Материал: Геологическое исследование Сухоложского района Свердловской области России

К процессам химического выветривания относятся окисление, гидратация, растворение и гидролиз.

Окисление

Окисление - процесс перехода одних соединений в другие путем присоединения кислорода.

Гидролиз

Гидролиз - процесс обменного разложения минералов под влиянием воды и углекислоты.

Гидратация

Гидратация - процесс поглощения или присоединения воды к минералам и образования новых водных соединений, который сопровождается увеличением объема породы и уменьшением плотности, при этом кристаллическая решетка не разрушается.

Растворение

Растворение связано с воздействием на породы воды, в которой растворены активные ионы (Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Cl-, SO42-, HCO3-). С растворением связано образование карстовых пещер.

Биологическое

Продукты выветривания

Ø элювий - продукты выветривания, которые остаются на месте своего образования (современные образования). Мощность от 1миллиметра до десятков метров.

Ø  делювий - продукты выветривания (обломочный материал), перенесенный вниз по склону талыми и дождевыми водами. Залегает в виде шлейфа по склону у подножия. Характерна сортировка обломков и параллельная склону слоистость.

Ø  коллювий - обломочный материал, перенесенный вниз по склону за счет силы тяжести. Характерно отсутствие окатанности и сортировки, образование осыпей в местах с расчлененным горным рельефом.

Обнажения коалинизированных пород (альбитофиров), как результат гидролиза

Кора выветривания - совокупность всех продуктов выветривания, как оставшихся на месте, так и перемещенных, но не потерявших связь с материнской породой.

Почва - слой коры выветривания, обогащенный гумусом. По возрасту выделяют древнюю (обычно перекрыта более молодыми породами, источник полезных ископаемых) и современную почву.

Примером физического и химического выветривания служит маршрут № 3, в т.н. 3.2. Левый борт р. Шата представляет собой отложения желто-красных альбитофиров (эффузивная кислая порода, содержащая пирит). Они представлены таким цветом из-за присутствия лимонита (результат окисления пирита). Местами наблюдаются каолинизированные породы, что свидетельствует о гидролизе. Также присутствуют следы механического выветривания: нижняя часть склона покрыта коллювием.

3.2 Карстовые процессы

Карст представляет собой процесс растворения, или выщелачивания трещиноватых растворимых горных пород подземными и поверхностными водами, в результате которого образуются отрицательные западинные формы рельефа на поверхности Земли и различные полости, каналы и пещеры в глубине.

Необходимыми условиями развития карста являются:

)        наличие растворимых пород;

)        трещиноватость пород, обеспечивающая проникновение воды;

)        растворяющая способность воды.

Данный процесс образует наземные (карры, карстовые воронки, полья, карстовые котловины и долины) и подземные (пещеры, колодцы, полости) карстовые формы.

Современный карст на территории Сухоложского района развит ограниченно. Небольшие участки современного карста отмечены на р. Пышма, главным образом, на склоне долины реки, где карстующиеся породы (главным образом известняки) непосредственно выходят на дневную поверхность.

При прохождении маршрутов наблюдалось множество карстовых процессов.

Маршрут №1, который проходил по долине р. Ключ до карьера старого цементного завода 1 июля 2015 года, в точке наблюдения 1.1, которая расположена на водоразделе реки Шата и Ключ, конкретно она находится на пенеплене (восточная часть Зауральского пенеплена), были видны следы карстовых явлений, то есть выщелачивание пород. Это проявляется в небольших воронках и западинах глубиной до 1,5 м.

июля 2015 года, в маршруте № 2, в точке наблюдения 2.1, на левом борту р.Пышма в 40 м выше уреза воды наблюдали карстовую пещеру, которая представляет собой систему карстовых гротов с несколькими выходами и системой органовых труб. Южный грот самый большой, его высота до 3 м.

Карстовая пещера Гебауэра на левом борту р. Пышма в 40 м выше уреза воды. Общий вид

июля 2015 года в маршруте № 3, который проходил от устья р.Шата до водопада, в точке наблюдения 3.9 - водопад на р. Шата - вдоль всего блока наблюдались небольшие карстообразования (пещеры).

