Міністерство освіти і науки України
Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Геологічний факультет
Кафедра гідрогеології та інженерної геології
Заочна форма навчання
РЕФЕРАТ
з навчальної дисципліни
"Геоморфологія"
на тему
"ОСНОВИ ЧЕТВЕРТИННОЇ ГЕОЛОГІЇ"
Київ – 2011
ОСНОВИ ЧЕТВЕРТИННОЇ ГЕОЛОГІЇ
Четвертинна (антропогенова) система істотно відрізняється від інших систем фанерозою і її вивчення виділилося в окрему наукову дисципліну - четвертинну геологію. Її відокремлення обумовлене своєрідністю використовуваних методичних прийомів дослідження і специфікою комплексу проблем, що вирішуються. Четвертинний період - останній і відносно короткий (1,8 млн.р.) відрізок геологічної історії, упродовж якого рельєф Землі, площі і контури її морів і суші практично не відрізнялися від сучасних. Морські відклади переважають у складі четвертинної системи. Проте їх вивчення пов'язане з великими складнощами. Тому основним об'єктом четвертинної геології залишаються відклади, розвинені в межах суші, де панують континентальні відклади. Континентальні четвертинні відклади поширені на поверхні суші практично всюди, утворюючи суцільний зімкнутий покрив або локалізуючись переважно в депресіях рельєфу.
Зазвичай вони складають роз'єднані тіла, що знаходяться в складних взаємовідносинах прилягання і латеральних переходів, частіше усього розташованих на різновисотних рівнях. Тому їх генезис, умови утворення і вікові відмінності неможливо зрозуміти без аналізу історії розвитку рельєфу.
Тому первинного значення набувають геоморфологічні дослідження як передумови літогенетичних і стратиграфічних споруд.
Велика строкатість літологічного складу і складна будова покриву четвертинних континентальних відкладів сильно ускладнюють фаціальний аналіз, без застосування якого важко або неможливо вирішити генетичні і стратиграфічні завдання. Цей аналіз успішно здійснюється тільки на базі вчення про генетичні типи континентальних відкладів.
Генетичні типи континентальних відкладів
Під генетичними типами розуміються комплекси осадових утворень, з тісним парагенезисом, причинно обумовлені діяльністю певного панівного чинника акумуляції.
Кожному генетичному типу властиві особлива форма залягання складових його відкладів, їх просторовий і генетичний зв'язок з певними формами і елементами рельєфу, а також стадіями їх розвитку і специфічні закономірностями латеральної і вертикальної фаціально-літологічної мінливості.
Тільки виділення генетичних типів дозволяє розробити надійну методику розчленовування і кореляції розрізів цих відкладів і їх картування.
Усі континентальні четвертинні відклади поділяються на два класи: кор вивітрювання і осадових відкладів. Клас кор вивітрювання включає елювіальний ряд; клас осадових відкладів - п'ять рядів: субаерально-фітогенний, схил, водний, льодовиковий і вітровий. Відклади підземно-водного ряду, що включає осадові відклади печер і джерел, грають незначну роль в загальному четвертинному покриві суші.
Елювіальний ряд
Цей ряд виділяється в особливий клас кор вивітрювання. Процес формування елювіальних утворень пов'язаний з вивітрюванням різних гірських порід під впливом фізичних, хімічних і біогенних чинників. В межах елювіального ряду виділяються дві генетичні групи: власне елювій і ґрунти.
Елювій - топографічно не зміщені продукти зміни корінних порід. Найчастіше - рихлі утворення, розташовані на материнських корінних породах, продуктами руйнування яких є.
Літологічний склад елювію і потужність кор вивітрювання визначають:
- клімат;
- склад гірських порід;
- рельєф поверхні;
- час (тривалість процесів вивітрювання).
Найбільш потужні (80-100 м і більше) кори вивітрювання на магматичних і метаморфічних породах відомі в тропічних і субтропічних зонах, де поєднуються високі температури, значна вологість, відносно вирівнюється по рельєфу і тривалості часу формування.
У них чітко виражена вертикальна зональність (від низу до верху): початкова порода - дезінтегрована дресвяниста зона (уламки гірських порід і мінералів) - глиниста (гідрослюдисто- монтморилонітово-бейделітова) - каолінітувато-каолініто-гібситова - зона гідрооксидів Fe і Al.
Елювіальні утворення є одним з основних джерел початкового матеріалу, що розноситься різними агентами денудації.
Ґрунти - особлива генетична група елювіального ряду, що є поверхневою частиною кор вивітрювання. Їх розвиток тісно пов'язаний з підстилаючими материнськими утвореннями (створюють їх мінеральну основу) і зі значною взаємодією з рослинним покривом суші, що викликає біолого-хімічний кругообіг речовини. При цьому важливе значення має складне поєднання хімічного розкладання мінеральної основи ґрунтів (утворення ґрунтового елювію) і накопичення перегною, або гумусу.
