.

В заключение главы можно сказать, что процессы выветривания на данной территории распространены не значительно. Можно предположить, что южнее, в районе Сочи, Абхазии с более теплым и влажным климатом процессы химического выветривания более значительны, а в высокогорных районах с ледниками шире развиты процессы температурного выветривания.


Рис. 18. Магматические породы подвергающиеся процессам выветривания.

Гора Индюшка.

 

Рис. 19. Разрушение пород корнями деревьев (биологическое выветривание).

Гора Индюшка.


5.2. Геологическая деятельность ветра

Геологическая деятельность ветра - это разрушение, перенос и накопление (аккумуляция) материала под действием ветра. Работа ветра намного интенсивней там, где отсутствует растительность, и горные породы непосредственно соприкасаются с атмосферой. Такими районами являются пустынные и полупустынные районы мира, а также горные хребты и плато.

Разрушение горных пород под действием ветра представлено дефляцией и корразией. Дефляция - это выдувание рыхлых пород с поверхности Земли. Дефляция проявляется там, где дуют сильные ветры, в узких горных долинах, ущельях, где создаётся тяга воздуха, и переносятся не только песок, но и мелкие камешки. Ветер выдувает песок и мелкие обломки из всех трещин в скальных выступах, делая их рельефнее. Если в толще пород, подверженных дефляции, присутствуют более плотные стяжения и конкреции, то после выдувания рыхлого материала они остаются как бы отпрепарированными, рельефно выделяясь на местности. Корразией называется обтачивание выступов горных пород твёрдыми частицами, переносимыми ветром. Корразии подвергаются все выступы горных пород, причём более мягкие участки, менее сцементированные, углубляются быстрее, чем плотные, и тогда образуются ячейки, ниши углубления неправильной формы. Обтачивание происходит в нижней части выступов пород, поэтому часто формируются столбы и пирамиды, <каменные истуканы> с тонкой <шейкой> в основании и расширением вверху. Перенос разрушенного материала осуществляется в толще воздуха, скачками (сальтация), перекатыванием или волочением. Чем сильнее ветер, тем на большую высоту он может поднять частицы и тем крупней они будут. Переносимый ветром материал рано или поздно оседает и накапливается (аккумулируется). Наибольшее количество материала (обычно песка) аккумулируется в пустынях. Типичной формой являются барханы. На морских побережьях, в долинах и дельтах крупных рек под действием ветра формируются песчаные формы рельефа - дюны (Короновский, 2002).

В Туапсинском районе нет подходящих условий, чтобы деятельность ветра была проявлена хорошо. Большинство территории покрыта растительностью (см. главу <Физико-географический очерк>), которая уменьшает силу ветра. Исключением является побережье Черного моря и горные районы. Климат и рельеф не способствует развитию пустынь. Хотя условия и не способствуют широкому развитию деятельности ветра, мы все же чуть-чуть ее наблюдали.

На вершинах гор Индюк и Индюшка отсутствует растительность, дуют сильные ветры, которые выдувают и коррадируют породы, которыми сложены вершины. Однако, эти породы магматические (риолиты), которые довольно прочны, поэтому вклад ветра в их разрушение незначителен.

На побережье, где также дуют сильные ветры, особенно зимой и весной, обнажаются флишевые толщи, представленные песчаниками, алевролитами, аргиллитами. Эти породы значительно интенсивней разрушаются ветром, чем магматические. Ниши выдувания мы не наблюдали, поскольку к разрушению пород ветром здесь добавляется и разрушение морем, которое проявлено гораздо сильнее. Перенос разрушенных пород ветром осуществляется в периоды, когда сила ветра максимальна (зимой и весной). В некоторых наиболее широких участках пляжа мы наблюдали небольшие авандюны (передовые дюны) и дюны, которые образовывались при аккумулятивной деятельности ветра. Но эти дюны, к сожалению, гораздо меньше, чем на калининградском побережье Балтийского моря.

На территории нашей практики процессы геологической деятельности ветра проявлены не очень ярко. Ехать на эту территорию с целью изучения данного процесса не имеет смысла.


5.3. Геологическая деятельность поверхностных
текучих вод

Геологическая деятельность поверхностных текучих вод проявляется в разрушении пород текучей водой, переносе разрушенного и растворенного материала и его отложении (аккумуляции) временными плоскостными потоками, временными горными потоками и постоянными потоками (реками). Разрушение пород текучими водами называется эрозией. В процессе разрушения пород слагающих русло, реки и временные потоки стремятся выработать пологий профиль равновесия и достичь базиса эрозии, который может быть либо другой рекой, либо озером и море.

