5.3. Tác dụng địa chất của dòng nước chảy trên mặt

Nước mặt là 1 bộ phận thủy quyển. Nước mưa rơi xuống chia 3 phần: 1)- Phần lớn chảy trên mặt dồn vào vùng trũng; 2)- Một phần ngấm xuống đất; 3)- Một phần nhỏ bố chơi.

pdf34 trang | Chia sẻ: lylyngoc | Lượt xem: 2346 | Lượt tải: 3download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu 5.3. Tác dụng địa chất của dòng nước chảy trên mặt, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
5.3. TÁC DỤNG ĐỊA CHẤT CỦA DÒNG NƯỚC CHẢY TRÊN MẶT Nước mặt là 1 bộ phận thủy quyển. Nước mưa rơi xuống chia 3 phần: 1)- Phần lớn chảy trên mặt dồn vào vùng trũng; 2)- Một phần ngấm xuống đất; 3)- Một phần nhỏ bốc hơi.  Nước chảy trên mặt có t/dụng ph/hủy và t/dụng x/dựng. + T/dụng ph/hủy = xâm thực + v/chuyển. + T/dụng x/dựng = sự trầm tích. 5.3.1. Tác dụng xâm thực của dòng nước chảy trên mặt 5.3.1.1. Tác dụng xâm thực của nước lũ  Dòng lũ có lưu lượng nước + v/tốc lớn, tải nhiều v/liệu (tảng, cuội đến cát, bùn).  Nước lũ bào mòn đá mềm, lôi cuốn các s/phẩm bị bào mòn, đá gốc lộ ra và bị phá hủy  tai nạn khủng khiếp (đổ chỏm núi lấp làng mạc, đất lở, bùn trôi).  Các v/liệu ph/hủy di chuyển theo nước bằng 2 cách: mịn (cuốn trong nước), thô (lăn, trượt trên sườn dốc).  V/liệu tích tụ = lũ tích (proluvi); TP phức tạp, k/thước khác nhau (cát, bột, sét, mảnh đá ...), độ chọn lọc, bào mòn kém, luôn th/đổi hướng ph/bố. 5.3.1.2. Tác dụng xâm thực của nước mặt  T/dụng x/thực của nước chảy tràn địa hình "ống khói nàng tiên" (nơi v/chất tr/tích không đồng nhất) hoặc đào khoét tạo các mương xói trên các sườn núi.  Các mương xói gây tác hại: làm khô cạn khu vực dẫn tới hạ thấp mực nước ngầm  thuận lợi ph/hóa v/lý, cho t/dụng gió.  Đối với nước chảy tràn trên mặt: rửa trôi là t/dụng chính.  Nước x/hiện (mưa lớn, tuyết tan) thường không có dòng, hướng chảy không cố định, phủ trên d/tích rộng, động năng + lưu lượng nhỏ, khả năng ph/hủy yếu.  Tốc độ rửa trôi  t/chất đá. 5.3.1.3. Tác dụng xâm thực của dòng chảy  Dòng chảy tạm thời (miền núi) có nước vào mùa mưa, tuyết tan và khô cạn vào mùa khô.  Q/trình ph/hủy: đào khoét tạo rãnh sâu = xâm thực dọc (xâm thực sâu). Tác dụng xâm thực của dòng chảy tạm thời  Q/trình ph/hủy đá 2 bên bờ dòng chảy, mở rộng thung lũng (do động năng dòng + v/liệu cứng va đập khi dòng nước di chuyển) = xâm thực ngang (xâm thực bên).  Q/trình v/chuyển: 2 cách: v/liệu mịn, nhỏ cuốn trôi theo dòng nước; v/liệu thô lăn, trượt trên bề mặt đáy khe rãnh.  Ở miền núi: nhiều nón phóng vật hợp lại tạo vạt gấu trước núi.  Dòng chảy tạm thời có đ/điểm x/thực ngược (dòng đào lòng ph/triển về phía thượng lưu).  