Флювиальные формы рельефа




Поверхностные текучие воды – самый распространенный экзогенный рельефообразующий агент на суше. Если деятельность остальных экзогенных процессов локальна, то деятельность текучих вод проявляется практически повсеместно. Она отсутствует лишь на территориях, покрытых ледниками, и ограничена в пустынях. Геоморфологические процессы, осуществляемые поверхностными текучими водами, и создаваемые ими формы рельефа называются флювиальными (лат. fluvius – поток, река).

Всякий водоток производит денудационную работу – эрозию (лат. erodere – разъедать), транспортировку материала и аккумуляцию, создавая как эрозионные (выработанные), так и аккумулятивные флювиальные формы рельефа. Однако эрозионные и аккумулятивные флювиальные процессы тесно переплетаются во времени и в пространстве. Поэтому лишь условно можно выделять в чистом виде эрозионные (овраги, балки, речные долины в горах) и аккумулятивные формы рельефа (конусы выноса оврагов и балок, поймы и дельты рек). Речные долины на равнинах фактически являются эрозионно-аккумулятивными формами. Эрозионные и эрозионно-аккумулятивные формы распространены шире, чем аккумулятивные, поскольку значительная часть наносов выносится реками в моря и океаны.

По интенсивности проявления эрозионных процессов различают две модели эрозии: нормальную (природную, естественную) и ускоренную (природно-антропогенную).

Нормальная эрозия – размыв поверхности текучими водами под влиянием комплекса естественных факторов в длительные геологические сроки. Среди природных факторов важны как зональные, так и незональные.

Среди зональных факторов главный – климатические условия. Эрозии способствуют значительное количество осадков, ливневый характер дождей, значительная мощность снега и большие запасы воды в снежной толще, температурный режим в период снеготаяния, от которого зависит его интенсивность и продолжительность. Растительность – и лесная, и луговая – предохраняет грунты от смыва и размыва. При этом надо учитывать степень проективного покрытия поверхности травостоем. Из свойств почвы наиболее важны водопроницаемость и структура.

К незональным факторам относятся следующие. Вещественный состав пород определяет их устойчивость к размыву (особенно легко размывается и смывается лёсс). Неотектонические, в том числе современные, движения влияют на особенности русловых и склоновых процессов. Поднятия ведут к увеличению уклонов потока и крутизны склонов и в конечном итоге быстрейшему выходу на поверхность трудноразмываемых пород, формированию врезанных долин – глубоких ущелий, теснин, каньонов. Погружения приводят к обратным эффектам, в том числе и к накоплению мощных рыхлых толщ. Неотектонические движения определяют крутизну и длину склонов, площадь и характер водосбора (при собирающем типе водосбора эрозия интенсивнее). Среди особенностей склонов на эрозию влияют экспозиция, форма, микрорельеф. От экспозиции склонов зависит скорость склоновых процессов, в том числе и эрозии почв (на склонах солнечной экспозиции снеготаяние протекает активнее). Форма и микрорельеф склонов также влияют на смыв ( на выпуклых и ровных склонах он интенсивнее, чем на вогнутых и бугристых).

 

Рис. 11. Генетический ряд форм рельефа временных водотоков на равнинных территориях (по А. А. Ажигирову)

Ускоренная эрозия (иногда ее называют антропогенной, что не совсем точно) – это природное явление, спровоцированное неосмотрительной хозяйственной деятельностью человека на протяжении исторического периода. Она проявляется в виде эрозии почв – поверхностного смыва гумусового горизонта почв и активного оврагообразования. Ей способствует сведение лесов, распашка и продольная пахота на склонах, особенно крутых, неумеренный выпас скота на склонах, строительство дорог, при котором не укрепляются откосы и не бетонируются кюветы, и т. д. Сброс вод с орошаемых полей часто вызывает ирригационную эрозию; она распространена на юге России, в странах Центральной (Средней) Азии.

Эрозия проявляется в двух основных формах; о плоскостной (склоновой) эрозии говорилось ранее, в разделе о делювиальных склонах. Линейная (русловая) эрозия совершается временными водотоками, возникающими при снеготаянии и после ливней, и постоянными – реками. Эрозионно-аккумулятивная деятельность при этом протекает неодинаково, из-за чего создается разная флювиальная морфоскульптура.