На территории практики широко распространены временные горные потоки, но в ходе нашей практики этих явлений мы не наблюдали. Возможно, мы были в сухой период или заросшие склоны гор просто мешает сходу этих потоков. Но вполне возможно, что в период весенних и осенних дождей сход их вполне возможен.

Значительно шире на территории практики проявлена деятельность рек. В Туапсинском районе Краснодарского края на территории нашей практики очень много небольших рек и ручьев. Все они относятся к горным рекам. Летом они мало водные или пересыхают вовсе, а весной и осенью подпитываемые дождями и таянием снегов полноводные и очень бурные. Свое начало они берут в горах, а базисом эрозии чаще всего служит Черное море. Мы видели много маленьких ручьев с маленьким расходом, небольшим уклоном и узким руслом. По словам местных жителей во время паводков эти ручейки превращаются в довольно бурные реки. Об этом свидетельствуют довольно широкие и высокие мосты через небольшие ручейки.

В маршрутах мы подробно познакомились с геологической деятельностью двух крупных ручьев: Золотого и Полковничьего. Их можно называть малыми реками.

Маршрут N 1 проходил по руслу ручья Золотого. Ручей берет начало в горах на высоте около 150 м над уровнем моря и протекает по осадочным породам палеогена и мела, представленными ритмично-слоистыми породами, т.е. флишем. Глубина ручья не превышает 0,5 м . Расход воды не большой, но из-за значительного уклона, течение быстрое. Основное питание ручей получает от таяния снегов, дождевых и грунтовых вод. Притоки отсутствуют.

Этот ручей носит типичный горный характер, образуя узкую V -образную долину с бортами высотой 50- 100 м , называемые <Золотой щелью>. Скорее всего ручей переживает морфологическую юность. Наблюдается в основном донная эрозия. По течению ручья наблюдаются небольшие эверзионные котловины. Они образовались за счет размывания алевролитов, как наиболее мягких пород. Глубина котловин не превышает 0,5 м . Ручей переносит материал в твердом и растворенном состоянии. Твердый материал, представленный песком и гравием, скорее всего, переносится во время половодья, когда происходит таяние снегов или проходят сильные дожди. В спокойной обстановке переносятся химические элементы в растворенном виде. Это, возможно, так как ручей протекает по известковым породам. Это подтверждается нашими наблюдениями: во многих местах, особенно в верховьях ручья, вода имеет отчетливо мутно-белый цвет. Мы отобрали пробы воды из этого ручья.

Отложения рек называются аллювием, который в зависимости от места нахождения бывает донным, русловым и др. Русловой аллювий ручья представлен щебнем и плохо окатанной галькой известковистых песчаников, размером до 10- 15 см . Это, скорее всего, куски пород, обвалившиеся с бортов ручья, и являются скорее не аллювием, а коллювием, т.е. отложениями гравитационных процессов. Сортировки не наблюдается. Террасы отсутствуют.

В нижнем течении характер ручья становится более равнинным. Долина расширяется и становится U -образной. Изредка для огибания более твердых участков пород, ручей меняет направление и образует подобие меандр, характерных для равнинных рек (рис.20). В аллювии становится больше песчаного материала.

При пересечении с федеральной автомобильной трассой Туапсе-Краснодар, русло ручья заключено в бетонную трубу. Однако, до трубы ручей не дотекает. В 100 метрах до нее ручей пропадает под осыпью (рис.21). Следовательно, ручей нашел более удобный путь, чем бетонная труба. На территории ВДЦ <Орленок> ручей возобновляет свое течение, но уже по бетонному руслу и впадает в реку Мал. Пляхо на территории ВДЦ <Орленок>. Общая длина ручья Золотого составила около 2,5 км .

Маршрут N 5 проходил по руслу ручья Полковничий. Ручей протекает по флишевым осадочным породам палеогена и мела. Глубина ручья не превышает 0,7 м , но есть места, где порода размывается под действием воды, максимальная глубина этих мест - 2 м . Из-за значительного уклона, течение быстрое. Основное питание ручей получает от таяния снегов, дождевых и грунтовых вод. Притоки отсутствуют.

Этот ручей шире и глубже ручья, рассмотренного выше, также он более извилист (меандрирует). Наблюдается не только донная эрозия, но и боковая (рис.22). По течению ручья наблюдаются эверзионные котловины (рис.23), водоскаты, каскады и даже водопады (рис.24,25,26,27). По ходу маршрута вверх по течению мы наблюдали несколько водопадов. Первый водопад высотой около 2 м , представлял собой естественный навес из флишевых пород, с которого капала или стекала тонкими струйками и широким потоком вода (рис.25). Высота второго, по форме


Рис. 20. Характер течения ручья Золотого.