Водопад на р .Шата

А также, 5 июля 2015 года, в маршруте № 4, который проходил от устья р. Усолка вверх по течению, в точке наблюдения 4.7, которая находится на вершине м. Пропотей присутствуют пустоты и углубления, и продолжаются карстовые процессы.

.3 Эрозионные процессы

Эрозия - разрушение горных пород и почвы поверхностными водными потоками и ветром, включающее в себя отрыв и вынос обломочного материала и последующим накопление.

Плоскостная эрозия

Под плоскостной (поверхностной) эрозией подразумевают равномерный смыв материала со склонов, приводящий к их выполаживанию. Поверхностная эрозия приводит к образованию смытых и намытых почв, а в более крупных масштабах - делювиальных отложений.

Линейная эрозия

В отличие от поверхностной, линейная эрозия происходит на небольших участках поверхности и приводит к расчленению земной поверхности и образованию различных эрозионных форм (промоин, оврагов, балок, долин).

По ходу маршрута № 1 наблюдались следы овражной деятельности в виде эрозионной деятельности временных водотоков. Непосредственно в т.н.1.2 мы наблюдали зарастающий овраг и V-образную долину, на склонах которой были скальные выходы коренных пород.

Сюда же относят и речную эрозию, производимую постоянными потоками воды.

Виды линейной эрозии:

Ø  Глубинная (донная) - разрушение дна русла <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D1%83%D1%81%D0%BB%D0%BE> водотока. Донная эрозия направлена от устья <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D1%81%D1%82%D1%8C%D0%B5> вверх по течению и происходит до достижения дном уровня базиса эрозии <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B0%D0%B7%D0%B8%D1%81_%D1%8D%D1%80%D0%BE%D0%B7%D0%B8%D0%B8>.

Ø  Боковая - разрушение берегов.

В каждом постоянном и временном водотоке (реке <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B5%D0%BA%D0%B0>, овраге <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%B2%D1%80%D0%B0%D0%B3>) всегда можно обнаружить обе формы эрозии, но на первых этапах развития преобладает глубинная, а в последующие этапы - боковая.

По ходу маршрута № 1 отчетливо наблюдалась деятельность малых рек, протекающих в коренных породах(очень узкое русло, не выработанный профиль, мелкие водосливы, котлы вымывания - “Исполинов котел”.

Водослив на р. Ключ

“Исполинов котел”

Более мощный водослив мы наблюдали в маршруте № 3 в т.н. 3.9 на р. Шата. Угол наклона составлял 30-40°, по всей длине водопада было несколько порогов. В нижней части водослива наблюдался котел вымывания больший, чем “ Исполинов котел”.

Водопад и котел вымывания на р. Шата

3.4    Геологическая деятельность озер

Озеро - это углубление на поверхности суши - котловина, частично заполненная водой. Озера не обладают непосредственной связью с океанами или морями.

По происхождению озерные котловины бывают как экзогенные, так и эндогенные. Озера экзогенного типа связаны с выпахивающей (экзарационной) деятельностью оледенений, деятельностью рек, карстовыми котловинами, любыми участками местного протаивания. Эндогенные по происхождению озера связаны с молодыми грабенами или их системами в активных рифтовых зонах. Также озера этого типа приурочены к кратерам на вершинах потухших вулканов и тектоническим опусканиям в земной коре.

Озера совершают разрушающую работу, транспортирующую работу (незначительна, т.к. озерных течений нет) и аккумулирующую (осадконакопление). Разрушаются особенно крупные берега с образованием волноприбойных ниш и абразионных и подводных террас. В озерах с умеренных климатом, т.е. периодически покрывающихся льдом, накапливаются ленточные глины; типичным осадком озер является сапропель (минеральный осадок, сильно обогащенный органикой), также в озерах накапливаются терригенные осадки, которые в своем распространении подчиняются принципу циркумконтинентальной зональности.