Формы рельефа временных водотоков. Начальной формой денудационного рельефа на склонах является эрозионная борозда (водороина). Глубина и ширина борозд не превышает 30 см. После прекращения стока глубина их уменьшается, ширина увеличивается и склоны выполаживаются (см. рис. 11).

На распаханных склонах эрозионные борозды обычно превращаются в промоины (рытвины), глубина и ширина которых может достигать 2 м. Поперечный профиль их чаще всего V-образный. Продольный профиль промоин в сглаженном виде повторяет профиль склона, а вершины их не выходят за пределы бровки склонов.

В промоинах концентрируются дождевые и талые снеговые воды, поэтому при достаточном водосборе, углубляясь и расширяясь, они превращаются в овраги – линейно вытянутые, отрицательные, растущие формы рельефа. Глубина их достигает в среднем 20–25 м, ширина между бровками – до 50 м, длина – сотни метров и даже километры. Склоны оврагов крутые, обычно незадернованные. Поперечный профиль чаще V-образный, иногда бывает неширокое плоское дно. В вершинах глубиной в первые метры хорошо выражен водобойный котел, над которым нависает и обрушивается грунт. Овраги быстро растут в результате регрессивной (пятящейся) эрозии. В отличие от промоин они, как правило, выходят за пределы склонов речных долин на междуречья и вырабатывают свой собственный продольный профиль, отличающийся от профиля склона. Скорость роста оврагов – несколько метров в год, случается и до нескольких десятков метров в год (рис. 12).

По местоположению выделяют овраги береговые, не выходящие за пределы бортов долины, склоновые – самые распространенные, выходящие за пределы долин и «разъедающие» водораздельные поверхности, и донные – на днищах балок; последние возникли при изменении внешних факторов оврагообразования – нормы стока, его внутригодовой неравномерности и др.

Овраги широко распространены в земледельческих районах умеренных широт, особенно в лесостепях и степях и даже в полупустынях. В первых двух случаях овраги возникли после начала распашки склонов, что сопровождалось уничтожением естественной растительности, обладавшей плотной дерниной. В сухих степях и полупустынях с их скудной естественной растительностью овраги могут образовываться при минимальном вмешательстве человека или без него. Причем в областях, сложенных лёссами, густота овражной сети достигает 5 – 6 км/км2, глубина их вреза – 100–150 м. Водоразделы между часто расположенными оврагами приобретают вид острых гребней. Территории с овражным расчленением таких масштабов называются «бэдленд» (от англ, bad land – дурная земля). Они широко развиты на Лёссовом плато в Китае, где природное оврагообразование усилено уничтожением степной растительности в течение длительного хозяйственного использования.

По мере роста оврагов в длину их водосборная площадь уменьшается, вырабатывается относительно плавный вогнутый продольный профиль, дно расширяется, склоны выполаживаются, на них появляется закрепляющая их растительность, и овраг может превратиться в балку, а при вскрытии водоносных горизонтов – в долину ручья.

Балки достигают больших размеров – до 20 – 30 км в длину. Они обычно ветвятся, образуя сложные системы с отвершками – боковыми балками первого, второго и третьего порядков. На дне балок обычны ступени – террасы, сложенные балочным аллювием. Это следы неоднократного углубления балок в виде донных оврагов при понижении базиса эрозии – того уровня, к которому привязана балка. Чаще всего балки и овраги ограничены уровнем пойм рек. На поймы балки и овраги выносят плохо сортированный песчано-суглинистый материал со щебнем. Большая его часть уносится рекой во время половодья, но часть наносов сохраняется в устьях оврагов и балок в виде конусов выноса. В устьях оврагов этот материал называется пролювием, в балках – балочным аллювием. Морфологический облик оврагов и балок весьма различный и определяется прежде всего характером пород, в которые они врезаны.

Не следует думать, что первичная эрозионная борозда всегда переходит в промоину, овраг или балку, которая затем превращается в речную долину. В районах с избыточным увлажнением крупные водотоки были способны сразу вырабатывать речные долины после освобождения суши от морских вод или от ледников при их таянии в четвертичное время. На территориях, освобожденных от ледников, балки, как правило, сразу формировались в ложбинах стока талых ледниковых вод и никогда не проходили стадию оврагов.