Рис. 21. Ручей Золотой, пропадающий под осыпью.


Рис. 22. Форма долины ручья Полковничий.

Рис. 23. Эверзионная котловина на ручье Полковничий.


Рис. 24. Небольшие водопады на ручье Полковничий.

Рис. 25. Водопад в нижнем течении ручья Полковничий.


Рис. 26. Водопад <Нос> в среднем течении ручья Полковничий.

Рис. 27. Самый высокий (около 20 метров ) водопад на ручье Полковничий.


напоминавшего нос около 2 м (рис.26), но его интенсивность значительно меньше. Самый высокий водопад находится ближе всего к истоку. Он имеет высоту около 20 метров (рис.27). У него также самая большая эверзионная котловина. Все эверзионные котловины образовались за счет размывания наиболее мягких пород, но они значительно больше, чем в Золотом ручье (глубина наибольшей составляет 2 м ). Скорее всего, это можно объяснить возрастом этой реки или большей ее живой силой, способной сильнее разрушать породы. По сравнению с ручьем Золотым эта река <успела> разрушить породу сильнее. Ручей переносит материал в твердом и растворенном состоянии. Также как у ручья Золотой, у этого ручья твердый материал, представленный песком и гравием, скорее всего, переносится во время половодья, когда происходит таяние снегов или проходят сильные дожди. А в спокойной обстановке переносятся химические элементы в растворенном виде. Это, возможно, так как ручей протекает по известковым породам.

Русловой аллювий ручья представлен щебнем и плохо окатанной галькой мергелей, размером до 20- 30 см . Это, скорее всего, куски пород, обвалившиеся с бортов ручья, и также являются скорее коллювием. Но мы видели каскады, где мощность аллювия равна нулю. Сортировки не наблюдается. Террасы отсутствуют.

Так как общая протяженность этого ручья 8 км , мы не видели ни истока этого ручья, ни устья. По географическим картам мы выяснили, что этот ручей до моря не дотекает, а впадает в более крупный ручей. Так же особенностью этого ручья можно назвать и то, что он уходит под осыпь, протяженность этого места 10 м .

Устьевые части ручьев мы наблюдали лишь на пляже близ нашей базы. Ни дельт, ни эстуариев не наблюдается. Некоторые из ручьев просто спокойно втекают в море, а другие, не дотекая до моря, образуют около него лужи.

В Туапсинском районе Краснодарского края мы можем наблюдать небольшие горные ручейки, в период межсезонья превращающиеся в довольно крупные реки, крупные горные ручьи, на которых можно наблюдать водопады, каскады и водоскаты, а также совсем маленькие ручейки на пляже. Геологическая деятельность горных рек в Туапсинском районе проявлена хорошо, но, к сожалению, в этом районе нет крупных равнинных рек, с которыми можно было бы сравнить геологическую деятельность горных ручьев, которые мы наблюдали. Судя по географическим картам, возможно наиболее крупные реки в районе города Туапсе имеют более равнинный характер течения. Это следует учесть при проведении последующих практик.


5.4. Геологическая деятельность Подземных вод

Все воды, находящиеся в трещинах и порах горных пород ниже поверхности Земли называются подземными водами. Подземные воды не могут существовать без обмена с поверхностными водами и активно участвуют в круговороте воды в природе. В формировании подземных вод большую роль играет водопроницаемость пород. По степени водопроницаемости пород выделяют: 1) водопроницаемые - пески, гравий, галечники, трещиноватые песчаники, конгломераты; 2) слабопроницаемые - супеси, легкие супеси, лесс; 3) водонепроницаемые (водоупорные) - глина, тяжелые суглинки.

По условиям залегания подземные воды верхней зоны земной коры подразделяются на безнапорные и напорные (артезианские). Безнапорные воды делятся на три типа: верховодка, грунтовые воды и межпластовые воды (Короновский, 2002).

Верховодка по существу представляет собой небольшое скопление воды на отдельных линзах непроницаемых пород. Грунтовые воды приурочены к первому от поверхности водопроницаемому слою, расположенному на первом от поверхности водонепроницаемом слое. Они могут скапливаться как в рыхлых, так и в закарстованных горных породах. Межпластовые воды находятся между двумя водоупорными слоями. К напорным же водам (артезианским), относятся подземные воды водоносных горизонтов, перекрытых и подстилающих водонепроницаемыми пластами горных пород (Короновский, 2002).

