Мінералізовані озера діляться на хлоридні, сульфатні та карбонатні. Хімічний склад озерної води значною мірою визначається характером осадконакопичення. В озерній воді містяться також тонкі глинисті та пилуваті частинки, які приносяться в озеро поверхневими та підземними водами або вітром. Дуже багато, особливо у водах прісних озер, органічних речовин (водоростей, дрібних планктонних організмів, тощо) [24].

Для органічних та неорганічних суспендованих речовин характерна кліматична сезонність. У весняний, літній та осінній періоди різко збільшується кількість органічних речовин, а неорганічних – весною та осінню. Взимку вміст органіки та мінеральних часток у воді різко зменшується.

Залежно від характеру руху води озера діляться на проточні та застійні. Перші, здебільшого, приурочені до долин рік і рух води в них зумовлений рухом маси річкової води. Окрім постійних течій в озерах також відбуваються тимчасові переміщення води, пов’язані з вітровими хвилями. Висота хвиль в озерах, здебільшого, незначна, але іноді може досягти 5 м. При різкій зміні атмосферного тиску або при сильному вітрі певного напрямку виникають так звані сейші – хвилі, які утворюються при переміщенні великих мас води від одного берега до іншого, при цьому перший частково осушується, а протилежний – затоплюється. У великих озерах рух води може бути спричинений нерівномірним нагріванням поверхні води сонячним промінням.

У застійних озерах переміщенню підлягають тільки води поверхневих шарів. Води глибоких горизонтів залишаються нерухомими, при цьому вертикальна циркуляція відсутня і в придонній частині, де відбувається інтенсивний розклад органічної речовини, утворюються сірководень, вуглекислий та інші гази.

Геологічна діяльність озер складається з абразії (руйнування, розмивання) берегів та дна, перерозподілу матеріалу в середині водоймища і накопичення осадків на дні та схилах улоговини.

Характер та інтенсивність геологічних процесів залежить від типу та розмірів озерної улоговини, динаміки і складу води, а також від інтенсивності розвитку біоти [24].

Озерна абразія, або лімноабразія, пов’язана з рухами води і, насамперед, з вітровими хвилями. Існує певна залежність між розмірами озера, висотою хвиль і інтенсивністю руйнування берегів. У відносно невеликих озерах зі статичним дном та встановленим рівнем води лімноабразія мінімальна, тому що береговий абразійний профіль в них уже сформований, абразійні уступи віддалені на недосяжну для хвиль відстань і робота в даному випадку зводиться лише до подрібнення відкладів зони пляжу. В озерах загатного типу на початкових стадіях розвитку, особливо в період накопичення води, абразія досягає найвищого ступеня. Відбувається інтенсивне розмивання берегів та загати (греблі), іноді до повного знищення останньої і зникнення озера.

У протічних озерах можливе розмивання дна. Загалом лімноабразія поступається ерозії і руйнівній роботі морів та океанів, що, мабуть, спричинене значним розвитком прибережної рослинності.

Уламковий матеріал, який надходить у озеро при руйнуванні берегів або приноситься водами поверхневого стоку, сортується за розміром і розноситься хвилями та течіями по всьому водоймищу, а загалом осідає на дно та перемішується з органогенними і хемогенними осадками, які утворюються безпосередньо в озері.

В Україні карстові озера є на Поліссі і в деяких регіонах степової зони. Одне з найбільших — оз. Світязь, що знаходиться на Волині. Утворення котловини цього озера пов'язане з розмиванням крейдяних порід, внаслідок чого і утворилось поглиблення земної поверхні [4].

У степовій зоні біля м. Слов'янська є невеликі за площею озера (Вейсове, Ріпне, Сліпне), їх котловини заповнились водою після розмивання покладів солі, близько розташованих до поверхні землі. Завально-запрудні озера утворюються внаслідок завалу гірською породою ущелин або річкових долин. Вони характерні для гірської місцевості. До найбільших (площа 700 м², глибин л 16 – 24 м) таких озер належить оз. Синєвір, що знаходиться на висоті 988 м в Українських Карпатах. У Закарпатті налічується близько 137 завальних за походженням озер загальною площею 3,69 км². На території Українських Карпат до вулканічних, або кратерних, належать озера Липовецьке, Синє та Ворочівське. Болота прийнято ділити на дві великі групи — заболочені землі (із незначним шаром торфу) і торфові болота. До заболочених земель відносяться такі типи боліт: торфові болота арктичної тундри, очеретяні та осокові болота лісостепу, засолені болота напівпустелі та пустелі (солончаки), заболочені тропічні ліси тощо.

За характером водно-мінерального живлення, формою поверхні і складом рослинності торфові болота поділяються, у свою чергу, на три типи: низинні перехідні і верхові (рис. 1.2).