Таким чином, ґрунт є складною геобіологічною системою, що істотно відрізняється від зони підґрунтя.
Поширення ґрунтів, їх склад залежать від біоклиматичної обстановки, складу материнських порід, рельєфу поверхні і положення рівня ґрунтових вод. В.В. Докучаєв на основі вивчення розподілу і різного поєднання вказаних природних чинників висунув положення про широтну (чи горизонтальну) зональність ґрунтів на рівнинах і вертикальну в гірських районах. За цією схемою намічена закономірна зміна ґрунтового покриву у міру переходу від полярних широт до екваторіальних.
Ґрунти поділяються на дві підгрупи:
- автоморфні (зональні) - найширше розвинені і формуються в умовах, коли положення рівня ґрунтових вод і висота їх капілярного підняття знаходиться глибше за нижню межу ґрунту. При цьому відбувається аерація ґрунтів, вертикальне просочування в них атмосферних опадів. В результаті низхідні водні розчини сприяють міграції частини продуктів вивітрювання і ґрунтоутворення. Деякі з них видаляються з ґрунту, інші виносяться з його верхньої частини, накопичуючись в нижній;
- гідроморфні (інтразональні) - приурочені в основному до різних понижень. Головне значення в їх формуванні має високе приповерхневе положення рівня підземних ґрунтових вод і зон їх капілярного підняття. Тому ґрунт постійно або велику частину часу насичений водою, і вертикальне просочування атмосферних опадів стає неможливим, утруднюється вступ кисню, що викликає відновні умови середовища. Продукти вивітрювання не видаляються з ґрунту, а окисні сполуки заліза переходять в закисні.
До цього типу ґрунтів відносяться торфяно-глеєві (болотяні) ґрунти і солончаки.
Субаерально-фітогенний ряд
До відкладів субаерально-фітогенного ряду відносяться автохтонні торфяники, які є акумулятивними утвореннями. Серед них виділяється два типи торфовищ.
Низовинні торфовища формуються в знижених ділянках рельєфу. Вони широко поширені на місці озерних водойм в результаті їх закономірного стадійного заростання і перетворення на болота. При цьому відбувається поступова послідовна зміна торфотворних рослин, що відбивається в назвах шарів торфу: очеретяний, очеретяно-осоковий, осоково-гіпновий, гіпновий. Спостерігається як би етапність процесу ґрунтоутворення:
1 - накопичення живої органічної маси внаслідок щорічного приросту рослин (торфоутворювачів);
2 - накопичення торфу в результаті відмирання і неповного розпаду залишків вихідних рослин.
Низовинні торфовища утворюються також в межах суходолів, в заплавах річок. У цих умовах розвинені лісові торфи, трав'яні і гіпнові торфи.
Верхові торфовища утворюються на вододілах у більшості випадків в зонах тайги і лісотундри. Умови їх формування часто пов'язані з наявністю водотривів, що сприяє значному перезволоженню, місцевому застою дощових і снігових опадів. Головними торфоутворювачами тут являються сфагнові мохи.
Ряд схилу (колювіальний)
Гравітаційна група
Колювій обвалу
Обвальні накопичення найбільш виражені в гірських районах. Вони грають підпорядковану роль в комплексі відкладів схилів гірських країн. Тільки біля підніжжя великих уступів з розривними порушеннями, що активно розвиваються, вони розвинені на значній площі і мають велику потужність.
Обвальні накопичення складаються з різного змішаного несортованого матеріалу - від найбільших брил до дрібного щебеня і навіть тонкого матеріалу.
Осипні накопичення утворюються біля підніжжя гірських схилів в результаті періодичного скачування різнорозмірного матеріалу, що відділяється від скельних схилів внаслідок фізичного вивітрювання.
Осипи в рельєфі утворюють окремі круті конуси або зімкнуті більш пологі шлейфи, ухили яких близькі до кута природного укосу сипких тіл. Потужність осипних накопичень досягає 20-30 м і більше.
У осипах спостерігається виразна диференціація матеріалу: периферичні частини складені більшими уламками у порівнянні із вершинними.
В межах рівнинних територій осипи зустрічаються рідко і полягають переважно з малопотужного піщано-глинистого матеріалу, часто в суміші з іншими типами відкладів схилів.
Колювій сповзання
Зсувні накопичення (деляпсій) - це зміщені маси гірських порід, що складає береги річок, озер, морів. Зсувоутворення відбувається під впливом комплексу чинників, одним з яких є крутизна схилів і склад порід, що складають їх. Порушенню рівноваги схилів може передувати підмив берегів. Велику роль грає насичення порід схилу ґрунтовими і поверхневими водами.
Серед зсувів за формою прояву і будові виділяються блокові і поточні.
Блокові зсуви утворюються в результаті зісковзування великих блоків порід схилу, в яких різною мірою зберігається внутрішня будова. Залежно від положення площини ковзання зсуви розділяються на деляпсивні і детрузивні.