Естественные выходы вод на поверхность называют источниками (ключами, родниками). Выделяют два главных типа источников: нисходящие и восходящие. Нисходящие источники образуются безнапорными водами (верховодкой, грунтовыми и межпластовыми водами) в основании склонов речных долин и в оврагах. У этих источников дебит не постоянный и зависит от времени года. Водообильность источников связана с условиями питания и со степенью водопроницаемости пород. Восходящие источники представляют собой выходы артезианских вод. На месте выхода вода бьет вертикальной струей (Якушова и др., 1988).

В ходе практики мы наблюдали проявления деятельности подземных вод. Практически все реки и ручьи снабжаются подземными водами. Также подземные воды влияют на гравитационные процессы. Выходы подземных вод на поверхность происходят в виде высачивания или в виде различных источников.

На мысе Гуавга выход подземных вод в виде сочения наблюдался около волноприбойной ниши. Геологическое строение данного участка таково, что трещиноватые песчаники служат водоносным горизонтом, а аргиллиты - водоупором. Пласты песчаников и аргиллитов наклонены в сторону моря и по поверхности пластов аргиллитов происходит высачивание. Объем высачивания не большой. Качество воды хорошее. Подобное явление высачивания мы также наблюдали в долине ручья Золотой.

На территории практики много источников. Один из них мы наблюдали на горе Индюшка не далеко от вершины, чуть ниже ее. Родник нисходящий, находится в толще трещиноватых вулканогенно-осадочных пород, которые служат водоносным горизонтом. Вода холодная, прозрачная без вкуса и запаха. Дебит около 30-50 л/с. Родник дает начало небольшому ручью, который протекает в овраге. Даже в период засухи родник имеет большой дебит.

На территории практики мы дважды наблюдали, как вода в ручьях исчезала. Впервые мы столкнулись с этим явлением в долине Золотого ручья. В низовьях ручья недалеко от места пересечения ручья с автомобильной трассой Туапсе-Краснодар, где русло ручья заключено в трубу, ручей исчезает под осыпью (рис.21). До трубы он не дотекает, а продолжает течь под землей. Это обусловлено трещиноватостью пород, слагающих дно ручья. В результате река становится подземной и размывает, растворяет породы под землей, являясь причиной развития карста. Второе подобное явление мы наблюдали на ручье Полковничий.

Карст это опасное для человека и его хозяйственной деятельности проявление работы подземных вод, заключающееся в растворении, или выщелачивании трещиноватых растворимых горных пород (подземными или поверхностными) водами с образованием специфических карстовых форм рельефа. Проявления карста характерны для районов, сложенных карбонатными породами. Карст может быт открытым и закрытым. К открытым карстовым формам относятся карры, поноры, карстовые ниши, карстовые воронки, котловины и полья, карстовые колодцы и пропасти. К закрытым формам карста относятся карстовые пешеры и каналы.

Горные породы Туапсинского района представлены известковистыми песчаниками, аргиллитами, алевролитами с широким развитием чисто карбонатных пород (известняков, мергелей), поэтому в них часто развиваются карстовые явления. Наиболее интересны карстовые пещеры. В ходе наших маршрутов мы их не наблюдали, но по литературным данным они находятся в основном на северо-востоке и юго-востоке от базы.

Опишем самые известные пещеры Туапсинского района. Красно-Александровская пещера самая большая пещера этого района. Находится около аула Красно-Александровского. Пещера находится в полутора километра от селения, и представляет собой естественный тоннель. Ширина пещеры 2- 2,5 метра , высота 1,3-1,5 метра, а в гроте 3 метра . Пол пещеры залит водой. Это вытекает из глубин горы река Аше. Это единственная пещера заполненная водой в этом районе.

Дедрокойская пещера находится в горе Штабной в 12 километрах от Туапсе на юго-восток. Название пещеры происходит от названия села Дедрокой. Вход в пещеру находится на отлогом склоне горы. Вход обрамляют выходящие из грунта плиты известняков. Пещера представляет собой узкий коридор шириной небольше метра, высотой до 4 метров . Стены сплошь покрыты натеками кальцита. На потолке мелкие блестящие сталактиты.

Цыплинская сталактитовая пещера . Находится на северо-востоке от Туапсе .Это маленькая пещера в 4-х километрах от селения Цыпки на берегу реки того же названия. Ширина входа 1,6 метра , а между выступами 1 метр , глубина 3,8 метра . Ширина самой пещеры 2- 2,5 метра , высота внутри 1,4- 1,6 метра . Сталактитовые образования здесь настолько характерны, но они дают полное и наглядное представление о том, как в известковой породе при просачивании воды постепенно образуются натеки кальцита и хрупкие сосульки сталактитов.

