Exogenní geologické síly Geologická činnost tekoucí vody

Exogenní geologické síly Endogenní (vnitřní) a exogenní (vnější) geologické síly Endogenní síly (původ v zemském nitru, jejich působením vznikají na zemském povrchu nerovnosti). Zdrojem jsou zemská tíže, otáčení Země kolem osy, vlastní zemské teplo. Projevy: - vulkanismus - diastrofismus (orogenetické – horotvorné a epeirogenetické - pevninotvorné pohyby) Exogenní síly (na zemský povrch působí z vnějšku, prostřednictvím vnějších zemských obalů – hydrosféra, atmosféra, biosféra). Zdrojem mohou být gravitace, teplo a světlo ze Slunce, přitažlivé síly vesmírných těles.

Tři fáze exogenních činností: rušivá, přenosná, ukládání materiálů Rušivá - zvětrávání hornin (mechanické, chemické) - eroze (rozrývání hornin): vodou (koraze), organogenní (fytogenní, zoogenní, antropogenní), ledovcová, větrná (abraze). Přenosná – transport materiálu. Pokud se materiál „udrží“ na místě původu, vzniká eluvium. Soubor pochodů, jež vyrovnávají výškové rozdíly na souších odnášením zvětralin se označuje jako denudace 3) Tvořivá – vznik sedimentu a usazených hornin

Geologie vody Hydrosféra – oceány a moře, jezera a řeky, ledovce, podzemní voda, atmosférická voda. Podzemní voda - voda vsáklá z povrchu (exogenní, vadozní) - chemicky vázaná - volná - juvenilní Mořská a sladká voda – sladká voda je kyselá, mořská alkalická Oběh vody - rozšíření vodních útvarů závisí kromě klimatických poměrů na geografických a geologických poměrech a dále na rostlinstvu. Ve střední Evropě se vypaří cca 70 % srážek, na odtok a vsáknutí připadá cca 30 %.

Hydrologický cyklus Obr. Oběh vody

Vodní bilance Celkem vody na Zemi 1 360 000 000 km3 (97 % oceány, 2 % ledovce, 1 % podzemní vody + povrchové vody + atmosférická voda) Evaporace – z moří 320 000 km3/rok, ze souší 60 000 km3/rok Srážky – do moří 284 000 km3/rok, na pevniny 96 000 km3/rok Voda infiltrovaná + povrchový odtok 36 000 km3/rok Průměrná výše kontinentů – 823 m n.m., energie vody 9 x 109 kW / rok

Geologická činnost tekoucí vody Povodí, rozvodí. Geologické povodí – není vždy totožné s povodím geografickým. Infiltrační kapacita – závisí na intenzitě a rovnoměrnosti srážek, původních vlhkostních parametrech horniny, textuře zemin, sklonu svahu, vegetativním pokryvu Dešťový ron - škrapy - potůčky – potoky – říčky – řeky - veletoky

Tři druhy činností tekoucí vody: vymýlání (eroze) unášení (transport) usazování (akumulace a sedimentace) Rychlost vody závisí na spádu, je zmenšována odporem – tření vnější, vnitřní. Druhy proudění: laminární, turbulentní. Závisí na rychlosti proudu a kvalitě dna a břehů. Turbulentní proudění – vhodné pro erozi a transport. Rychlost proudění vody závisí na a) sklonu b) průřezu a kvalitě vodního koryta c) průtoku (ovlivněno urbanizací)

Podélný profil - spádová křivka – vyrovnaná, nevyrovnaná. Příčiny nevyrovnanosti: geologický podklad, pohyby zemské kůry Profil rovnováhy – řeka ani neeroduje, ani neukládá materiál. Části údolí nad profilem rovnováhy řeka snižuje erozí, pod profilem rovnováhy zvyšuje koryto agradací (kumulativní ukládání materiálu, které vede ke zvýšení polohy řečiště). Eroze Eroze vodou se děje mezi erozivními základnami. Horní erozivní základna – v blízkosti vrcholů hor, kde pramení toky Dolní erozivní základny (místní) – ústí řek do jiných toků Hlavní spodní erozivní báze - mořská hladina

Eroze = rozrušující, převážně mechanický pochod na zemském povrchu, způsobený pohybem různých prostředí. Mechanické účinky – hloubení (koraze), chemické účinky – koroze (vápence). Obr. Příklad koroze vápenců (škrapy – mechanická i chemická eroze)