Рис 1.2. Схема верхового (а) та низинного (6) торф'яного болота мікроландшафти: 1 — осокові; осоково-очеретяні, осоково-гіпнові; 2 — сфагново-осокові; 3 — сфагново-пухівкові; 4 — вільшаники; 5 — сосново-сфагнові; 6 — поклади сфагнового торфу; 7 — поклади очеретяного та осокового торфу; 8 — мінеральний грунт.

Лісові та лугові болота утворюються в межах понижених ділянок посеред лісу або лугу внаслідок постійного перезволоження ґрунту. Причиною утворення таких боліт є вимивання (вилуговування) надлишковою водою речовин, які сприяють нормальному розвитку рослинності та їхнього відмирання. На зміну деревній рослинності в лісі та трав’яній на лугах приходять менш вимогливі до мінеральних солей мохи – зелений та сфагновий. Мохова дернина насичена водою, перекриває доступ кисню до рослин, які розкладаються, що сприяє торфоутворенню і заболочена ділянка таким чином перетворюється на болото [13].

Низинні болота розповсюджені у знижених формах рельєфу, на місцях колишніх озер або в заплавах річок. Поверхня цих боліт ввігнута або плоска, що обумовлює застійний характер водного режиму. Живляться болота за рахунок атмосферних опадів, стоку поверхневих вод з оточуючої території, річкових вод під час водопілля і паводків, фунтових вод. Важливою гідрологічною особливістю низинних боліт є надходження в них зі стоком поверхневих і фунтових вод мінеральних біогенних речовин, завдяки чому створюються сприятливі умови для розвитку євтрофної рослинності (чорна вільха, береза, гіпновий зелений мох, осока, очерет, хвощ тощо). Торф низинних боліт багатий на мінеральні солі (його зольність — 6 - 7%), що дає можливість використовувати його як добриво. В Україні низинні болота знаходяться в Поліссі, в заплавах і дельтах великих річок. Останнім часом низинні болота почали утворюватися в зонах підтоплення водосховищ.

Верхові болота зустрічаються лише у вологому кліматі і розташовуються на плоских вододілах. Їх поверхня опукла або плоска, тому живляться такі болота лише за рахунок атмосферних опадів. Верхові болота бідні на мінеральні біогенні речовини, тому до них приурочена невибаглива до умов життя оліготрофна рослинність (сфагновий білий мох, пухівка, журавлина тощо). Торф накопичується в центральній частині болота швидше, ніж на краях, тому болота мають переважно опуклу форму. Торф верхових боліт бідний на мінеральні солі (його зольність менше 4%). використовується він як паливо та в хімічній промисловості.

Перехідні болота за характером рослинності і ступенем мінералізації вод, які їх живлять, є проміжними між низинними і верховими. Поверхня їх слабоопукла або плоска, мінеральне живлення помірне, яке відповідає вимогам мезотрофних рослин (береза, осоки, сфагнові білі мохи) [4].

Проміжні болота живляться атмосферними опадами і підземними водами. У рельєфі вони займають проміжне положення між верховими та низинними.

Приморські болота поширені в межах приморських зон з вологим кліматом, де займають значні за розміром території.

Головним джерелом їх живлення є атмосферні опади, а також води припливу. Рослинність різноманітна, здебільшого деревна, але з корінням, пристосованим до тривалого перебування під водою. В тропічних областях такі болота заростають манграми — деревами з корінням, яке виходить на поверхню.

Для кожного з трьох типів боліт характерне певне сполучення видів рослинності (біоценозів), з геоморфологічними особливостями окремих частин боліт, відповідно до чого створюються специфічні болотні мікроландшафти.

Стадії розвитку боліт найкраще простежити на прикладі водойми, яка після заростання перетворюється на болото (рис. 1.3).

Спочатку утворюється низинне болото, багате на мінеральні солі, що сприяє розвитку рослинності. В міру відмирання рослин поверхня болота, підвищується, доступ вод, багатих на мінеральні солі, скорочується, попередня рослинність замінюється на менш вибагливу до умов живлення. З'являється сфагновий мох, характерний для верхового болота, який живиться атмосферними опадами, бідними на мінеральні солі [7].

Рис. 1.3. Схема розвитку болотного масиву (за К.Є. Івановим)

а) в глибоких западинах

б) в пологих депресіях

З морфологічного боку болота характеризуються формою поверхні розмірами масивів, похилами поверхні і потужністю торфового шару Поверхня болота може бути плоскою, ввігнутою або опуклою. Характерними елементами рельєфу поверхні болота (точніше мікрорельєфу) є пасма і мочарі, купини та між купинні зниження, горби. Пасма — це окремі витягнуті в довжину підвищені ділянки болота, відокремлені одна віл одної такими ж витягнутими в довжину значно обводненими зниженнями (мочарами). Пасма та мочарі бувають витягнуті вздовж горизонталей, розташовані концентрично навколо найвищих відміток болота і перпендикулярно до максимального похилу поверхні болота. Пасма на мочарі змінюються через кожні 4 - 6 м, іноді через 3 - 4 м. Пасма та мочарі з'являються на болотних масивах у кінцевій стадії їхнього розвитку і є наслідком підвищення рівня води в болоті. На їхній поверхні розвинена різна болотна рослинність. Таким чином, вони являють єдиний комплекс у мікрорельєфі болотних масивів. Утворення купин та міжкупинних знижень пов'язане з нерівномірною густотою рослинного покриву і накопиченням торфу. Горби спостерігаються на болотах лісотундри. Складені вони з торфу, під яким знаходиться вічна мерзлота. Висота горбів досягає декількох метрів.

Для болотних масивів характерна наявність внутрішньоболотних водних об'єктів (струмків, річок, озер, мікроозер і трясовин), поєднання яких утворює внутрішньоболотних гідрографічну сітку.

До болотних водотоків відносяться струмки та річки. Вони утворюються або до заболочування території, або є вторинними водотоками, котрі сформувалися в процесі болотоутворення. Всі водотоки покращують дренаж боліт. Струмки та річки витікають з болотних озер або трясовин. Швидкість течії у вторинних водотоків незначна, а витрати води малі Глибина їх не перевищує 1,5-2,0 м, ширина русла — не більше 10 м.

До болотних водойм відносяться озера й мікроозера. Болотні озера це відносно значні за площею та об'ємом води утворення. Площа їх мохи перевищувати 10 км², а глибини досягати 10 м і більше. Поверхня озер чиста або вкрита сплавинами. Мікроозера — це водойми менших розмірів які зустрічаються великими групами серед заболоченої території. Вони розташовані на схилах болотних масивів, а також у пониженнях рельєфу. Водойми боліт за своїм походженням бувають первинними та вторинними Перші існували ще до початку утворення болота, інші виникли в процесі заболочування суші та еволюції болота [24].

Своєрідними водними об'єктами боліт є трясовини — перезволожені ділянки болотних масивів, що характеризуються розрідженою торфовою масою, слабою дерниною рослинного покриву та високим рівнем води, як і періодично або постійно знаходиться на поверхні. Трясовини розташовуються на плоских ділянках у центральній частині або на схилах болотних масивів. Серед трясовини спостерігаються ділянки відкритої води. Трясовини бувають застійними, з фільтраційним рухом води та проточні.

1.3 Температурний режим озер і боліт

Термічний режим боліт визначається не тільки кліматичними факторами, але й залежить від водно-теплових властивостей торфу та його верхнього діяльного шару. Торф у природному стані складається з органічного скелета з незначним вмістом мінеральних речовин, води та повітря, тому особливо важливу роль відіграють теплоємність і теплопровідність торфу. Вони залежать від об'ємного співвідношення органічної речовини, моди і повітря та їхньої теплоємності. Теплоємність повітря незначна, об'єм сухої речовини у торфі становить лише 7%, і теплоємність її порівняно з теплоємністю води теж невелика. Отже, теплоємність торфу визначається наявністю води в ньому. Чим більший вміст води в торфі, тим більша його і теплоємність і тим повільніше він нагрівається й охолоджується [27].

З глибиною амплітуда коливання температури торф'яного відкладу зменшується. В умовах помірного клімату добовий хід температури в діяльному шарі торфового болота помітний лише до глибини 15—25 см, а озонні коливання температури спостерігаються до глибини 3,0-3,5 м. На глибинах, що перевищують 35-40 см і 4-5 м, відповідно добова і сезонна зміна температури відсутня.

Добові і сезонні коливання температури в торф'яному болоті менші, ніж у мінеральному ґрунті, вони зменшуються зі збільшенням вологості і ґрунту. Безпосередньо на поверхні болота добові коливання температури значні через те, що тут майже відсутня передача тепла на глибину. Максимальні літні температури на поверхні мохових боліт можуть досягати 50°С, що сприяє підвищеному випаровуванню.

В умовах холодного та помірного клімату болота замерзають через 15 - 17 днів після переходу температури повітря через нуль. Болота перехідного типу починають замерзати одночасно і замерзанням мінеральних ґрунтів. Сфагнові болота замерзають пізніше Глибина промерзання торфово-болотної маси — 19 - 42 см, тобто менше, ніж глибина промерзання мінеральних ґрунтів. Максимальна глибина промерзання торф'яників — 60 - 65 см.

Відтавання боліт залежить від кліматичних умов, товщини мерзлого ґрунту і снігового покриву, тому його строки будуть різні в окремих болотних мікроландшафтах.

2. Геологічна діяльність озер і боліт

2.1 Умови формування тирогенних відкладень

Вода в озерах має різне походження. Озерні западини можуть бути заповнені річковою водою, водою льодів, що тануть, і снігів, атмосферною або водою підземних джерел. Деякі реліктові озера зберегли морську воду (Каспійськ море).