В горах временные водотоки образуют специфичные эрозионные формы: в верховьях это водосборные воронки в виде амфитеатров, в средней части – глубокий, узкий канал стока V-образного поперечного сечения с крутым ступенчатым продольным профилем, в низовье — мощный конус выноса. У подножий гор эти конусы сливаются и образуют обширные пролювиальные равнины (Предкавказье, предгорья Средней Азии, Восточного Саяна и др.).

Временные водотоки в горах часто представляют собою грязекаменные потоки, называемые селями. Содержание твердого материала в них колеблется от 10 до 75%. Селям способствуют большая крутизна склонов и дна долин и огромная масса продуктов выветривания. Непосредственная причина селей — интенсивное таяние снегов и льдов в горах, часто вследствие фенов, обильные дожди, прорывы «плотин» приледниковых озер. Сели производят грандиозную разрушительную работу. Денудационные формы, созданные селями, — ниши, ложбины, рвы. К подножию гор они выносят миллионы тонн продуктов выветривания, накопившихся в межгорных долинах за счет различных склоновых процессов и ледников, образуя глыбово-бугристые конусы и покровы. Сели — грозное явление природы, случающееся обычно внезапно и носящее катастрофический характер. Они наносят колоссальный ущерб жителям межгорных долин и предгорий.

Например, печальной известностью пользуется сель, который случился 8 июня 1921 г. в Алма-Ате. Сель ворвался в город, превратив улицы в бушующие реки с берегами из домов. Масса принесенного каменного материала составила около 1,5 млн. т. Погибло более 400 человек. Летом 2000 г. сели обрушились на г. Тырныауз, стоящий в долине реки Баксан. Для борьбы с селями в ущельях возводят каскады бетонных плотин, строят водоотводные каналы и дамбы.

Формы рельефа постоянных водотоков – речные долины – линейно вытянутые отрицательные (полые) формы рельефа, созданные постоянными водотоками – реками. Основными элементами речных долин являются русло, пойма, надпойменные террасы и склоны (борта); в устьях рек формируются дельты. Основными флювиальными процессами, создающими речные долины, являются русловые, которые заключаются в горизонтальных и вертикальных русловых деформациях. Под горизонтальными деформациями понимают смещения речных русел по дну долины, под вертикальными – врезание реки или аккумуляцию наносов на ее дне.

Морфологический облик речных долин определяется геологическими и физико-географическими условиями, историей и стадией их развития. Речные долины на равнинах и в горах, заложенные в легко- или трудноразмываемых породах, существенно различаются по своему морфологическому облику.

На равнинах долины чаще всего развиваются в рыхлых, легкоразмываемых породах, поэтому ничто не сдерживает деятельность речного потока: оба вида деформаций протекают только под влиянием водного потока почти без литологических или иных ограничений, т. е. создаются условия свободного развития русловых деформаций. При этом в природе скорость горизонтальных русловых деформаций (1 —10 м/год) в тысячи раз превышает темпы врезания или аккумуляции наносов (мм или см в год).

Долины в таких условиях имеют широкое днище, занятое поймой, пологие склоны и называются широкопойменными. Именно в них в наиболее полной мере проявляются флювиальные рельефообразующие процессы и выражены флювильные формы рельефа.

Русло — наиболее пониженная часть речной долины, по которой течет река в межень. Основная работа реки — перемещение воды и наносов с возвышенных участков суши в водоемы — океаны, моря, озера и формирование поймы. Крупные наносы перемещаются вниз по течению рек во влекомом состоянии в виде гряд, у которых верхний откос (обращенный вверх по течению) пологий, а низовой — крутой (рис. 13). Поэтому рельеф речного русла представлен чередующимися перекатами — крупными грядами наносов, к которым приурочены самые мелкие участки русла, и расположенными между ними глубокими участками — плесами.