Георгиевская пещера находится около села Георгиевска на северо-востоке от Туапсе. Небольшая гора сложена известняком. Пещера расположена на ее северном склоне. Вход - продолговатое шестиметровое отверстие под скальным навесом горы. Высота входа 1,5 метра (в пещере 1 метр ), длина пещеры 6 метров , ширина от 5 метров и меньше.

В ходе практики мы ознакомились с деятельностью подземных вод на территории Туапсинского района. Помимо выходов в виде родников с образованием ручьев, они образуют высачивания, которые сильно влияют на развитие гравитационных процессов.

Подземные воды приводят к развитию карстовых процессов, образуя пещеры и другие формы рельефа. Безусловно, в будущих маршрутах стоит посетить карстовые пещеры, так как они наглядно показывают разрушающую деятельность подземных вод. Исчезающие реки, пещеры и другие проявления деятельности подземных вод очень опасны и нуждаются в изучении и наблюдении за ними.


5.5. Геологическая деятельность моря

За время практики два наших маршрута проходило по берегу Черного моря, поэтому мы смогли ознакомиться с геологической деятельностью моря, которая была представлена разрушением берега, переносом разрушенного материала и его аккумуляцией, т.е. накоплением.

Разрушительное действие моря связано с движением морской воды. Наибольшее значение имеют волны, в меньшей степени - приливы и отливы. В период сильных штормов возникают огромные волны, которые, следуя друг за другом, с большой силой обрушиваются на берег и интенсивно разрушают его. Суша отступает под натиском моря, как бы срезается ими.

Берег - граница суши и моря, хотя на картах эта граница изображается линией, в действительности следует говорить о береговой зоне, то есть о более или менее широкой полосе, в пределах которой осуществляется взаимодействие суши и моря. Береговая зона состоит из собственно берега - ее надводной части - и из подводного берегового склона (Зенкович, 1962).

Выделяются два типа морских берегов отличающихся друг от друга своим развитием: приглубый берег, близ которого дно моря имеет крутой уклон и преобладающая часть обломочного материала уносится на подводный склон и отмелый берег с пологим откосом и движением большой части обломочного материала в сторону берега. В нашем случае наблюдается приглубый берег и наибольшая разрушительная деятельность моря проявляется именно у этих берегов.

Границы береговой зоны зависят от факторов: морского волнения, волновых течений и приливно-отливных явлений. Приливы и отливы - это периодическое колебание уровня моря, которое возникают благодаря притяжению Луны и Солнца. В нашем случае их действия незначительные. Они в большой степени производят размыв дна моря, чем разрушение берега. В формировании морских берегов принимают участие также некоторые организации, т.е. антропогенный фактор. Важным условием развитием берега является также тектонические движения земной коры и геологическое строение прибрежной суши и подводного берегового склона (Короновский, 2002).

Рассмотрим некоторые факторы разрушения берега. Разрушение берегов морем производится в результате: гидравлического удара самой воды; ударов многочисленными обломками горных пород, захватываемыми сильными волнами; химического действия воды.

Химическое воздействие морской воды осуществляется при помощи содержащихся в ней солей и других активных веществ лишь там, где берега сложены такими лёгкорастворимыми породами как известняк, доломит и т.д. В нашем случае береговые обрывы сложены флишем, представленным в основном устойчивыми к химическому разрушению известковистыми песчаниками, алевролитами и аргиллитами. Поэтому этот фактор мы не будем подробно рассматривать.

Разрушительная работа моря называется абразией. Гидравлический удар морской волны в период штормов достигает наибольшей силы в основном крутого скалистого берега. Разрушительное действие волн во много раз усиливается при наличии в воде обломков горных пород. Прибойные волны захватывают камни, гальку и с силой ударяют ими о скалы, раздробляя последние. Совместные удары волн и обломков о берег приводят к тому, что на поверхности скального берегового обрыва в основании склона образуется выемка. В дальнейшем процесс разрушения здесь усиливается как вследствие локализации ударов волн, так и вследствие увеличения количества обломочного материала, бомбардирующего берег. В конце концов, в основании склона образуется так называемая волноприбойная ниша, над которой горные породы нависают в виде карниза (Якушова и др., 1988). Мы наблюдали ясную волноприбойную нишу в маршруте на мыс Гуавга (рис.28). Ниша имеет высоту около 3 метров , ширину около 7 метров . Здесь в строении берега участвуют алевролиты и песчаники. Различная податливость абразии пород флишевой формации ведёт к образованию ниш и обваливанию клифов, что фактически значительно увеличивают скорость абразии на этом участке (Джанжгава, 1979).