Q/trình tích tụ: tại cửa tỏa nước, động năng dòng giảm, v/liệu tích tụ  nón (quạt) phóng vật (proluvial fan) = hình nón, đỉnh quay về nguồn, miệng tỏa xuống đồng bằng với sự ph/bố tr/tích theo q/luật: các tảng, hạt thô hơn nằm gần đỉnh, các hạt nhỏ thì nằm xa đỉnh nón.  Dòng chảy thường xuyên (sông, suối) = dòng chảy quanh năm không  khí hậu. Nguồn c/cấp: nước mưa, băng tuyết tan, nước hồ, nước dưới đất Tác dụng xâm thực của sông  Các y/tố chính của sông: + Đường chia nước - đường phân thủy (phân chia lưu vực sông); + Hệ thống sông (gồm nhiều sông lớn nhỏ đổ nước vào một khu vực); + Phân đoạn sông (thượng lưu - xâm thực đào lòng; trung lưu - v/chuyển; hạ lưu - lắng đọng). + Nguồn sông (nơi bắt đầu), đoạn chảy (dòng chảy v/chuyển nối nguồn với cửa sông); + Cửa sông (sông chảy vào 1 sông lớn hoặc vào hồ, ra biển nơi có mực gốc thấp - nơi bắt đầu có tr/tích); + Độ dài sông (từ nguồn đến cửa sông); + Hệ số uốn khúc (tỷ lệ: độ dài sông/kh/cách thẳng từ nguồn đến cửa >1); + Lòng sông (nơi có nước chảy thường xuyên), bờ sông, đáy sông; + Thung lũng sông (phần d/tích, theo đó nước chảy đổ dồn vào lòng sông; theo m/cắt ngang có các dạng: hẻm - dạng chữ V, dạng chữ U, dạng không đối xứng); Một số địa hình l/quan với sự ph/triển của sông: Thềm (terrace): phần d/tích t/đối bằng phẳng của lũng sông (hơi nghiêng dốc ra sông) dạng bậc, phân bố dọc sông do sông đào sâu lòng. - Khác bãi bồi, thềm không bị ngập nước dù vào mùa lũ. - Sự x/hiện thềm chứng tỏ kh/vực sông bị nâng lên. Một sông có thể nhiều thềm, đánh số từ dưới lên. Bãi bồi (flood-plain): phần đ/hình có phù sa lắng đọng trong lũng sông, mùa mưa bị nước sông phủ ngập, trên bãi bồi có cây cối mọc. Tác dụng xâm thực (erosion) của sông - là sự phá hoại cơ học với 2 dạng: + Xâm thực dọc hay xâm thực sâu (đào sâu lòng sông theo chiều thẳng đứng); + Xâm thực ngang (lateral erosion) hay xâm thực bên (mở rộng lòng sông). Doi cát (spit): d/tích nhỏ ph/bố dọc sông hay giữa lòng sông, mùa nước ngập, mùa cạn lộ ra, nhiều cát. = bãi bồi. Cặp đôi  Xâm thực ngang (lateral erosion) là sự ph/hoại x/thực vào 2 bên bờ do động năng của dòng chảy và do các v/liệu vụn của dòng mang theo. X/thực ngang ph/triển ch/yếu ở hạ lưu sông khi x/thực dọc giảm đi nhiều.  X/thực dọc + x/thực ngang luôn x/ra đồng thời. Khi v/tốc dòng lớn, nước chảy thẳng, xói mòn sâu là ch/yếu, x/thực dọc đóng v/trò chính. Khi độ dốc thoải hơn (t/đối bằng) thì v/tốc nhỏ đi x/thực ngang mới đóng v/trò q/trọng.  Khi sông đạt trắc diện cân bằng = sông đã thực hiện xong 1 chu kì x/thực, trắc diện dọc của sông = đường cong trơn (dốc ở thượng lưu, t/đối bằng phẳng ở hạ lưu).  Q/trình x/thực dọc còn dẫn tới hiện tượng cướp dòng - river capture (dòng sông này thu một phần nước ở vùng thượng nguồn của một dòng chảy khác).  Là q/trình đào sâu lòng: mạnh mẽ ở trung lưu (lưu lượng nước, v/tốc dòng chảy lớn).  Dừng lại khi sông đạt trắc diện cân bằng (mặt nước ở hạ lưu gần ngang mặt cơ sở, ở trung lưu thoải và thượng lưu có độ dốc lớn nhất). a- Tác dụng xâm thực dọc hay xâm thực sâu: b- Tác dụng xâm thực ngang hay xâm thực bên: + Địa hình thấp  giảm thế năng nước  giảm v/tốc dòng, giảm t/dụng x/thực dọc, thuận lợi ph/triển x/thực ngang. + Sự b/đổi đ/điểm đ/chất: đất đá 2 bờ không đều nhau, 1 bên mềm hơn, 1 bên cứng hơn hoặc do thế nằm đá hay do đ/gãy k/tạo. + Ch/động k/tạo hạ xuống làm x/hiện sự tr/tích. Nguyên nhân phát sinh x/thực ngang: + Ở chỗ uốn cong, dòng chảy mạnh sẽ có sức ly tâm đẩy nước văng ra ngoài gây xói mòn vào bờ cong và bồi lắng về phía đối diện. + Mực nước b/đổi làm cho dòng chính đổi hướng. Ở chỗ uốn cong, dòng nước do chảy vòng chịu ảnh hưởng của lực ly tâm nên chảy theo ph/thức chảy vòng đơn hướng ngang. Phần chảy trên xói vào chỗ cong, phần chảy ở đáy sẽ mang v/liệu bị phá vỡ ở bờ đưa đến lắng đọng ở bờ lồi tạo các bãi bồi, các gờ bồi tụ. Những y/tố ảnh hưởng đến sự x/thực ngang: - X/thực ngang của sông còn chịu ả/hưởng của v/động tự quay TĐ (sông hướng k/tuyến) và vào c/trúc đ/chất và độ cứng đá. - X/thực ngang có x/hướng làm dòng chảy quanh co uốn khúc→ bên lở bên bồi. Tại chỗ 2 khúc uốn gần nhau, khi nước lớn dòng đào lòng tắt qua chỗ gần nhất → tạo dòng mới, tách khúc uốn của sông ra hồ móng ngựa. - H/thành uốn khúc rồng rắn (meander - quanh co)  chứng tỏ sự x/thực ngang của dòng sông đã đến thời kỳ cuối. Quá trình hình thành hồ móng ngựa b- Phương thức nhảy bước (saltation): do ả/hưởng dòng chảy rối, chảy xoáy, có lúc sẽ tạo ra dòng đẩy từ dưới lên→ các hạt vụn bị lôi lên khỏi đáy sông cuốn đi một khoảng, sau đó dưới t/dụng trọng lực lại chìm xuống đáy→ di chuyển có tính nhảy bước (hạt đẩy lên, cuốn trôi, lắng xuống đáy rồi lại bị đẩy lên, cuốn trôi). → nguyên nhân tạo các gợn cát dạng sóng (sand wave): dạng không đối xứng, mặt xuôi: theo hướng nước chảy, dốc hơn: mặt đón hướng nước chảy. a- Phương thức lăn đẩy - kéo lê (traction): lực đẩy nước sông > lực ma sát v/liệu thì v/liệu sẽ bị đẩy đi. Các cuội gần dòng chảy chính có trục dài gần // phương chảy → dạng mái ngói ứng dụng ph/đoán dòng sông cổ. 5.3.2. Tác dụng vận chuyển của dòng nước chảy trên mặt 2 phương thức v/chuyển: 1- Vận chuyển của sông theo phương thức cơ học: - Q/trình chảy của dòng sông làm gợn cát dịch chuyển dần về trước. -Nếu ch/độ thủy văn th/đổi, tốc độ nước di chuyển lớn hơn→ nước bào mòn các gợn cát có trước→ các lớp xiên chéo (oblique bedding) giống như do gió. c- Phương thức nổi lơ lửng (suspension): khi trọng lực hạt nhỏ hơn sức đẩy của dòng chảy thì các v/liệu sẽ trôi lơ lửng trong nước. Đ/trưng v/chuyển dòng sông theo ph/thức cơ học là: - Càng đi xa thì hạt càng được mài tròn. - Càng đi xa những k/vật không ổn định (felspat, k/vật Fe-Mg) sẽ bị ph/hủy, phân giải, số lượng giảm bớt đi; trái lại, các k/vật bền vững tập trung hơn. Stream Erosion (dòng xói mòn): Downcutting (cắt) Slotted Canyon - rãnh Potholes - ổ gà a- Vận chuyển theo dạng dung dịch: trong MT nước xáo động di chuyển thì ion của Cl, S, Ca, Na, Mg, K dễ bị hòa tan trong nước. 2- Vận chuyển của sông theo phương thức hóa học: Nước sông có thể hòa tan 1 số k/vật (đá) thành d/dịch (keo) và v/chuyển đi nơi khác. 1)- Những muối dễ hòa tan nhất: NaCl, MgCl2, KCl, MgSO4, CaSO4; 2)- Kém hơn: CO3 của các ng/tố kiềm, kiềm đất như: CaCO3, MgCO3, Na2CO3; 3)- Kém hơn nữa: hợp chất của (P2O5), Si, Mn, Fe. - Hai loại sau cùng có thể tồn tại ở dạng keo để di chuyển. - Những y/tố ả/hưởng đến độ hòa tan tạo ra d/dịch: To, P, Eh, pH, h/lượng CO2 trong nước.. b- Vận chuyển theo dạng keo: các chất keo đều mang dấu điện tích nh/định (chất keo SiO2 mang dấu âm). Trong MT cùng dấu như vùng kh/hậu ẩm, nước ph/lớn có điện tích âm và các ion cùng dấu sẽ đẩy xa nhau. Khi đến biển = MT có nhiều ion âm + dương, chất keo trên kết hợp với ion dương→ lắng đọng lại. Các ng/tố dễ tồn tại trong tr/thái keo: Al, Fe, Mn, Si; đôi khi: P2O5, CaCO3.  Sườn tích (deluvi) - trên sườn. Lũ tích (proluvi)- tích tụ ở chân núi, tạo nón phóng vật. Bồi tích (aluvi)- tích tụ thành bãi bồi hoặc ở lòng sông. - Tr/tích aluvi có thể tạo thành các lớp song song và phân lớp xiên chéo. 5.3.3. Tác dụng trầm tích của dòng nước chảy trên mặt  Tác dụng tr/tích x/ra với các đ/kiện: - V/tốc sông giảm thấp khi sông đổ vào biển (hồ), hoặc nhánh sông lớn đổ vào vùng khô cạn = sông đạt tới trắc diện cân bằng. - Địa hình có sự th/đổi: trong 1 khúc sông có đoạn lòng sông thoải, hoặc từ hẹp sang mở rộng. Ở chỗ uốn khúc phía lõm: bị x/thực ngang, ở phía lồi: tr/tích lắng đọng. - S/lượng v/liệu vụn quá nhiều, sông không đủ sức tải đi và sẽ tr/tích lắng đọng lại. - MT h/học b/đổi, các d/dịch, chất keo có thể kết tủa lắng đọng các s/phẩm tr/tích h/học. Tùy theo địa hình dòng sông chảy qua, vị trí của các đoạn sông có các tr/tích khác nhau: 2-Trầm tích ở miền trung, hạ lưu: - Tr/tích ở đoạn sông thẳng: chiều dàisông>>chiều ngang; lòng sông sâu. Ở đây h/thành các loại địa hình: + Các bãi cát nông: hạt vụn có độ mài tròn t/đối tốt, trục dài  hướng nước chảy. + Các bãi cát ở giữa lòng sông: ở những sông t/đối rộng, có sự b/đổi lượng nước không giống nhau trong các th/kỳ nước nhỏ và nước lớn (lũ). + Trong th/kỳ nước nhỏ: dòng thẳng, dòng trên mặt chảy vào tr/tâm, dòng đáy phân tán ra ngoài. → tạo ra các tr/tích ở 2 bên sườn (như bãi cát nông). + Vào th/kỳ nước lũ, sẽ lắng đọng các bãi bồi, bãi cát giữa sông. Các bãi cát ở giữa sông Hồng: G/đoạn A → gờ cạn ở giữa lòng. G/đoạn B → bãi bồi, bãi cát giữa