Недалеко от т.н. 5.3, расположенной на левому борту р.Пышма, мы наблюдаем небольшое водохранилище, образовавшееся в результате постройки плотины. В этом месте в основном происходят процессы накопления осадков, более характерные для озерного типа, т.е. в определенной области здесь будет проявляться зональность накопления осадков.

3.5    Геологическая деятельность болот

Болото (также топь, трясина) - участок суши (или ландшафта), характеризующийся избыточным увлажнением, повышенной кислотностью и низкой плодородностью почвы, выходом на поверхность стоячих или проточных грунтовых вод, но без постоянного слоя воды на поверхности. Для болота характерно отложение на поверхности почвы неполно разложившегося органического вещества, превращающегося в дальнейшем в торф.

По ходу маршрута №3 наблюдали заболачивание р.Пышма в районе дельты р.Шата т.н.3.1. В зоне заболачивания видим характерную растительность, которая представлена осокой и калужницей.

Заболачивание р.Пышма в районе дельты р.Шата

Также в течение маршрута №3 в т.н.3.2 на правом берегу р.Шата напротив обнажения альбитофиров видим заболачивание р.Шата. Также видим характерную растительность (калужница).

В маршрута №4 в т.н.4.1 в месте, где р.Усолка впадает в р.Пышму отчетливо просматривался застой воды, который в последствии может привести к образованию болота.

Заболачивание правого берега р.Шата напротив обнажения альбитофиров

Застой воды в р.Пышма в районе дельты р.Усолка

.6     
Геологическая деятельность человека

Техногенез - геологическая деятельность человечества, оснащенного техникой; целенаправленный (на основе разума, знаний, научных достижений, материальных и духовных потребностей, морально-этических норм) процесс перестройки биосферы, земной коры и околоземного космоса в интересах человечества. Процесс техногенеза вызывает многочисленные явления, называемые техногенными, формирует разнообразные техногенные объекты, а также воздействует на самого человека.

По ходу маршрута №1,наблюдаются следы техногенного воздействия: небольшие, неправильной формы ямы, которые использовались местным населением для обжига извести. В т.н. 1.5, которая находится в устье р.Ключ, можно заметить техногенно измененную надпойменную террасу, также в 80 метрах в сторону автомобильной дороги от т.н. 1.5 наблюдали нисходящий источник воды, оборудованный будкой. Вода чистая, холодная, скорость водотока 1 литр за 2 секунды.

Нисходящий источник воды

В маршруте №2,на пенеплене, в районе пещеры от т.н. 2.1 вверх по течению р.Пышма, наблюдаются частые воронки-выемки для добычи известняка, диаметр которых в среднем 10-15 метров, а глубина до 3 метров.

Очень хорошо видна деятельность человека в маршруте №4 т.н. 4.5, которая расположена по левому борту р.Усолка. В данной точке наблюдения, мы видим свалку. По ходу маршрута в т.н. 4.7 видим карьер, который использовался для взятия бутового камня. Он представлен алевритами, алевролитам, пластовыми конкрециям сидерита, также можно увидеть прослойки каменного угля.

В маршруте №5 наблюдаем еще один карьер в т.н. 5.1, он создан для выемки пород и сооружения плотины, тем самым создан новый антропогенный ландшафт.

На склонах долины ручья Безымянный находятся многочисленные овраги, образованные по колеям автомобильных грунтовых дорог. Так же нередко мы встречали различные техногенные образования в виде многочисленных свалок.

Список литературы

1.     Методическое указание к учебной геологической практике в окрестностях г.Сухой Лог и Тюмень [Текст]: для студентов специальностей 080500-ГН, ГПН, 0114-ГИГ, 080400-ГФН, 080900-ГИС очной формы обучения/ сост. Е.П.Козлов. - Тюмень: М.:Издательство «Нефтегазовый университет» ТюмГНГУ, 2004.-23 с.

2.      Записи из полевого дневника.