Периодически действующие сильные прибойные волны постепенно увеличивают нишу до тех пор, пока нависшие над ней породы не потеряют равновесия и не обрушатся. После обрушения берег вновь представляет собой отвесный обрыв. Этот обрыв называется клифом. Клиф высотой от 10 до 25 метров мы могли наблюдать в районе мыса Гуавга. В этом районе наблюдались участки клифа густо покрытого растительностью и деревьями, который не может больше разрушаться, следовательно, он является мёртвым, а также участки с обрывами совершенно не покрытыми растительностью, т.е. активно разрушаемом морем (рис.29). При подрезании клифа получается развитие оползневых явлений, которые в ряде случаев выступают как основной механизм разрушения берега (см. главу <Гравитационные процессы>).

Таким образом, после образования клифа, береговой обрыв постепенно отступает в сторону суши, оставляет за собой слабо наклонную к морю подводную абразионную террасу. Между подводной террасой и береговым обрывом возникает


Рис. 28. Волноприбойная ниша в районе мыса Гуавга.

 

Рис. 29. Активный клиф сложенный флишевыми отложениями в районе мыса Гуавга.


узкая полоса, покрытая, песком, гравием, галькой и более крупными обломками горных пород, называемая пляжем. В ходе развития берега он изменяется и расширяется. Во время приливов и штормов покрывается водой.

Процесс срезания берега происходит не бесконечно, со временем, вследствие увеличения ширины террас, энергия волн, подходящих к подножью отступившего берегового обрыва, понижается. Быстрота разрушения берегов и скорость их отступления не одинаковы в различных районах и зависят от ряда факторов. Скорость размыва значительно уменьшается там, где хорошо развит пляж. Скорость разрушения и отступания берега в Туапсинском районе составляет несколько метров в год (Зенкович, 1958).

Перенос обломочного материала обычно происходит с помощью течений. Поведение песка и гальки на пляже зависит от набегания волны. Если волны подходят перпендикулярно берегу, то песок движется вверх и вниз по одной линии, при этом за зоной прибоя возникают вдольбереговые течения, которые возвращаются в океан в виде разрывных течений - сулоя - быстротекущей (до 2 м/с) воды, затихающей за прибойной зоной (рис.30). Там, где сулой встречается с волнами за зоной прибоя, происходит забурунивание волн, поэтому такие участки хорошо видны.

Разрывные течения (сулой) переносят материал от берега в море, а волны - либо к берегу, либо от него. Если волна невысокая и пологая, то песок перемещается в сторону берега, поэтому что он перемещается в нижнем слое воды, а крутые волны, наоборот, транспортируют песок от берега. Если волны косо подходят к берегу, то и забурунивание волн происходит последовательно, также в косом направлении, а вдольбереговые течения направлены в сторону движения волн, в то время как сулой перекрывает это течение, параллельное берегу (рис.30). Вдольбереговые течении переносят во взвешенном состоянии много материала перед зоной прибоя. Кроме того, песок и галька перемещаются по пляжу по некоторым кривым, так как волна набегает косо к берегу. С каждой новой волной частицы песка смешаются по пляжу все дальше и дальше. Крупные гальки и валуны перемещаются на меньшее расстояние по сравнению с мелкими гальками и песком. Уровень воды вдоль пляжа не остается постоянным, а под влиянием волн либо повышается (волновой нагон), либо понижается (волновой сгон), и разрывные течения компенсируют эти неровности уровня (Короновский, 2002).

Разрушенные обломки горных пород, находятся всё время в движении, изнашиваются, дробятся, истираются, и окатываются, постепенно превращаясь в гальку, песок, а иногда и более мелкие частицы. Именно непрерывным движением и


 

Рис. 30. Схема образования разрывного течения (сулоя) при наличии вдольбереговых течений.


трением достигается известная всем хорошая окатанность и форма морских галек. При подходящих условиях часть обломочного материала уносится за пределы абразионной террасы и откладываются в виде постепенно растущей подводной отсыпи. Это уже начало образования аккумулятивной террасы, пологая поверхность которой является продолжением абразионной террасы. Так происходит перенос разрушенных частиц горных пород из одного места в другое.

