Излучины русла, их элементы и форма. Классификация излучин

Извилистость характерна для равнинных и полугорных рек, на­ходящихся в стадии врезания или стабильного состояния продоль­ного профиля. Менее характерны излучины для рек в стадии ак­кумуляции. Лучше всего развиты излучины (меандры) у равнин­ных рек с глинистыми или суглинистыми берегами, несущими много наносов.

Полная излучина (рис. 55) состоит из двух изгибов — колен в пределах каждого колена различают вершину и крылья изгиба. Проекция излучины на продольную ось долины называется ее ша­гом L. Выделяют также радиус излучины г. Величина, обратная радиусу, называется кривизной изгиба 1/г, а расстояние от верши­ны колена до продольной оси долины — стрелой прогиба h прост­ранство суши внутри изгиба — шпорой. Удвоенная величина стре­лы прогиба представляет собой ширину пояса меандрирования В >. Отношение длины излучины, измеренной по оси русла, к ее проек­ции на продольную ось долины.называется коэффициентом изви­листости. В среднем коэффициент извилистости меаидрирующих рек равен 1,5, на отдельных участках до 2 и более.

В плане излучины могут иметь различную форму. У равнинных рек чаще всего сегментные излучины, образованные дугами круга (рис. 56, Л). Значительно распространены синусоидальные (рис. 56, Б) (преимущественно на полугорных реках) и омеговид-ные (рис. 56,Г) излучины (на малых равнинных реках). У омего-

Если h (стрела прогиба) определяется по оси русла, то ширину пояса
меандрирования можно высчитать по следующей зависимости- B = 2h + b где Ь —
ширина русла. ',■>«<-

■видных излучин шпора пережата у основания крыльев, ч\де обра­зуется шейка излучины. Реже встречаются сундучные (рис. 56, В) и заваленные (рис. 56, Д) излучины. Нередки сложные излучины (рис. 56, Е), имеющие вторичные изгибы.

Различают также первичные и вторичные излучины. Первичные излучины обусловлены рельефом земной поверхности, на которой заложился водоток. Вторичные излучины формируются в результа­те работы самого водотока. Первичные меандры отличаются от вто­ричных невыдержанностью размеров радиусов кривизны и вооб­ще неправильностью изгибов водотока. Ярким примером первич­ной излучины может служить Самарская лука на Волге, огибаю­щая Жигулевские горы.

Среди вторичных излучин выделяют три типа: вынужденные, свободные и врезанные.

Вынужденные меандры образуются в результате отклонения русла речного потока каким-либо препятствием: выходом скальных пород на дне долины, конусами выноса боковых притоков и т. п. Для вынужденных меандр характерны невыдержанность размеров и отсутствие закономерностей в их конфигурации и пространствен­ном размещении.

Свободные, или блуждающие, меандры создаются самой рекой среди рыхлых аллювиальных осадков, слагающих пойму реки. Склоны долины и террасы в образовании этих излучин не участ­вуют. Форма, размеры и динамика свободных излучин обусловлены не случайными причинами, а определяются водностью и режимом реки. Так, радиус кривизны свободных излучин пропорционален ширине русла: r=f{b), а ширина русла, как известно, находится в прямой зависимости от расхода воды. Существует определенная связь между шириной русла и шагом меандра: величина отноше­ния шага меандра к ширине русла обычно колеблется от 6 до 12. Наблюдения показывают, что у небольших (маловодных) и мед­ленно текущих (равнинных) рек кривизна излучин больше, а ши­рина пояса меандрирования меньше, чем у больших, многоводных и быстро текущих рек. Таким образом каждому водотоку присущи определенный, зависящий от водоносности и быстроты течения предельный радиус кривизны излучин и ширина пояса меандриро­вания.

Берега свободных излучин подвергаются деформациям направ­ленного характера и испытывают смещение в продольном и в по­перечном направлениях по отношению к оси долины реки. Скоро­сти смещения излучин находятся в прямой зависимости от расхо­да воды и уклона и в обратной от высоты берегов и некоторых Других факторов. В процессе синхронных перемещений в продоль­ном и поперечном направлениях значительные изменения может претерпевать форма свободных меандр. Причины таких изменений рассмотрены ниже, при описании формирования поймы.