Erozivní účinek vody závisí na: - na rychlosti (zvětšuje se se čtvercem rychlosti proudění) typu proudění (turbulentní) - skalním podkladu (tvrdost hornin) Obr. Obří hrnce – ve vírech

Eroze - hloubková, prohlubování koryta - retrográdní (zpětná). Pirátské řeky – část horního toku řeky je zpětnou erozí jiné řeky odveden do koryta druhé řeky - plošná (laterální), podemílání břehů, meandry, nárazový břeh (výsep), nánosový břeh (jesep)

Vodopády Vznik vodopádů může být podmíněn: - petrograficky morfologicky tektonicky travertinové kaskády

Vliv klimatu Humidní oblast – povrch - měkké tvary, které jsou modelovány dešťovým ronem. Kaňony se tvoří jen ve velmi propustných horninách (krasy, pískovce). Zemní pyramidy – tvořeny přívalovými dešti v nezpevněných horninách, které jsou schopny držet stěnu. Aridní oblast – prahy tvořené vrstvami tvrdých hornin. Vodorovné vrstvy: tabulová pláň – tabulová hora – svědek Mírně ukoněné vrstvy: kvesty Více ukloněné vrstvy: kozí hřbet

Tabulová hora

B) Transport Obrušování drti: hranáče – valouny – oblázky – písek. Tekoucí vody mají méně rozpuštěných minerálních látek (naředění dešťovou vodou) než vody podzemní. Krajní rychlost vody – maximální rychlost vody, při níž valouny ještě zůstávají v klidu. Třídění materiálu v toku. Obr. Říční štěrk

C) Usazování Klesne-li unášecí síla pod svou krajní hodnotu – akumulace materiálu (balvany, štěrk, písek, bahno). Štěrkové, pískové výspy – ukládají se za vyšších vodních stavů, jejich přemisťování – diagonální zvrstvení. Plaster. Sedimentace dle hustoty (zlato, diamanty, kassiterit). Rýžování. Dejekční kužele – nánosy horských potoků naplavené do roviny. Ústí řek. Zdivočelé řeky – řeky, které přinášejí z hor velké množství štěrku a často se rozvodňují, zanášejí při povodních své nivy štěrkovými nánosy, v nichž po Opadnutí vody vzniká vedle hlavního koryta i množství ramen.

Obr. Dejekční kužel

Ústí řek Otevřená ústí Říční delta - na konci svého toku se říční vody mísí s vodami vodní plochy, do které se řeka vlévá. Rychlost toku se snižuje a pevné části nesené řekou se usazují na dně. Jako první se usadí štěrk a písek, protože jsou nejtěžší. Další pevné části se usazují postupně, jak klesá rychlost proudění vody; jako poslední se usazuje jíl, který je nejjemnější pevnou částí přitékající vody. Naplaveniny jílu se často nacházejí ve značné vzdálenosti od ústí řek. Postupné ukládání nánosů tvoří sedimenty, které postupem času mohou vystoupit nad vodní hladinu. Vodní tok novou překážku obtéká a tvoří nová ramena a kanály. Na naplaveninách vyrůstá vegetace a upevňuje tak jejich břehy a celý ekosystém říční delty. Většinou stoupající území. Estuarie – většinou klesající území. Příliv a odliv. Na severní polokouli přílivová vlna vpravo, odlivová vlna vlevo Uzavřená ústí Kosa – vzniká v součinnosti s příbojem

Říční údolí Horní tok – nad profilem rovnováhy – řeka eroduje. Údolí tvaru V. Značný spád, peřeje, vodopády. Zejména hloubková eroze. Pramenní kotliny. Zpětná eroze. Střední tok – menší spád, větší objem vody, řeka může erodovat i akumulovat, většinou transport materiálu. Štěrkové lavice. Dolní tok – pod profilem rovnováhy, nejmenší spád, převážně akumulace. Údolí tvaru U. Větší množství vody, postranní eroze – meandry. Amfiteatr - střed meandru, podemílán z obou stran. Ostrovní pahorek – v případě, kdy dojde k protržení meandru. Opuštěný meandr. Přírodní náplavové břehy. Yazoo řeka.

.