По морфологическим признакам можно выделить пляжи полного и неполного профиля. Пляж полного профиля образуется в случае, если впереди формирующегося накопления наносов имеется достаточно свободного пространства. Тогда пляж приобретает вид берегового вала, чаще всего с отлогим и широким морским склоном и коротким и более крутым склоном, обращённым к берегу. Если пляж формируется у подножья уступа, то образуется приклонённый пляж и пляж неполного профиля, с одним склоном, обращённым в сторону моря (Зенкович, 1956). Пляж, который находится на территории детского центра <Орлёнок>, является пляжем полного профиля (рис.31).

В нашем случае пляж был очень изменчивым. Со стороны базы <Геолог> (севернее <Орленка>) ширина его увеличивался до 100 м , а в сторону мыса Гуавга уменьшается до 3 м (рис.31). Вообще, это место уникально в том отношении, что, здесь впервые после Анапского района, выделяется значительное скопление тонкого кварцевого песка, образующего террасу и пляж на протяжении около 6 км . Ученые, исследуя условия скопления здесь значительных масс песка, считают, что оно явилось случайным результатом комбинации целого ряда причин, среди которых главное место занимает наличие здесь синклинали, по оси которой оказалась выработанной бухта, и в ней были задержаны пески, образующиеся при разрушении местных пород (кварцевого песчаника) морем и реками (в том числе и р. Шапсухо, открывающейся в Тенгинскую бухту) (Зенкович, 1958). По другим данным (Джанджгава, 1979), естественные пляжи на преобладающей части побережья нашего района полностью отсутствуют, а весь песок является привозным. Этот вопрос нуждается в более тщательном изучении.

Пляжи бывают не только песчаные, они могут быть образованы галечниками, валунами, раздробленным ракушняком, известковым биогенным материалом, например на пляжах тропической зоны (Короновский, 2002).

В районе практики пляж сложен светло-бежевым плохоокатанным кварцевым песком с небольшим количеством раздробленного ракушечника. Иногда встречаются мелкие кучки средней гальки. В данном месте наблюдаются почти все элементы пляжа: отсыпь, берма, гребень, ложбина, старый гребень, тыловая ложбина (рис.31).

Рис. 31. Схематический профиль пляжей в районе ВДЦ <Орленок> (а- около базы геолог; б- напротив лагеря <Радужный>; в- напротив лагеря <Штормовой>).

1-отсыпь, 2-берма, 3-гребень пляжа, 4-старый гребень пляжа, 5-усредненный пляж.


Отсыпь представлена галькой и среднезернистым песком; берма состояла из средне-мелкозернистого песка и гальки; гребень - из среднезернистого песка; ложбина - из среднезернистого песка с обломками морской фауны, попадается мелкая галька; старый гребень состоял из мелко-среднезернистого песка, попадалась галька; тыловая ложбина - из среднезернистого и мелкозернистого песка.

В отложениях пляжа развита почти горизонтальная слоистость, а в барах и подводных валах - косая слоистость.

С процессом поперечного перемещения наносов связано, как полагают, образование подводных валов - аккумулятивных форм, сложенных обычно песчаным материалом и протягивающихся вдоль берега параллельно ему. Вдольбереговой вал в районе <Орленка> находится в зачаточной форме приблизительно в 10- 15 метрах от берега. Протяженность вала около 1 км . Можем предположить, что высота его не превышает одного метра. Происхождение подводных валов связывают с частичным разрушением волн, так называемым забуруниванием, которое происходит на глубине, близкой к двойной высоте волны.

В заключении этой главы можно сказать, что абразия берегов в районе практики максимальная по всему кавказскому побережью Черного моря. Так, из 260 км береговой линии от города Новороссийска до города Туапсе размыто более 230 км (90%). Можно заметить, что в районе прохождения нашей практики на территории ВДЦ <Орленок> широко проявлена как разрушительная, так и аккумулятивная геологическая деятельность моря. Район мыса Гуавга представлен абразионным берегом с высокими крутыми клифами, волноприбойными нишами и узким пляжем. На остальной территории берег аккумулятивный, развит широкий (до 100 м ) пляж, разрывные морские течения, вдольбереговые валы. Нами отобраны пробы из различных участков пляжа для дальнейшего изучений.

Все это делает данную территорию благоприятной для наблюдения на ней геологической деятельности моря.


Рис. 32. Узкий пляж на территории ВДЦ <Орленок>.