Врезанные меандры образуются из свободных в результате ин­тенсивной глубинной эрозии. В отличие от свободных меандр шпо­ры врезанных меандр не заливаются в поло!водье, и в каждую из-

значительно меньше, чем в пределах меженного русла реки. Они не мешают появлению на отмели растительности, которая, в свою -очередь, начинает оказывать сопротивление движению полых вод и понижать скорость их течения. В пределах затопленной отмели создаются условия, благоприятствующие оседанию из воды взве­шенных (глинистых) частиц, особенно на участках, удаленных от стрежня. С течением времени песчаные отложения расширяющей­ся прирусловой отмели оказываются перекрытыми более тонким материалом (суглинком, супесью); прирусловая отмель постепенно превращается в пойму (рис. 59).

Как видно из процесса образования поймы, в ее строении при вимают участие различные типы аллювиальных отложений. В ос новании, на контакте с коренными породами, залегает перлювш (perluo — промываю), представленный грубообломочным валунные или галечниковым материалом, возникшим в результате промыва^ ния водой осадков, слагающих подмываемый вогнутый берег. Гру-бообломочный материал может чередоваться с линзами илов, от латающихся на дне плёсов в период межени. Выше перлюви> залегает русловой аллювий, представленный преимущественно пес­ками, часто с включением гальки и гравия и характеризующийся, как правило, хорошо выраженной косой слоистостью. Еще выше залегает пойменный аллювий, состоящий главным образом из су песей и суглинков с нечеткой горизонтальной или слегка волни­стой слоистостью.

Ударяясь о вогнутый берег, вода в реке отклоняется от него, переходит ниже по течению к противоположному берегу и подмы-

вает его. Поэтому в долине реки наблюдается чередование вогну­тых (подмываемых) и выпуклых (намываемых) берегов.

Как отмечалось выше, излучины реки перемещаются не только в сторону вогнутого берега, но и вниз по течению. В результате

выступы коренного бере-. га постепенно срезаются, образуется широкая ящи-кообрааная долина, шири­на которой.равна ширине пояса меандрирования, характерного для той или иной реки (рис. 60). Рус­ло в такой долине зани­мает небольшое простран­ство. Большая часть плос­кого дна долины занята поймой, в пределах кото­рой река формирует сво­бодные меандры. Как ука­зывалось выше, в резуль­тате синхронных переме­щений излучин в продоль­ном и поперечном направ­лениях они могут претер­певать сложные измене­ния своей формы. Так, если в процессе смещения в продольном направле­нии нижнее крыло излу­чины попадает в область

залегания устойчивых против эрозии пород или высота берега ста­новится большой, то движение этого колена замедляется. Верхнее колено, находясь в рыхлых отложениях поймы, продолжает сме­щаться с прежней скоростью. Излучина из сегментной превраща­ется в синусоидальную, близкую к треугольной. Последняя с тече­нием времени отмирает вследствие стачивания шпоры и сближе-

ния крыльев (рис. 61,Л). Если.преобладает процесс бокового пе­ремещения, сегментная излучина вследствие размыва вогнутых берегов превращается в омеговидную (рис. 61,5). Шейки крутых излучин могут размываться с обеих сторон. В итоге шейка стано­вится иастолько узкой, что в половодье может быть прорвана. Вследствие резкого увеличения уклона в образовавшемся прорыве здесь происходит быстрое углубление русла, и сюда переходит ос­новное течение реки. Верхняя часть петли прорванной излучины

быстро мелеет в результате аккумуляции наносов, остальная сохра­няется ряд лет сначала в виде затона (изолированного от меженно­го течения только в верхней части), а затем в виде старицы — пой­менного озера. В старицах формируется особый тип аллювиальных отложений — старинный аллювий. Так как осаждение материала в озерах-старицах в течение большей части года происходит в спо­койной среде, старичный аллювий слагается преимущественно ила-ми и глинами и характеризуется тонкой — горизонтальной слоисто­стью. Среди глин и илов встречаются песчаные линзы, образую­щиеся в период прохождения через старицу полых вод. В верху старинных отложений часто залегает торф, свидетельствующий о болотной стадии развития озера-старицы.

Итак, образование поймы и слагающих ее различных типов ал­лювия у меандрирующих рек есть результат смещения излучин. Зачаточной поймой у таких рек является прирусловая отмель, об­разующаяся у выпуклого намываемого берега. Сходный процесс формирования поймы и аллювиальных отложений наблюдается и у фуркирующих (дробящихся на рукава) рек. Зачаточной поймой у таких рек является осередок, который, постепенно разрастаясь и превращаясь в пойму, способствует размыву и отступанию обоих берегов одновременно.

Описанный процесс образования и соотношения различных ти­пов аллювиальных отложений характерны для равнинных рек. Поймы горных рек еще плохо изучены. Обычно они уже, чем в до­линах равнинных рек. Пойменный и старичный аллювий в них практически отсутствует. Русловой аллювий часто представлен

маломощной толщей крупногалечниковых наносов и валунами, за^ легающими на цоколе из коренных пород или на крупных глыбах, скатившихся с горных склонов.

Мощность аллювиальных отложений пойм различна, но она не может превышать разницу высот между самым глубоким местом в реке и максимальным уровнем половодья, если в работу реки не вмешиваются посторонние процессы. Такую мощность аллювия называют нормальной. Наблюдаемое местами повышение (по срав­нению с нормальной) мощности аллювия может указывать на уси­ленную аккумуляцию вследствие, например, тектонического опус­кания участка территории, по которому протекает река, уменьше-

ние— на интенсивное врезание реки при тектонических поднятиях. Могут быть, конечно, и иные причины анормальной мощности ал­лювия.

Сформировавшиеся поймы не являются омертвевшими форма­ми рельефа. В процессе смещения свободных меандр они испыты­вают значительные изменения, а слагающий их аллювиальный ма­териал неоднократно переотлагается. Изменение поймы и ее рель­ефа протекает особенно интенсивно во время высоких половодий, когда на пойме и в русле устанавливается единое течение.

Представим себе массив поймы, огибаемый пологой дугой рус­ла реки (рис. 62). Пересекая затопленный массив чтоймы, поток размывает уступ в верхней его части. Часть материала, образуе­мого при размыве уступа, выносится на поверхность поймы, другая его часть остается в русле, переносится вдоль края пойменного мас­сива. На контакте между течением, сходящим с поймы, и течени­ем, идущим по основному руслу, образуется аккумулятивная фор-

ма — коса, которая отделяет от русла заводь, часто наблюдаемую в низовьях.пойменных массивов.

Наносы, принесенные.потоком на пойму, аккумулируются на ее поверхности. Наиболее интенсивна аккумуляция на участке, при­легающем к руслу реки, так как скорость переходящих из русла в пойму струй потока здесь резко уменьшается из-за уменьшения глубины и увеличения шероховатости дна. В дальнейшем скорости потока становятся почти постоянными, интенсивность аккумуляции в центральной части пойменного массива убывает и крупность осевших наносов уменьшается. К тыловой части поймы поток до­носит лишь мелкие (илистые и глинистые) частицы. Различие в ин­тенсивности аккумуляции и размерах оседающих частиц приводит к тому, что наиболее повышенной оказывается та часть поймы, ко­торая примыкает к руслу. После спада половодья здесь нередко можно встретить скопление свежеотложенных крупных наносов, мощностью от нескольких сантиметров до нескольких дециметров. Повторение процесса приводит к образованию в этой части поймы прируслового вала, в ряде случаев довольно четко выраженного в рельефе.

От прируслового вала поверхность поймы слегка понижается к центру пойменного массива, характеризующегося сглаженным рельефом. Наиболее пониженным оказывается участок поймы, при­мыкающий к коренному берегу реки или к уступу надпойменной террасы. Низкое положение в рельефе и тяжелый механический состав отложений этой части поймы способствуют заболачиванию. В соответствии с часто наблюдаемыми различиями высот отдель­ных участков поймы и характером слагающих их осадков пойму принято разделять на три части: 1) прирусловую, 2) центральную и 3) притеррасную (рис. 62),

Кроме описанных форм рельефа, возникающих в процессе фор­мирования поймы (прирусловые" валы, старицы, гривы и др.), ее поверхность может быть осложнена комплексом форм рельефа, связанных как с деятельностью реки, так и с деятельностью дру­гих экзогенных агентов. Так, например, после ледохода на реках при высоких-уровнях воды поверхность поймы может оказаться прорезанной глубокими бороздами, выпаханными льдинами, а мес­тами покрытой крупными камнями-одинцами, вытаявшими из льдин. На реках, прирусловые валы и прирусловые отмели кото­рых сложены хорошо отсортированным песком и не закреплены растительностью, большое влияние на формирование мезорельефа поймы оказывает ветер. В период летней, а иногда и зимней меже­ни на пойме из песчаных отложений валов и отмелей формируются дюны, высота которых может достигать нескольких метров, иногда 15—20 м. В результате перемещения дюн в глубь поймы и возник­новения на месте прирусловых валов и отмелей новых дюн образу­ются целые системы эоловых гряд, резкость и очертания которых постепенно теряются в направлении от прирусловой к центральной пойме. Наиболее высокие дюны перестают заливаться в половодье и выступают над водой в виде хаотически расположенных остро-

вов. В тыловой части поверхность поймы может быть осложнена наложенными конусами выноса временных водотоков или руслами нижних участков небольших притоков реки, которые, достигнув поймы, уклоняются от своего первоначального направления и сле­дуют вдоль затона или заводи.

Усложнение в морфологию поймы могут вносить изолирован-ные возвышенности, не заливаемые в половодье, образованные в результате прорыва шейки врезанных меандр и отчленения участ­ка коренного склона долины или надпойменной террасы, бывшего частью шпоры. Такие возвышенные «острова» среди поймы назы­ваются останцами.

Не остается неизменным и гривистый рельеф поймы. В резуль­тате деятельности склоновых процессов и неравномерной аккуму­ляции пойменного аллювия гривистый рельеф нивелируется и по­верхность поймы с течением времени меняется.

Различия в рельефе и строении пойм равнинных рек положены в основу их классификаций.

Так, по характеру рельефа различают: сегментные, параллель­но-гривистые и обвалованные типы пойм.

Сегментные поймы характерны для меандрирующих рек. Рель­еф их достаточно подробно рассмотрен при описании формирова­ния поймы как одного из основных элементов речной долины. Подчеркнем лишь, что дугообразные гривы и разделяющие их меж-гривные понижения (сухие или занятые озерами) являются ре­зультатом процесса переформирования меандр и блуждания русла по дну долины.

Параллельно-гривистые поймы обычно возникают у крупных рек с большой шириной долины и обусловлены тенденцией реки смещаться все время в сторону одного из склонов. Такая тенден­ция может вызываться в одних случаях влиянием силы Кориолиса, в других — тектоническими движениями. Особенностью рельефа па­раллельно-гривистых пойм является наличие длинных продольных (параллельных руслу) гряд и разделяющих их межгрядовых пони­жений. Вдоль межгривных ложбин иногда располагаются цепочки вытянутых вдоль долины озер. Примером параллельно-гривистой поймы может служить участок поймы реки Оки ниже г. Рязани. Ширина развитых здесь грив достигает 200 м, относительная высо­та— 6—8 м. Параллельно-гривистые поймы односторонние (в от­личие от сегментной), т. е. развиты только у одного из берегов долины.

Обвалованные поймы наиболее характерны для рек, пересекаю­щих предгорные наклонные равнины. Вследствие резкого падения скоростей при выходе на равнину такие реки интенсивно аккуму­лируют несомый ими материал. В результате русло реки оказыва­ется приподнятым над прилегающей равниной и ограниченным при­русловыми валами или естественными дамбами высотой до трех, а иногда и более метров. Во время высоких половодий вода про­рывает валы и заливает значительные территории. Наличие дамб и приподнятость русла 'создают благоприятные условия для забо-

лачивания прилегающих пространств и образования плавней (плавни в низовьях Терека и Кубани).

По строению различают поймы аккумулятивные и цокольные. К аккумулятивным относятся поймы с нормальной мощностью ал­лювия. Цокольными называют поймы с маломощным аллювием, залегающим на породах неаллювиального происхождения или на древнем аллювии таким образом, что меженное русло реки вреза­но в эти породы. Образование цокольных пойм чаще всего связано с интенсивной глубинной эрозией реки, но они могут возникать и в результате боковой эрозии.

Зачатком цокольной поймы может служить бечевник, образую­щийся в основании подмываемого высокого коренного берега, сло­женного достаточно устойчивыми к эрозии породами. Он представ­ляет собой откос крутизной 10—30°, сложенный коренными порода­ми, сверху прикрытыми тонким чехлом обломочного материала, частично принесенного рекой с вышележащих участков реки, час­тично местного, делювиально-коллювиального происхождения. Вверху откоса может -наблюдаться ниша, фиксирующая положение наиболее высоких уровней половодья. Нижней границей бечевника служит меженный уровень воды в реке. Ширина бечевника раз­лична и зависит как от крутизны откоса, так и от высоты поло­водий.

В заключение характеристики «пойм следует отметить, что в до­линах рек наблюдается, как правило, два уровня пойм—высокая и низкая. Высокой называют пойму, заливаемую один раз в не­сколько лет или в несколько десятков лет. Низкая пойма залива­ется в половодье ежегодно.

Речные террасы

На склонах многих речных долин выше уровня поймы можно-наблюдать выровненные площадки различной ширины, отделенные друг от друга то более, то менее четко выраженными в рельефе уступами. Такие ступенеобразные формы рельефа, протягивающие­ся вдоль одного или обоих склонов долины на десятки и сотни ки­лометров, называют речными террасами (рис. 63). В строении тер­рас принимают участие аллювиальные отложения. Это свидетель­ствует о том, что когда-то река текла на более высоком уровне и что террасы являются не чем иным, как древними поймами, вы­шедшими из-под влияния реки в результате врезания русла. При­чин, ведущих к образованию террас, много. Рассмотрим лишь главные из них.

1. Как известно, живая сила потока зависит от массы воды. Если в бассейне реки климат изменяется в сторону увлажнения и река становится более полноводной, возрастает ее эрозионная способность. Происходит нарушение установившегося ранее равно­весия между размывающей способностью реки и сопротивлением пород размыву. Река начинает врезаться, вырабатывать новый про­филь равновесия, соответствующий новому режиму. Прежняя пой-

158 ■ ' ■ ■

ма выходит из-под влия­ния 1рени и превращается в надпойменную террасу. Так как транспортирую­щая и эрозионная способ­ности потока растут в большей степени, 4eiM рас­ход воды, интенсивность врезания увеличивается вниз по течению. Однако-в низовьях реки величина врезания ограничивается постоянным положением базиса эрозии, поэтому максимум врезания на­блюдается в среднем тече­нии реки. В результате об­разуется терраса хордо­вого типа (рис. 64, А).

2. Другой причиной об­разования террас являет­ся изменение положения баэиса эрозии. Предста­вим себе, что уровень бас­сейна, в который впадает река, понизился. В резуль­тате река, которая в ни­зовьях отлагала матери­ал, начнет врезаться в собственные отложения и вырабатывать новый про­филь равновесия, соответ­ствующий новому поло­жению базиса эрозии. Врез от устья будет рас­пространяться вверх по течению реки до того ме­ста, где прежний уклон продольного профиля на­столько значителен, что увеличение его, вызван­ное регрессивной эрозией, практически не будет ска­зываться на эрозионной способности реки. В ко­нечном счете на месте прежней поймы образует­ся терраса, относительная высота которой убывает

вверх по реке (рис. 64,В). Водопады и пороги в долине реки мо­гут приостановить продвижение регрессивной эрозии и ограничить длину террасы.

Следует подчеркнуть, что река при понижении базиса эрозии будет врезаться лишь в том случае, если ее уклон в нижнем тече­нии меньше уклона освобождающегося из-лод воды дна приемного бассейна. В противном случае понижение базиса эрозии приведет к интенсивной аккумуляции несомого рекой материала вследствие удлинения русла и уменьшения уклона продольного профиля.

3. Образование террас может быть связано с тектоническими движениями. Тектоническое поднятие территории, ло которой про-

гекает река, приводит с увеличению уклонов, I следовательно, я уси-1ению эрозионной спо­собности реки. Река.на­чинает врезаться, ее трежняя пойма посте-1енно лревращается в надпойменную террасу, которая по своему типу:акже является хордо-

вой (рис. 64, Б). Если низовье реки остается стабильным или опус­кается, а на остальной части бассейна, испытывающей поднятие, река врезается, то образуются ножницы террас: террасы как бы ныряют под более молодые аккумулятивные толщи (рис. 65).

Описанные процессы могут повторяться или накладываться друг на друга, поэтому количество террас в долинах разных рек и в разных частях долины одной и той же реки может быть различ­ным. Изучение строения террас, их количества, изменения высоты одной и той же террасы вдоль долины реки позволяет выяснить причины их возникновения, а следовательно, восстановить историю развития территории, по которой протекает река.

Относительный возраст террас определяется их положением по отношению к меженному уровню воды в реке: чем выше терраса, тем она древнее. Счет террас ведется снизу — от молодых к более древним. Самую низкую террасу, возвышающуюся над поймой, называют первой надпойменной террасой. Выше располагается вторая надпойменная терраса и т. д. У каждой террасы различа­ют площадку, уступ, бровку и тыловой шов (см. рис. 63).

В зависимости от строения выделяют три типа речных террас: 1) аккумулятивные, 2) эрозионные и 3) цокольные. К аккумуля­тивным относятся террасы, сложенные от бровки уступа до его подножия аллювием. Эрозионные террасы почти нацело сложены коренными породами, лишь сверху прикрытыми маломощным чех­лом аллювия (последний может и отсутствовать). У цокольных террас нижняя часть уступа (цоколь) сложена коренными порода­ми, а верхняя — аллювием. Терраса считается цокольной и в том случае, если цоколь сложен древнеаллювиальными отложениями,

так как тип террас и их возраст определяется по аллювию, сла­гающему поверхность (площадку) террасы. Отсюда следует, что для определения возраста террасы необходимо тем или иным спо­собом определить возраст (абсолютный или относительный) сла­гающего ее аллювия.

Так как каждая терраса в свое время была поймой, на ней мо­гут быть встречены те же формы рельефа, что и на пойме. Однако выражены они обычно менее четко, чем на пойме, что связано с воздействием последующих экзогенных агентов. Поверхность тер­рас та<;то наклонена в сторону реки за счет снижения (размыва) прибавочной части и повышения внутреннего края в результате накопления материала, сносимого со склонов, к которым примы­кает терраса. Поэтому при определении относительной высоты тер­рас следует ориентироваться на те участки ее поверхности, кото­рые менее всего были затронуты последующими процессами.

Кроме охарактеризованных выше террас, называемых цикловы­ми и прослеживающихся по всей длине реки или на большей ее части, в долинах рек могут быть развиты локальные террасы, возникающие вследствие подпруживания реки, пропиливания ус­тупа, сложенного твердыми породами, я ряда других причин.

Наблюдаются в долинах рек и псевдотеррасы, имеющие лишь внешнее сходство с «истинными» речными террасами.' К их числу относятся упоминавшиеся выше структурные террасы, крупные бло­ки оползней, подмытые конусы выноса временных водотоков, а так­же боковые морены отступивших горных ледников и плечи трого-вых долин (см. главу 16).

Изучение морфологии и строения речных террас имеет не толь­ко научный интерес, о чем говорилось.выше, но и большое прак­тическое значение.

Реки, размывая горные породы, одновременно размывают и рудные образования, заключенные в этих породах. Большая часть ценных компонентов исчезает в процессе транспортировки рекой (истирается, растворяется, рассеивается, выносится в акватории приемных бассейнов). Меньшая часть их задерживается в долине в аллювиальных отложениях и при благоприятных условиях мо­жет дать скопление тех или иных минералов, получивших назва­ние аллювиальных россыпей или россыпных месторождений. К числу характерных минералов россыпных месторождений отно­сятся главным образом тяжелые и устойчивые, такие, как алмаз, золото, платина, касситерит, минералы, содержащие вольфрам, и некоторые другие.

Морфологические и генетические типы речных долин

Морфология речных долин определяется геологическими и фи­зико-географическими условиями местности, пересекаемой рекой, историей развития долины.

При интенсивном врезании, обусловленном поднятием горной страны, возникают долины типа теснины, ущелья или каньона.

6—911 161

Теснина — это глубоко врезанная эрозионная форма с вертикаль­ными или почти вертикальными склонами. Ущелье отличается от теснины V-образным поперечным профилем, часто с выпуклыми склонами. Каньон морфологически сходен с ущельем: имеет V-об-разный поперечный профиль, отличается ступенчатостью склонов, обусловленной препарировкой стойких пород. Типичным каньоном является долина реки Колорадо в ее среднем течении. У всех трех типов долин дно целиком или почти целиком занято руслом, про­дольный.профиль отличается невыработанностью, обилием поро­гов и водопадов. Поперечные профили таких долин более или менее симметричны. От них резко отличаются асимметричные речные долины, образование которых часто бывает связано с монокли­нальным залеганием пород, а также с некоторыми другими при­чинами, на рассмотрении которых мы остановимся несколько ниже.

В более поздние стадии развития долины, когда в ее формиро­вании важную роль уже играет боковая эрозия, образуется ящи-кообразный поперечный профиль речной долины. Такая долина имеет широкое плоское дно, а русло занимает лишь небольшую часть дна долины. Кроме поим, на склонах ящикообразных долин могут быть развиты речные террасы. Долины этого типа наиболее характерны для равнинных стран.

Многие реки берут свое начало в горах, а затем выходят на равнину. Соответственно, на разных участках течения характер их долин может испытывать значительные изменения. Эти изменения, в частности, включают не только различия в поперечном и про­дольном профилях долины, но и в поведении террас. Так, например, на участках усиливающегося врезания, обусловленного поднятием территории, всегда отмечается нарастание высот террас над уров­нем долины. По мере удаления от такого участка высота террас снижается. При переходе в область погружения происходит не только снижение террас, но и уменьшение их числа, а на наиболее сильно прогибающейся территории террасы, как говорилось об этом выше, «ныряют», погружаются под уровень поймы.

Долины чутко реагируют на изменения геологической структу­ры. Часто участки, сложенные очень прочными породами или ис­пытывающие интенсивное поднятие, обходятся речными долинами. Иногда речной поток не отклоняется под действием поднимающей­ся структуры, а сечет ее по нормали или в близком к нормали на­правлении, образуя так называемые сквозные долины. Возможны, по крайней мере, три различных способа их образования.

Сквозная долина может быть антецедентной, т. е. образовав­шейся в результате «перепиливания» возникшего на ее пути мед­ленно растущего поднятия. Сквозные долины могут быть также эпигенетическими, т. е. наложенными сверху, или возникнуть вследствие регрессивной эрозии при перепиливании горным пото­ком водораздельного хребта. При этом может произойти перехват реки, расположенной по другую сторону.водораздела и менее глу­боко врезанной (рис. 66).

 

Существенное влияние на мор и характер залегания горных поро

В областях с горизонтальным залеганием пластов и однообраз­ным литологическим составом слагающих пород морфология речных долин в наименьшей сте­пени зависит от геологической структуры. Такие долины называ­ют нейтральными или атектони-ческими. В областях нарушенного залегания пластов одни долины обнаруживают совпадение с про­стиранием тектонических струк-

тур (осей складок, линий разломов, полос простирания стойких и податливых пород). Это долины, «приспособившиеся» к геологи­ческой структуре. Другие долины секут геологические структуры •под каким-либо углом. Поэтому в дислоцированных областях различают долины продольные, поперечные и диагональные. Пер-

вые на значительном протяжении характеризуются однообразным (свойственным для той или иной реки) профилем и шириной до­лины, спрямленным течением. Вторые и третьи долины меняют морфологический облик в профиле и плане очень часто. Примерами поперечных долин могут служить консеквентные реки куэстовых областей, антецедентные и эпигенетические долины. Продольный профиль поперечных и диагональных долин характеризуется большей невыработанностью, чем профиль долин продольных рек. В зависимости от типа геологической структуры, в которых за­ложены продольные долины, различают долины синклинальные, антиклинальные, моноклинальные, долины, совпадающие с линия­ми продольных разломов и долины-грабены. Каждая из этих типов долин характеризуется своими, свойственными только ей морфо­логическими чертами (рис. 67), и характером процессов, протекаю­щих на их склонах.

Асимметрия долин

Выше упоминалось, что поперечный профиль речных долин не­редко бывает асимметричным. Причины асимметрии речных долин

могут быть разными. Двигаясь вниз или вверх по долине, очень часто можно наблюдать увеличение крутизны то левого, то правого склона. Зависит это, как травило, от того, к какому склону доли­ны подходит русло реки, а также от быстрого изменения состава или. условий залегания горных пород, слагающих склоны долины. Однако в природе имеют место и такие случаи, когда один склон

долины постоянно круче дру­гого на протяжении многих километров. Такую асиммет­рию С: С. Воскресенский на­зывает «устойчивой». О ней и пойдет речь ниже.

Причины, вызывающие асимметрию склонов долин, можно разделить на три группы: 1) тектонические, проявляющиеся через лито­логию и геологические структуры; 2) планетарные, связанные с вращением Зем­ли вокруг своей оси; 3) при­чины, обусловленные дея­тельностью экзогенных и, в первую очередь, склоновых процессов.

Тектоническая «основа» асимметрии склонов встре­чается очень часто. В одних ■случаях она обусловлена •особенностями геологическо­го строения субстрата, в дру­гих — создана под непосред­ственным влиянием новей­ших тектонических движе­ний.

Общеизвестна асиммет­
рия субсеквентных долин куэстовых областей, у которых структур­
ный (бронированный) склон обычно более пологий, чем противо­
положный аструктурный склон, где на поверхность выходят голо­
вы моноклинальнозалегающих пластов (рис. 68, Л). Такова же
причина асимметрии долин, возникающих на склонах антиклина­
лей, в строении которых принимают участие породы разной проч­
ности (рис. 68, Б). ■

Асимметрия склонов возникает неизбежно, если долина зало-жилась вдоль сброса, крылья которого сложены породами различ­ной устойчивости (рис. 68, Д), или по контакту магматических и осадочных пород (рис 68,Г). К тектонической группе причин, обусловливающих асимметрию долин, можно отнести и так назы­ваемую топографическую теорию А. А. Борзова — А. В. Начаева,

заключающуюся в том, что перекос исходной ровной поверхности, вызванный неравномерным поднятием или деформацией, приводит к неравенству стока со склонов долин, перпендикулярных уклону. В результате склон долины, совпадающий с направлением уклона топографической поверхности, будет разрушаться и выполаживать-ся быстрее (рис. 69). Возможны и другие варианты воздействия тектонических движений и образуемых ими структур на возникно­вение асимметрии речных долин.

Однако имеется много примеров, которые никак нельзя объяс­нить только геологическими причинами. Известно, например, что большинство крупных рек северного полушария имеют «рутой пра­вый берег и пологий левый. Это объясняется ускорением Кориоли-са, отклоняющим течение рек влраво(в южном полушарии — вле­во). Таковы на большом протяжении долины рек Волги, Днепра, Дона, Оби, Бнисея, Лены, Амура, Параны и др.

Асимметрия речных долин может возникнуть и в результате дея­тельности экзогенных агентов. Так, например, асимметрия скло­нов может образоваться из-за многочисленных оползней, возникаю­щих на склоне, совпадающем с наклоном пластав (рис. 68,В). К этой же группе факторов относится влияние преобладающих вет-ро;в или преобладающих влажных (приносящих осадки) ветров. А. Д. Архангельский и Н. А. Димо большое значение в формирова­нии асимметрии склонов придавали инсоляции. А. В. Ступишин отмечает важную роль в этом процессе так называемой «снеговой: асимметрии».

При длительном развитии рельефа асимметрия склонов речных долин приводит к асимметрии междуречий.

⇐ Предыдущая78910111213141516Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: