Озерами называются заполненные водой углубления поверхности суши, не имеющие непосредственного сообщения с морем. Образование озер, физико-химические условия в них и населяющие их организмы изучаются специальной отраслью науки гидрологии — лимнологией.
Озера занимают площадь около 2,7 млн. км2 или около 1,8% земной поверхности. По своей величине они весьма разнообразны: от небольших, размеры зеркала которых меньше 1 км2, до огромных водоемов, измеряемых тысячами и десятками тысяч квадратных километров. Так же различна и глубина их — от десятков сантиметров (0,8 м — Эльтон) до 1620 м (Байкал). Наиболее крупные из них — Каспийское и Аральское, которые называются морями и по своей деятельности приближаются к таковым.
Происхождение озерных котловин. Происхождение озерных котловин весьма разнообразно. Выделяют:
Тектонические. Они возникают в результате тектонических движений земной коры, вызывающих складчатые и разрывные нарушения, и по-видимому, в большинстве случаев представляют собой опущенные по разломам участки земной коры, называемые грабенами, или же крупные прогибы. К озерам такого тина относятся Байкал, Женевское, Танганьика и др.
Ледниковые. К этой группе относятся озера, котловины которых созданы как выпахивающей, так и аккумулятивной деятельностью ледников. Особенно широко они развиты в областях прежних материковых оледенений антропогенового времени. В Скандинавии, на Кольском полуострове, в Карелии наблюдается большое количество озер, котловины которых в значительной части выпаханы ледниками. Южнее Балтийского щита (до южной границы последнего оледенения) много озерных котловин образовалось в результате неравномерного накопления морен и в ряде случаев подпружнвания конечноморенными грядами водных потоков. Озера ледникового происхождения (каровые н др.) развиты и в горных районах.
Вулканические. Озерные котловины этого типа представляют кратеры потухших вулканов и трубки взрыва (некоторые озера Курильских островов, Камчатки, Исландии,, маары Баварии и другие), или подпруженные лавовым потоком долины (некоторые озера Армянского нагорья).
Пойменные и дельтовые. Озерные котловины представляют собой отшнурованные от основного русла старицы на пойме реки или отдельные рукава (протоки) реки в дельтовых равнинах, потерявшие связь с морем.
Карстовые. Эти озерные котловины образовались различным способом. Карстовые озерные ванны представляют собой или крупные карстовые воронки, или котловины на поверхности растворимых пород—известняков, доломитов, гипсов, солей, или же котловины, возникшие в результате провала над подземными карстовыми каналами и пещерами. Такие озера встречаются на Онежско-Белозсрском водоразделе, в Ьоровнчском районе Ленинградской области. Марийской ЛССР и др. Термокарстовые озерные котловины развиты в пределах распространения многолетнемерзлых пород. Их происхождение связано с вытаиванием льда, заключенного в верхней части многолетнемерзлой зоны, в результате чего образуются провальные и просадочные понижения, заполняющиеся водой.
Озера, возникшие в результате обвалов. Как хорошо известно, в горных районах происходят крупные обвалы, приводящие местами к полному перегораживанию (запруде) речных долин. В результате за такими естественными плотинами в долинах рек создаются озера. Примером тому является громадное Сарезское озеро на р. Мургаб (Памир), образованное при землетрясении Усонскнм обвалом, перегороднвшнм долину.
Озера, возникшие путем запруживания долин обвальными образованиями, лавовыми потоками, конечноморениыми грядами, называют плотинными озерами. К ним относятся и водохранилища, созданные искусственными плотинами.
Гидрологический режим озер (прибыль и убыль воды) различен и в большинстве случаев тесным образом связан с климатическими особенностями района их расположения. Озера по гидрологическому режиму подразделяются:
Бессточные озера, распространенные в области аридного (сухого) и семиаридного (засушливого) климата. Они питаются реками, временными потоками или атмосферными осадками и не имеют стока, а расходуют воду только на испарение (Каспийское, Аральское, Балхаш, Иссык-Куль и др.).
Проточные озера, распространенные преимущественно в областях гумидного (влажного) климата. Они питаются реками, атмосферными осадками и, помимо испарения, отдают воду через вытекающие из них реки и ручьи, или подземным стоком.
Озера с перемежающимся стоком (периодически проточные), в которых сток наблюдается лишь в период высоких вод.
У некоторых озер имеет место только подземный сток.
Разрушительная деятельность озер. Геологическая работа озер, так же как и морских водоемов, сводится к разрушению береговых уступов и прибрежных частей дна водоема (абразии), разносу и сортировке обломочного и растворенного материала внутри водоема и накоплению (аккумуляции) осадков. Движение водных масс в озерах проявляется в виде волн, течений, турбулентного перемешивания воды и сгонно-нагонных явлений, вызываемых деятельностью ветра. Кроме того может происходить конвективное перемешивание вод, связанное с различиями в плотности их.
Наибольшее значение имеют движения, связанные с ветром. При значительной силе ветра в крупных озерных водоемах возникают высокие волны, которые действуют разрушительным образом на берега, взмучивают осадки мелководной прибрежной зоны озера, разносят по озеру обломочный материал и т. п. В разносе материала участвуют сгонно-нагонные движения, при которых колебания уровня могут достигать значительных величин, особенно у отмелых берегов. По данным Ь. Б. Богословского, у южных отмелых берегов Ладожского озера они превышают 2 м, у приглубых северных берегов значительно меньше. Аналогичные сгонно-нагонные колебания уровня воды отмечаются в мелководных заливах Аральского моря.