sông; dòng sông bị phân nhánh. G/đoạn C: dòng sông chảy thành nhiều phân nhánh, → nhiều bãi cát ở giữa sông. 1-Trầm tích ở miền núi: - Tr/tích gần thác ghềnh (tạo các dòng xoáy): tảng, cuội lớn + cuội, sỏi cát. TP hỗn tạp. - Tr/tích lòng sông vùng miền núi: h/thành sau cơn lũ: tr/tích vụn từ cuội đến cát. Tính phân chọn kém, mài mòn kém, phân lớp kém. TP hỗn hợp. - Sự h/thành đồng bằng bồi tích (aluvi): dòng sông chảy đến hạ lưu sẽ ph/triển x/thực ngang, mở rộng lòng. Vào mùa lũ, nước tràn ngập ra ngoài, lòng sông càng mở rộng thúc đẩy tr/tích. Nhiều lần tạo đồng bằng bồi tích. TP tr/tích: cát bột, sét, có các gợn sóng nhỏ, c/tạo xiên chéo. Th/nằm ngang hoặc cắt chéo. - Khi nước lớn, nước tràn lên bãi ven sông, v/tốc nước giảm, v/liệu sẽ lắng đọng lại làm cho bãi lớn lên. Bãi ph/triển kéo dài theo sông tạo gờ ven sông (đê tự nhiên). Độ cao gờ ≤ mực nước sông vào lúc lũ. Nếu tiếp tục ph/triển thì sẽ hình thành bãi bồi (valley flat) = thung lũng bằng phẳng. - Sự h/thành các bãi ven sông, gờ ven sông, bãi bồi: ở chỗ uốn cong, phần lõm bị xói lở, phần lồi được tr/tích→ các bãi ven sông. Trầm tích ở những đoạn sông uốn cong: Floodplains (đồng bằng ngập lụt) and terraces (thềm) 3- Trầm tích ở cửa sông (river mouth): Có 2 loại địa hình cửa sông là cửa sông tam giác châu và cửa sông vịnh tam giác. Tam giác châu (delta) (): Bồi tích cửa sông hình tam giác (đỉnh-thượng lưu) = nón phóng vật (các sông nhánh ph/triển→ hệ chằng chịt). Tam giác châu sông Nile Đ/kiện thuận lợi để tạo ra tam giác châu: - Ở cửa sông, biển không sâu quá. - V/liệu tr/tích chuyển đến nhiều ở cửa sông. - Tốc độ tr/tích > sụt lún hoặc bào mòn k/tạo. - Không có thủy triều, không có dòng chảy mạnh ven bờ. Tại cửa sông Cửu Long do dòng chảy ven bờ mạnh nên v/liệu bị đưa vềMinh Hải làm cho mũi Cà Mau ngày một dài ra. Sơ đồ phân bố cửa sông vịnh tam giác và cửa sông tam giác châu: I- Cửa sông vịnh tam giác; II- Cửa sông tam giác châu. A- Miền cửa sông; B- Phần cận biển của sông; C- Phần ngập nước biển trước cửa sông; D- Phần cửa sông; E- Phần cận cửa sông. Trầm tích châu thổ tam giác: sạn, sỏi, cát thô và mịn, bùn thô và mịn, oxyt sắt (về sau tạo đá ong), chất hữu cơ màu đen, sét. Đặc điểm của trầm tích sông: đá tảng, cuội, sỏi, cát, bột, sét, vật liệu hữu cơ ... Đ/trưng tr/tích tam giác châu: c/trúc 3 tầng: tầng trên (top-set beds), tầng trước (fore-set beds) và tầng đáy (bottom-set beds). + Tầng trên (v/liệu thô, nằm ngang, hơi nghiêng); + Tầng trước (v/liệu mịn hơn, ph/lớp xiên, nghiêng về phía biển): bột, bột sét, ph/lớp xiên chéo, có dấu vết sóng. + Tầng đáy (v/liệu mịn, nằm ngang) chứa nhiều di tích s/vật trôi nổi, hạ đẳngMT sinh dầu. Vịnh tam giác (cửa sông hình phễu): vùng cửa sông có đáy biển dốc, dòng chảy ven bờ h/động mạnh. Các s/phẩm do sông mang đến bị di chuyển đi nơi khác (Xen, Amazon). Đ/kiện để h/thành vịnh tam giác: - Thủy triều lớn, gió mạnh. - Tốc độ sụt lún lớn đẩy vật liệu ra biển. 5.3.4. 1. Sự hình thành thềm sông: 5.3.4. Ảnh hưởng của các chuyển động Trái Đất đối với tác dụng địa chất của sông - Vỏ TĐ ổn định, ch/động k/tạo yếu ớt (hoặc sụt lún) → t/dụng đ/chất = tr/tích. -Vỏ TĐ nâng cao, t/dụng x/thực dọc ph/triển→ lòng sông đào sâu→ các bãi bồi, gờ cát, đê cát nâng cao, vào mùa lũ nước không ngập được h/thành các thềm sông (river terrace). Như vậy thềm sông nguyên là bãi bồi (hoặc mặt bào mòn) bị nâng cao. -Sau đó, ch/động k/tạo làm vỏ TĐ nâng lên (hoặc mực nước biển hạ thấp xuống) → sông tiếp tục x/thực đào mòn, ph/hoại mặt chuẩn bình nguyên có những đỉnh núi hơi bằng phẳng nằm rải rác với độ cao tuyệt đối gần như nhau, l/kết lại, chúng nằm trên 1 MP = gọi là mặt san bằng. -Địa hình  đồng bằng lớn (chỉ sót các đồi nhỏ riêng lẻ) gọi là chuẩn bình nguyên (peneplain). Nó là k/quả cải tạo đ/hình lâu dài của sông. 5.3.4. 2. Sự hình thành chuẩn bình nguyên và mặt san bằng: Các thềm được đánh số theo thứ tự từ nhỏ đến lớn dần kể từ dưới lên. Các loại thềm: a)- Thềm x/thực (thềm điêu khắc): để lộ ra đá gốc (bồi tích mỏng, ít)  h/động k/tạo nâng là chính (g/đoạn đầu h/động k/tạo). b)- Thềm tích tụ: không để lộ ra đá gốc; bị phủ bồi tích dày. c)- Thềm xâm thực-tích tụ: thềm hỗn hợp = đá gốc + bồi tích. Dưới: đá gốc; trên: aluvi. Ph/ánh sự nâng lên ở th/kỳ sau khá mạnh làm cho sông x/thực đến đá gốc. Trong thềm: chứa kh/sản trọng sa (vàng, thiếc,...). Thềm khôi phục h/động tân k/tạo, cổ khí hậu, cổ địa mạo. Độ cao thềm = biên độ nâng lên. S/lượng và t/chất thềm ph/ánh số lần h/động k/tạo và đ/trưng các ch/động này. - T/dụng đ/chất của sông là x/thực bào mòn chỗ cao, bồi lấp vào chỗ trũng. Nguyên nhân: - Do ch/động k/tạo, sông được nâng lên ở thượng lưu hoặc hạ thấp ở hạ lưu. - Do sự th/đổi đột ngột lượng nước chảy (do mưa nhiều, băng tan). - Chu kỳ ph/triển từ th/kỳ thơ ấu sang già nua đạt trắc diện cân bằng là 1 chu kỳ x/thực. - Khi sông đã đến th/kỳ già nua lại bắt đầu 1 chu kỳ x/thực mới: sông trẻ hóa (hồi xuân). 5.3.4. 3. Các thời kỳ phát triển của một con sông: 4 thời kỳ d)- Th/kỳ già nua: t/dụng tr/tích là chính; thung lũng chữ U mở rộng; nhiều khúc uốn hình móng ngựa; ph/triển các tr/tích ven sông, lòng sông, đồng bằng bồi tích. c)- Th/kỳ trưởng thành: đạt trắc diện cân bằng; x/thực ngang là chính; thung lũng chữ U; nhiều khúc uốn; t/dụng tr/tích chính x/ra ở hạ lưu và 1 phần trung lưu. b)- Th/kỳ thanh niên: x/thực dọc là chính; hướng chảy thẳng; lòng dốc; thung lũng chữ V; ít phân nhánh, nhiều thác ghềnh. a)- Th/kỳ thơ ấu: sông bắt đầu h/thành chảy vào chỗ thấp.
Tài liệu liên quan