Druhy povodí A) Stromovité (nejběžnější) B) Obdélníkové (území se zlomy) A) C) Mřížovité D) Radiální

Rozdělení říčních toků dle orientace ke směru sklonu vrstev: Konsekventní – svahové – souhlasné se sklonem vrstev Subsekventní – podélné – ve směru vrstev Resekventní – orientovány do údolí, mírné svahy Insekventní – orientovány do svahu, prudké sklony

Epigeneze a antecedence Obecně platí, že u starých pohoří, zarovnaných erozí a denudací, která nebyla dlouho překryta mladšími vrstvami, jsou směry vodních toků určeny hlavně strukturními poměry skalního podloží. Většinou sledují průběh měkkých, málo odolných vrstev a přizpůsobují se petrografickým a tektonickým poměrům. Epigeneze – toky se zařezávají na starých površích do skalního podkladu bez ohledu na petrografické a tektonické poměry, protože nevznikly na dnešním denudovaném povrchu, ale na tehdejších (většinou diskordantně) uložených souvrstvích. Směr toků byl primárně určen strukturními poměry těchto pokryvných útvarů a jejich reliefem, které se v nich zařízly až na podklad a v tomto směru setrvaly i po denudaci pokryvných útvarů. Epigenetická údolí. Antecedence – říční toky si mohou někdy zachovat svůj směr, i když se skalní podklad pomalu zvedá (řeky mohou mít schopnost překonat pomalé diastrofické pohyby. Směr říčního toku je tedy určen již v období před započetím diastrofických pohybů).

Obr.: Příklad antecedence: Grand Canyon Colorado

Vývoj údolí Tři etapy: stadium mladosti – spodní eroze, prohlubování údolí. Peřeje, vodopády, údolí tvaru V. Prudký sklon, malá nebo chybějící zátopová pláň. Poměrně přímý tok stadium zralosti – spodní eroze je nahrazována erozí laterální, řeka si začíná vytvářet zátopovou plochu, ve které překládá tok (meandry). Slepá ramena, někdy již vnitřní břehy (natural levee). Gradient je plošší, profil toku bez balvanů, prakticky bez peřejí a vodopádů stadium stáří – záplavová pláň několikrát širší než meandrový pás. Tok většinou dosti vzdálen od horského pásma. Rychlý přesun toku, povodňové břehy (natural levees), bažiny (back swamp), přítoky typu Yazoo river. Omlazování řek (např. vyzdvižení území) – návrat k hloubkové erozi, zaříznutí meandrů,

Obr. Zaříznutý meander

Terasa – relikt z formace záplavové pláně, kdy došlo k dalšímu zaříznutí toku pod tehdejší úroveň reliefu. Mohou být souměrné nebo nesouměrné. V úrovni nánosů tekla kdysi řeka, takže povrch stupňů představuje někdejší dno. Většinou se řeka nezařezávala do dna stejnoměrně, ale střídala se období eroze s obdobími akumulacemi. Oživení eroze: tektonický zdvih zvětšení průtoku (změna klimatu, tání ledovce-na sopkách, rozšíření povodí pirátstvím řek) zmenšení množství plavenin do řeky přinášených (interglaciály) Zaštěrkování údolí: zmenšením průtočného množství zvětšení množství plavenin do řeky přinášených (ledové doby) tektonický pokles prodloužení toku, tj. zmenšení spádu

Obr. Nesouměrná terasa

Doba nutná k zestárnutí řeky závisí na: schopnost eroze typ horniny v řečišti výška nad erozivní základnou Různé části řeky mohou dosahovat vývojových etap v různou dobu.

Cyklus krajinné evoluce Pro popsání je zapotřebí zvolit startovací bod – např. relativně ploché území v humidním regionu. Dokud není vyvinut drenážní systém, jsou všechny sníženiny zaplněny vodu - jezera. Jakmile jsou zformovány řeky, počíná odvodňování jezer. V období mladosti krajina si zachovává relativně plochý charakter, přerušovaný pouze úzkými údolími vodních toků. Jak eroze pokračuje relief se prohlubuje a krajina se přetváří v soustavu hor a údolí (období zralosti). Po dosažení základní úrovně se hloubková eroze přemění v laterální typ eroze. Současně s touto erozí přispívají ke zploštění i sesuvy a vzniká tzv. peneplain (parovina). Cyklus začíná znovu tektonickým vyzdvižením.