Волновая абразия в озерных водоемах во многом сходна с морской. Разница заключается лишь в масштабах явления. Волны, ударяя в береговые обрывы озера, постепенно срезают их.
Существенное значение с точки зрения познания процесса абразии имеют наблюдения нал срезанием и переработкой берегов водохранилищ, созданных на Волге, Днепре, на Дону и в других местах. Так, например, низкие, преимущественно песчаные берега Рыбинского водохранилища за первые 12 лет эксплуатации были размыты на 40—55 м. Следовательно, берег срезался в среднем на 4—5 м в год. Наибольшие разрушения происходили вo время штормов. Имеются данные, что при штормах в июле 1951 г. в отдельных местах берег отступил за неделю на 5—8 м. Берега Цимлянскою водохранилища на Дону за 5 лет (1952—1956) были срезаны о среднем на 50 м, а на отдельных участках до 110—115 м. В настоящее время на одних участках переработка берегов продолжается, на других прекратилась или проявляется очень слабо.
Разрушительная работа озер и водохранилищ зависит от состава горных пород, слагающих берега. Часто абразия вызывает образование крупных оползней, обвалов, что способствует дальнейшему срезанию берега.
Переносная и аккумулятивная деятельность озер. Обломочный материал, полученный от разрушения берегов абразией, путем приноса его впадающими в озеро реками, разносится по озерному водоему, в какой-то степени сортируется по крупности зерен и откладывается на дне водоема. Сила волнений и глубина взмучивания осадков в прибрежной зоне озер зависит от площади и объема водного бассейна. Чем больше площадь и объем озерного водоема, тем больше сила волнений и разрушение берегов, тем больше зоне взмучивания, дифференциация и разнос обломочного материала.
Осадки озер.
1. Терригенные (лат. lerra—земля), или обломочные, которые образуются, главным образом, путем приноса реками и ручьями с окружающей суши большого количества обломочного материала, в меньшей степени о результате абразии.
2. Хемогенные или химические, образующиеся путем химического осаждения растворенных в воле солей или коллоидов.
3. Органогенные, или биогенные. накапливающиеся за счет скопления на дне водоема остатков различных животных и растительных организмов.
Болота
Болота – участки земной поверхности, характеризующиеся избыточным увлажнением верхних горизонтов почвогрунтов и горных пород, развитием болотной растительности и образованием торфа. Как видно, одним из основных признаков болота является процесс накопления торфа.
Болота занимают в СССР огромные площади, но распределение их далеко не равномерно. Наибольшее количество их сосредоточено в северных и северо-западных районах лесной зоны, где местами заболоченность достигает 30—40%. В южном и юго-восточном направлении степень заболоченности уменьшается и в полосе лесостепи не превышает одного и даже десятых долей процента.
Общая площадь, занятая болотами на земном шаре, по данным оценивается в 175 млн. га, из которых 72,6% падает на территорию СССР.
Типы болот.
1. Низинные болота располагаются в понижениях рельефа и характеризуются плоской или вогнутой поверхностью. Помимо атмосферных осадков, в их питании участвуют грунтовые или речные воды, которые обладают значительно большим содержанием минеральных питательных веществ. Поэтому здесь развивается так называемая автотрофная растительность, т. е. растительность, требовательная к условиям питания (осоки, хвощи, зеленые мхн, а из лревесных — ольха, береза). Торфяники, образующиеся из остатков автетрофной растительности, часто обладают большой зольностью и малой калорийностью. Низинные болота часто образуются на месте озерных водоемов, постепенно зарастающих и заболачивающихся.
2. Верховые болота располагаются обычно на водоразделах и имеют выпуклую поверхность. Грунтовые воды в них залегают глубоко, а основное питание осуществляется преимущественно поверхностными (атмосферными) водами, бедными минеральными солями. Вследствие этого здесь развивается олиготрофная растительность, мало требовательная к содержанию питательных веществ, и среди них важнейший торфообразователь — сфагновый мох. Остатки такой растительности образуют торфяные накопления, отличающиеся высокой калорийностью и малой зольностью.
3. Переходные болота с мезотрофной растительностью, отличающейся по своим признаком промежуточным характером, так как для ее произрастания требуется сравнительно небольшое количество минеральных веществ.
4. Болота приморских низин особенно характерны для тропических и субтропических зон. Они развиты на низменном атлантическом побережье Северной Америки, на островах Индонезии и в других районах. Особенностью приморских низин является значительная обводненность. Они периодически во время приливов или постоянно заливаются водой. В таких условиях преобладают лесные болота. При этом древесная растительность приспосабливается к длительному существованию под водой своеобразным развитием корневой системы. Она расходится в разные стороны по радиусам или коленообразнымн изгибами от ствола дерева и снабжена приспособлениями для дыхания, расположенными над уровнем воды, эти воздушные «дыхательные корни» снабжают воздухом подводные части корневой системы. Расходясь от ствола во всех направлениях, они служат как бы подпорками н обеспечивают устойчивость дерева. Примером являются мангровые лесные заросли тропиков.
Отложения болот. Типичными болотными отложениями являются некоторые хемогенные осадки и особенно органогенные. К первым из них относится болотная известь или болотный мергель, а также болотные или зерновые железные руды. Их образование связано с приносом в болота соответствующих соединений грунтовыми водами. Болотная известь образуется в том случае, когда болота питаются жесткими грунтовыми водами, с большим содержанием в растворенном виде карбонатов кальции. Приносимые грунтовыми водами железистые соединения образуют болотные железные руды. После отмирания организмов образуется торф.