5.6. Гравитационные процессы

Гравитационные процессы - это процессы перемещения масс горных пород вниз по склону, происходящие под действием силе тяжести. Весь материал, отложившийся, при таких процессах, называется коллювием. Все наземные гравитационные процессы можно подразделить на собственно гравитационные (обвалы, осыпи), гравитационно-водные (оползни), водно-гравитационные (сели). Как видно, помимо силы тяжести на развитие гравитационных процессов оказывает влияние вода. Скорости гравитационных процессов различны: от мгновенных обвалов до довольно медленных оползней.

Поскольку рельеф Туапсинского района горный, гравитационные процессы очень широко распространены. Мы наблюдали в основном осыпи, обвалы и оползни.

В маршруте на гору Индюшка на склоне мы наблюдали последствия обвала (рис.33). Размеры обломков пород от 5- 7 см до крупных валунов. Сортировка обломков хорошо выражена: чем дальше от вершины горы, тем крупнее обломки пород. Обвал был не очень крупным и произошел довольно давно, поскольку местами склон уже зарос растительностью. Гора сложена магматическими породами (риолитами), ее поверхность почти не покрыта растительностью. Вероятной причиной обвала стало уменьшение прочности пород, благодаря выветриванию. Толчком к обвалу могло послужить землетрясение. Рядом с этой вершиной расположены еще несколько, также сильно трещиноватых и не покрытых растительностью. Следует предполагать возникновение в этом районе новых обвалов и осыпей.

Некоторые обвалы и осыпи мы наблюдали на обочинах автомобильных дорог, которые прокладывались зачастую в горных ущельях, под крутыми обрывами. Коллювий представлен обломками от 5 см до нескольких метров. Строительство дорог и другие нарушения естественных поверхностей склонов само по себе является причиной развития обвалоопасной обстановки. Для возникновения обвала достаточно лишь сильного дождя. Для защиты от обвалов вдоль дорог строят бетонные стены высотой около 2 метров . Осыпе- и обвалоопасная обстановка также сохраняется на побережье Черного моря вдоль высокого и крутого обрывистого берега, где развитию гравитационных процессов помогает разрушительная деятельность моря.

На территории Туапсинского района вдоль всего побережья развиты оползневые явления. Оползнем называется часть склона, которая медленно перемещается без существенного нарушения внутреннего строения. В любом оползне выделяют тело оползня, поверхность скольжения, тыловой шов, надоползневой уступ. Между тыловой частью и надоползневым уступом образуется понижение или западина. Существуют


Рис. 33. Коллювий у подножия горы Индюшка с заметной сортировкой обломков.

 

Рис. 34. Молодой заросший растительностью оползень в районе мыса Гуавга. (территория ВДЦ <Орленок>).


оползни древние (в настоящее время практически не подвижные) и современные. Если на склоне подвергнутого оползанию присутствует растительность, то после оползания возникает так называемый пьяный лес (Короновский, 2002).

Мы наблюдали оползень в маршруте на мыс Гуавга (рис.34). Оползневое тело, расположенное на берегу моря, имеет видимую высоту около 6- 7 метров , ширину несколько десятков метров и длину около 20 метров . Тылового шва и надоползневого уступа не наблюдается, так как тело оползня заросло растительностью. Присутствует пьяный лес. Оползень относится к молодым, хотя он и порос растительностью. Оползание произошло, видимо, из-за благоприятного геологического строения этого участка: наличия водоносного слоя (песчаника) и водоупора (аргиллита). Оползание масс горных пород происходило по поверхности аргиллита при насыщении масс горных пород водой. Возможно, здесь было многократное оползание. На вершине склона располагаются строения ВДЦ <Орленок>, поэтому за развитием этого оползня ведется пристальное наблюдение. В верхней части склона оползень даже закреплен бетонной сваей. Оползни развиты вдоль всего побережья Черного моря. Их развитию способствует подмыв береговых склонов морем.

В маршрутах по Туапсинскому району мы наблюдали много гравитационных процессов. Можно сказать, что этот район благоприятен для развития этих процессов и наблюдения за ними в дальнейших практиках. Все они относятся к очень опасным для человека и его хозяйственной деятельности. Геологическим службам необходимо вести наблюдения за многими участками побережья, особенно на территории ВДЦ <Орленок>, для своевременного предотвращения обвалов и оползней.

 

Rambler's Top100
История ГШ   Расписание занятий    Директора ГШ   Все преподаватели ГШ Все выпускники ГШ   План работы на текущий год
© Геологическая Школа МГУ 2003-2015
Проект осуществляется при поддержке:
Сервера "Всё о геологии": Энциклопедия ГеоВики,
Геологические конференции, Каталог геологических сайтов
 
О работе школы пишите school@geol.msu.ru
О работе сайта geoschool.msu@gmail.com


код нашего баннера
_