Горизонты промытых водами пород и главные террасовые уровни в долинах. Карстовые воронки и полости

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПОДЗЕМНЫХ ВОД

Движения земной коры оказывают сильное влияние на деятельность не только наземных, но и подземных вод. Вокруг речных долин и оврагов расположены сферы циркуляции подземных вод. Они подразделяются на три зоны: верхнюю, среднюю и нижнюю.

Верхняя зона характерна вертикальным стоком подземных вод по трещинам и порам в породах. Она охватывает породы от поверхности земли до поверхности подземных вод (22). Здесь могут быть нисходящие временно действующие источники, функционирующие после таяния снегов и сильных дождей.

Средняя зона характерна горизонтальным стоком подземных вод в реки и овраги. Она расположена между наивысшим и наинизшим уровнями подземных вод, стекаю

щих в реки. К этой зоне приурочены нисходящие постоянно действующие источники и обильные выходы подземных вод в речных долинах и больших оврагах.

Нижняя зона характерна такой циркуляцией подземных вод, при которой наряду с нисходящими потоками отмечаются восходящие струи вод, поднимающиеся с большой глубины. Они образуют источники в руслах рек и на поймах.

Таким образом, расположение гидрогеологических зон определяется положением русла реки или тальвегом оврага. Выходы подземных вод средней зоны приурочены к уровню пойменной террасы в долине.

При углублении реки в толщу пород, во время поднятий земной коры, бывшая пойма превращается в приподнятую над рекой террасу. Подземные воды следуют за углубляющейся рекой, уровень их при поднятиях земной коры понижается. На склонах долины остаются горизонты промытых водами пород, фиксирующие главные террасовые уровни в долинах.

Такие горизонты представлены в Подмосковье либо выщелоченными известняками, либо промытыми белыми кварцевыми песками. Полевошпатовые породы в этих горизонтах почти всегда бывают сильно выветрелы и превращены в каолин. Встречающиеся в таких горизонтах гальки и валуны гранитов и гнейсов разрушены до состояния мелкой дресвы.

Непосредственно ниже таких промытых горизонтов происходит концентрация солей железа и марганца, а иногда и кремнезема. Здесь происходит образование железистых конгломератов и песчаников, реже отмечается образование конкреционных залежей кварцитов. Последние являются хорошим строительным камнем и широко разрабатывались в Подмосковье среди юрских и меловых песков (Котельники, Гре- мячево, Лыткарино, Татарово, Боровский Курган).

Иногда железо и марганец настолько заполняют поры песков, что пески превращаются в водоупорные пласты. В таких случаях горизонт подземных вод может остаться на прежнем Месте даже при значительном понижении уровня реки в долине. Такой водоносный горизонт является как бы подвешенным. Наличие подвешенных водоносных горизонтов косвенно указывает на движения земной коры, происшедшие после формирования этих горизонтов.

В известняках подземные воды выщелачивают значительные полости. Этот процесс выщелачивания называется карстом. Полости в растворимых породах являются одной из разновидностей многообразных карстопроявлений.

Обычно наблюдается приуроченность различных карстовых полостей к определенным гидрогеологическим зонам. В зоне вертикальной циркуляции вод образуются поноры и карстовые воронки выщелачивания. В зоне горизонтальной циркуляции вод в растворимых породах образуются пещеры и горизонтальные ходы. В зоне восходящей циркуляции образуется сеть каналов — своеобразные воронки над восходящими источниками. Развитие карстовых полостей сильно зависит от трещиноватости пород. Многие карстовые полости представляют собой разработанные водой трещины. Карстовые воронки образуют на местности цепочки, которые ориентируются по направлению трещин.

Карстовые процессы развиваются параллельно с развитием рек. Они проходят зачаточную, юную, зрелую, деградирующую и дряхлую фазы, аналогичные фазам развития речного размыва. Такое развитие карста вызывается вертикальными движениями земной коры и протекает на фоне развития речных террас в долине. Поэтому к каждой террасе, имеющейся в долине, приурочен свой пещерный горизонт (22) в известняках.

Каждой террасе в долине присущи свои типы карстовых полостей. Например, в районе дер. Мячково на поверхности второй надпойменной террасы карстовые воронки имеют большие размеры и пологие склоны, а на поверхности первой террасы — воронки небольшие, но глубокие.

К содержанию книги: Учебные геологические экскурсии в окрестностях Москвы