В прямолинейном русле перекаты вытянуты от одного берега до другого, но не по нормали к оси течения, а наискосок, по диагонали, что связано с извилистостью динамической оси потока в русле (рис. 14). У берегов находятся самые высокие части гряд — побочни перекатов: верхний (расположенный выше по течению) и нижний. Они образуются и перемещаются только во время половодий или паводков. В межень они осушены и представляют собой удобные пляжи, а поток обтекает их, углубляя средние части гряд. Между побочнями и берегом образуются заливы — затонины, возникающие из-за торможения берегом струй потока.

Рис. 14. План типичного перекатного участка в речном русле

На перекатах скорость течения больше, чем на плесах, поэтому они сложены более крупным аллювием. Перекаты на крупных и средних реках смещаются вниз по течению со скоростями от 10 до 100 м/год. На малых реках гряды перекатов, в том числе и их побочни, являются малоподвижными, а донные наносы проходят через них транзитом, сохраняя их форму. Гряды перекатов лежат в основе формирования поймы и ее рельефа.

Речные русла по своей конфигурации бывают извилистыми, разветвленными и относительно прямолинейными, а также промежуточными, с элементами разных типов. Форма русел определяется характером русловых деформаций и сама задает их (рис. 15). На равнинах в условиях свободного развития русловых деформаций наиболее распространены извилистые, или меандрирующие, реки (рис. 15, а). Они представлены следующими друг за другом излучинами. Излучины бывают разной формы и характеризуются радиусом кривизны и коэффициентом извилистости. Участок суши, оконтуренный излучиной и находящийся внутри ее, называется шпорой излучины, а самое узкое место шпоры – шейкой излучины.

Рис. 15. Морфодинамические типы русел и пойм на широкопойменных реках: А – извилистое русло с формирующейся старицей и сегментно-гривистая пойма; Б – разветвленное русло и ложбинно-островная пойма; В – разветвлено-извилистое русло и сегментно-островная пойма; Г – относительно прямолинейное русло и параллельно-гривистая пойма

Речные излучины формируются в результате работы самой реки. Излучины в рыхлых, легкоразмываемых породах называются свободными. Их форма, размеры и динамика определяются водоносностью и режимом реки. Существует несколько точек зрения о причинах меандрирования рек: это и отклонение потока от прямой линии посторонними факторами, и выравнивание продольного профиля за счет снижения уклонов потоков. Согласно Н. И. Маккавееву, причины меандрирования кроются в гидравлических особенностях движения водного потока: средняя скорость его на изгибе русла значительно больше, чем на прямом участке, и соответственно выше его транспортирующая способность. Чтобы легче справиться с переносимым материалом, река начинает искривляться и приобретает извилистую форму.

Искривление излучин начинается еще на стадии развития побочней в прямолинейном русле и осуществляется за счет размыва их вогнутых берегов, скорость которого на средних и крупных реках может достигать 10 м/год и более. Причем на ранних стадиях искривления излучины смещаются преимущественно вниз по течению, но затем начинает преобладать их поперечное перемещение, т. е. искривление.

Одновременно с искривлением русла уменьшаются его уклоны, растут потери энергии потока по длине. На определенной стадии излучина достигает критической кривизны, после чего может спрямиться путем прорыва потока через шейку излучины. Старое русло отделяется косами от действующего и постепенно превращается в старичное озеро, или в старицу. Новое русло сначала имеет относительно прямую форму, но потом вновь начинает искривляться. За время жизни реки процессы искривления и спрямления излучин происходят сотни раз, поэтому наличие стариц в долине – явление типичное.

От собственно речных излучин необходимо отличать изгибы речных долин, возникшие при огибании реками воздымающихся тектонических структур (например, Самарская Лука на Волге в районе Жигулевских гор), предопределенные зонами разломов земной коры и другими внешними причинами.

Реки с очень большим стоком влекомых наносов не образуют излучин, а разветвляются на рукава (рис. 119, б). К ним относятся в первую очередь крупнейшие реки, образующие из-за своей огромной водоносности несколько динамических осей потока, а также реки, аккумулирующие влекомые наносы из-за резкого снижения скорости и транспортирующей способности, например при выходе с гор на равнины. На грядах перекатов таких рек возвышенные участки возникают не только у берегов, но и в центральных частях русла, называющиеся осередками (см. рис. 14). В маловодные годы они зарастают и превращаются в элементарные пойменные острова. Извилистые реки с островами-осередками у выпуклых берегов называются разветвленно-извилистыми (см. рис. 15, в).

Некоторые реки протекают в относительно прямолинейном русле (см. рис. 15, г). Их форма обусловлена либо малым количеством влекомых наносов (из-за чего излучины не образуются), либо предопределена тектоническими разломами. Горизонтальные деформации таких рек минимальны.

Блуждание русла по дну речной долины приводит к формированию на ее днище поймы (рис. 16). Пойма – приподнятое над меженным уровнем и покрытое растительностью дно речной долины, созданное в процессе блуждания реки по дну долины и затопляемое во время половодья.

В общих чертах можно сказать, что пойма формируется при зарастании в маловодные годы самых высоких участков их побочней или осередков. В умеренных широтах пионерным растением, растущим прямо на песке, является ива. В других широтах эту функцию выполняют иные растения. Как только ива укоренится на побочнях, они начинают превращаться в пойму. Незаросшие участки побочней вместе с подводной частью гряды продолжают смещаться вниз по течению, а заросшие остаются у берегов. Во время их затопления растения замедляют скорость течения потока и из воды начинают осаждаться мелкие взвешенные частицы, которые плащеобразно перекрывают песчаную или галечную поверхность бывших побочней или осередков и образуют слой пойменного наилка. На нем поселяются травянистые растения и начинают развиваться пойменные почвы.

Рис. 16. Схема формирования поймы и пояса меандрирования (по О.К. Леонтьеву и Г.И. Рычагову) А, Б, В, Г, Д, Е, Ж – стадии развития речной долины

Дальнейшее формирование пойменной поверхности имеет свою специфику на извилистых, разветвленных и прямолинейных реках, благодаря чему образуются различные типы пойм. На крупных извилистых реках оно связано с периодическим смещением по реке и причленением к ранее сформированным участкам поймы новых гряд перекатов, остановкой их побочней и последующим превращением их в гривы у выпуклых берегов излучин. Затонины, вначале покрытые водой, со временем заполняются наносами, зарастают влаголюбивой растительностью и превращаются в межгривные понижения. Таким образом, в первичном рельефе новообразованного участка поймы четко выделяются грива и межгривное понижение между ней и ранее сформировавшимся берегом. Несколько пойменных грив с понижениями между ними образуют сегмент с гофрированной поверхностью (рис. 17).

Образование одной пойменной гривы занимает десятки лет, а весь цикл развития излучины от начала ее искривления до спрямления – сотни или первую тысячу лет. За весь период существования поймы меандрирующей реки (в среднем он равен десяти тысячам лет) процессы возникновения, развития и блуждания излучин по дну долины протекали многократно, поэтому рельеф современной поймы представлен мозаикой из значительного количества возникших в разное время гривистых пойменных сегментов и озер-стариц по их краям. Такая пойма называется сегментно-гривистой, а рельеф сегментов часто называют веерами блуждания, подчеркивая их генезис (см. рис. 15, а).

На разветвленных реках пойма образуется при зарастании осередков, которые сначала превращаются в элементарные пойменные острова, затем объединяются и присоединяются к берегу. Одновременно происходит обратный процесс – размыв старых островов и пойменных берегов, разработка новых рукавов. В первичном рельефе такой поймы отчетливо видны гряды – бывшие острова и ложбины – заросшие протоки и рукава и она называется ложбинно-островной (см. рис. 15, б).

Для разветвленно-извилистого русла характерна сегментно-островная пойма, когда шпоры излучин заняты не веерами блуждания, а изогнутыми грядами – бывшими островами и ложбинами (см. рис. 15, в).

В относительно прямолинейном русле побочни тоже имеют прямую форму, при этом образуется параллельно-гривистая пойма, чаще всего односторонняя (см. рис. 15, г). По-иному происходит образование поймы на малых реках, несмотря на то что они в своем большинстве меандрируют. Побочни, расположенные у выпуклых берегов излучин, не движутся и расширяются по мере размыва противоположных вогнутых берегов, а их удаленные от реки части постепенно зарастают. Рельеф пойм малых рек ровный или волнистый.

Поймы обычно сложены на всю высоту обрыва (уступа) над рекой речным аллювием. Вертикальный разрез состоит из двух слоев: нижняя толща представлена русловым аллювием – песком или же галькой, залегающим с характерной для всех грядовых образований косой слоистостью, повторяющей рельеф гряд. Верхний слой – более тонкий, преимущественно суглинистый пойменный аллювий, отлагающийся на пойме во время половодья и отличающийся поэтому горизонтальной слоистостью (рис. 18).

При частом отложении наилка поверхность поймы растет в высоту. Но этот рост не может продолжаться бесконечно – он прекращается тогда, когда пойма достигает высоты, приблизительно равной среднемаксимальному подъему уровней воды во время половодий. В процессе накопления наилка первичный (гривистый или грядовый) пойменный рельеф не погребается окончательно, так как наилок плащеобразно облекает первичные формы рельефа.

Таким образом, в процессе образования поймы выделяется зрелая (высокая) пойма, имеющая предельную высоту, и участки, которые находятся на той или иной стадии развития, – молодая (низкая) пойма. Как правило, они резко различаются по растительности – молодые поймы покрыты ивняком, тогда как зрелые могут быть луговыми или залесенными.

На зрелых поймах по влиянию на их поверхность полых вод выделяются три основные части. Максимальное по крупности и количеству накопление наносов происходит вблизи русла, где происходит наибольший перепад скоростей воды во время половодья. Поэтому поверхность поймы там самая высокая, а непосредственно вдоль русла возникают песчаные наложенные прирусловые валы высотой до двух метров. Здесь грунтовые воды залегают относительно глубоко, длительность затопления сравнительно небольшая, произрастают мелкозлаковые луга на песчаных и супесчаных почвах. По мере удаления от русла крупность и количество наносов уменьшается, поверхность поймы ниже, длительность затопления возрастает, влияние скоростного напора ослабевает, произрастают богатые разнотравно-злаковые луга на суглинистых почвах. В тыловой части поймы, где она граничит с террасой или бортом долины, откладывается самый мелкий материал, поэтому поверхность поймы там самая низкая, подвержена наиболее длительному затоплению, заболочена. Здесь преобладают малоценные осоково-хвощево-влажнотравные луга. Таким образом, в целом поверхность поймы наклонена от реки, а в ее пределах по высоте над рекой, составу наносов и почвенно-растительному покрову выделяются три зоны – прирусловая, центральная (она самая широкая) и притеррасная.

Рис. 17. Процесс образования сегментно-гривистой поймы меандрирующей реки (по Р. С. Чалову): А – планы русла, снятые в разные годы: 1910, 1953, 1994; Б – поперечные профили через русло и формирующуюся пойму на различных этапах ее развития по линии АА'

Рис. 18. Схема строения поймы (по Е. В. Шацнеру). (Цифры в кружках – стадии развития речной долины. Стрелка снизу – направление миграции речной долины. Стрелка сверху – направление осаждения наилка)

Иногда притеррасная часть поймы бывает повышенной, если она примыкает к крутым расчлененным балками и оврагами склонам, с которых происходит интенсивный смыв материала. Тогда на пойму накладывается пролювиально-делювиальный шлейф, а в разрезе пойменные отложения перемежаются с делювиальными и пролювиальными.

Свой отпечаток на развитие поймы и ее рельефа накладывает направленность вертикальных русловых деформаций. Если река врезается, то за тысячелетнюю историю развития пойма может стать ступенчатой. При этом самые старые участки поймы могут оказаться выше предельного уровня затопления; тогда они превращаются в надпойменную террасу.

Если же река интенсивно аккумулирует наносы, то ее днище повышается. В самом крайнем случае поверхность поймы в тыловых частях оказывается ниже меженного уровня реки и отгораживается от нее очень высокими наложенными прирусловыми валами. Такие поймы называются обвалованными. Они типичны для рек, несущих наносы с гор на предгорные равнины (Амударья, Сырдарья, Хуанхэ) или текущих по погружающимся тектоническим впадинам. Ступенчатыми или обвалованными могут быть поймы с любым первичным рельефом: сегментно-гривистые, ложбинно-островные и др.

На поймах крупных рек с большими песчаными побочнями и осередками часто образуются настоящие песчаные дюны, созданные при перевеивании песчаного аллювия (например, на верхней Оби, Лене близ устья Вилюя и в других местах).

Свободное развитие русловых процессов и формирование широкопойменных долин характерно не для всех равнинных рек. Многие из них протекают среди трудноразмываемых пород, нередко в условиях интенсивной глубинной эрозии. Темпы боковой эрозии здесь ничтожны, поэтому размывы берегов происходят со скоростью в несколько сантиметров в год. Такие реки текут в условиях ограниченного развития русловых деформаций, при этом формируются врезанные долины. Вместо свободных в них образуются врезанные излучины, в каждую из которых входит выступ коренного склона долины реки или ее надпойменных террас, т. е. излучины долины повторяют излучины русла. Пойма во врезанных долинах очень узкая и фрагментарная, а иногда вообще отсутствует. Врезанные долины типичны для рек возвышенных денудационных равнин, где близко к поверхности подходят скальные породы фундамента или чехла (Карелия, Среднерусская, Приднепровская и другие возвышенности). Глубина вреза таких долин на равнинах варьирует обычно от нескольких метров до нескольких сотен метров. Промежуточными между широкопойменными и врезанными являются ящикообразные долины с относительно широким днищем, но крутыми склонами, сложенными коренными породами. В них типичны вынужденные излучины, когда река поворачивает из-за того, что упирается в коренные борта долины. Пойменные массивы располагаются здесь в шахматном порядке – то по левому, то по правому берегу.

Надпойменные террасы – полого наклоненные к реке площадки, ограниченные уступами, на склонах речных долин, протягивающиеся вдоль реки. В их строении принимают участие аллювиальные отложения. Это бывшие поймы, вышедшие из-под влияния реки во время половодья в результате усиления глубинной эрозии. Протяженные террасы образуются при относительно резких и прерывистых изменениях условий протекания реки: при понижении базиса эрозии реки, увеличении ее водности, тектоническом воздымании бассейна. Надпойменных террас в речной долине может быть несколько. Счет террас ведется снизу, от более молодых к более древним. Над поймой возвышается первая надпойменная терраса, выше – вторая и т. д. Относительная высота террас отсчитывается от меженного уровня реки. У каждой террасы различают площадку, уступ (склон), бровку и тыловой шов. Площадки обычно наклонены к реке за счет размыва прибровочной части и намыва наносов с вышележащих склонов и междуречий в тыловой части.

По строению надпойменные террасы бывают аккумулятивные, цокольные (эрозионно-аккумулятивные) и эрозионные (рис. 19). Аккумулятивные террасы сложены мощным пойменным, старинным и русловым аллювием, подошва которого лежит ниже уреза реки или площадки нижележащей террасы. Цокольные террасы сверху сложены аллювием (пойменной и русловой фацией), но подошва аллювия лежит выше поверхности нижележащей террасы. Залегающий под аллювием цоколь из разных пород может выходить на дневную поверхность в основании уступа террасы, а может быть прикрыт делювием. На эрозионных террасах аллювий на площадке террасы почти не сохранился, а если и встречается, то представлен только русловой фацией крупнозернистого состава; уступ сложен коренными породами.

Рис. 20. Типы террас (по А. И. Спиридонову)

При наличии в долине нескольких террас устанавливают их соотношение между собой в поперечном профиле. По этому признаку различают террасы наложенные, вложенные, прислоненные и врезанные (рис. 20).

Наложенные террасы состоят из залегающего друг на друге аллювия, но только самая верхняя терраса находится на поверхности (дневная), а все остальные погребены под ней (рис. 20,а). Вложенные террасы все дневные, состоят из аллювия, залегающего друг на друге, но ложе высокой террасы расположено глубже ложа более низкой молодой террасы (рис. 20, б). Прислоненные террасы дневные, состоят из прислоненного друг к другу аллювия при единой поверхности ложа (рис. 20, в). Врезанные террасы дневные, состоят из аллювия, полностью или частично прислоненного к породам ложа (цоколя) более высоких древних террас (рис. 20, г). Различные соотношения между террасами характеризуют развитие эрозионно-аккумулятивной деятельности водных потоков при формировании долин. В ряду перечисленных типов долин наблюдается ослабление аккумулятивной деятельности русловых потоков и нарастание их эрозионной деятельности.

Надпойменные террасы хорошо выражены в шпорах врезанных излучин речных долин, где они встречаются то по левому, то по правому берегу. Из-за этого долины в поперечном разрезе бывают попеременно асимметричными.

Многие крупные речные долины почти на всем протяжении или на значительных отрезках имеют постоянную асимметрию – один борт у них крутой, другой – пологий, террасированный. У долин крупных рек это чаще всего происходит по закону Бэра из-за влияния силы Кориолиса, которая в северном полушарии отклоняет реки вправо, а в южном – влево. Благодаря ей у многих крупных рек северного полушария подмываются правые высокие берега, тогда как левые остаются отлогими, намывными, на них образуется пойма.

Таковы Волга, Днепр в своем среднем и нижнем течении, многие другие реки. Вместе с тем неотектонические движения могут либо усилить эту тенденцию (например, средний и нижний Енисей), либо изменить ее на противоположную, если левый борт долины образован воздымающимся блоком земной коры. Высокими левыми берегами отличается Ока ниже устья реки Мокши, верхняя Обь и некоторые другие реки. Обычным для врезанных извилистых рек является переменная асимметрия, когда вогнутый берег излучин крутой, а выпуклый – пологий и террасированный. Тогда и те и другие берега будут попеременно чередоваться на реке то слева, то справа.

Коренные склоны (борта) речных долин – это уступы, прилегающие к реке, пойме или надпойменным террасам и отделяющие их от междуречий. На равнинах они образуются в результате бокового подмыва рекой более древних, в том числе дочетвертичных пород. Аллювиальные породы в их строении не участвуют. Местами коренные склоны образуют обрывы и утесы.

В горах, нагорьях и плоскогорьях речные долины формируются в основном в условиях ограниченного развития русловых деформаций в скальных, трудно размываемых породах. Боковая эрозия здесь протекает очень медленно – в геологическом масштабе времени. Поэтому там вырабатываются врезанные глубокие узкие речные долины типа теснин, ущелий и каньонов. Есть также троговые долины корытообразной формы, ранее обработанные ледником. Исключение составляют речные долины в межгорных котловинах.

Теснина – узкая, глубокая щель с почти отвесными склонами. Ущелье обычно имеет V-образную поперечную форму и большую глубину. Каньон характеризуется крутыми ступенчатыми склонами, сложенными породами разного состава и различной стойкости к денудации. Наиболее известен Большой Каньон реки Колорадо в США длиной свыше 320 км, глубиной 1800 м. Большинство речных долин в горах имеет тектоническое заложение, и реки лишь разрабатывают ту первичную тектоническую форму рельефа, которую они используют. Общей особенностью рельефа речных долин в горах, помимо большой глубины и незначительной ширины, является узкое дно, почти полностью занятое порожистым руслом с большими уклонами и соответственно большими скоростями течения рек. Из-за этого реки переносят крупные наносы – от крупной гальки (до 10 см в диаметре) до валунов.

Пойм, т. е. заросших растительностью аллювиальных участков, практически нет. Фрагментарно встречаются площадки, сложенные грубым речным гравийно-галечным аллювием и покрытые редкой растительностью. На склонах долин насчитывается до десятка эрозионных надпойменных террас в виде узких прерывистых полос со следами грубого аллювия. Большое количество надпойменных террас – результат прежде всего прерывистого тектонического подъема горных территорий. Плохая сохранность террас обусловлена размывом их самой рекой и притоками, а также разрушением обвально-осыпными и другими склоновыми процессами.

На морфологию речных долин вообще, а в горах особенно большое влияние оказывает характер залегания пород и их состав. На равнинах долины крупных и средних рек могут закладываться по планетарным разломам, разграничивающим морфоструктуры. Таково, например, положение долины Енисея на разломе между Западно-Сибирской плитой и Сибирской платформой, Лены между этой платформой и областью мезозойской складчатости и др. К.И. Геренчук, Г.В. Обедиентова и другие геоморфологи придавали большое значение тектонической обусловленности р



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-06-16 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: