Перенос материала реками

Перенос материала реками осуществляется несколькими способами:

• наиболее крупные частицы (гальки) перемещаются волочением по дну или перекатыванием;

• частицы песчаной размерности – сальтацией;

• тонкие частицы глинистой и алевритистый размерности при скорости потока более 2 см/c перемещаются во взвешенном состоянии;

• значительная часть веществ переносится в растворённом виде.

Весь материал, перемещаемый в нерастворённом состоянии, называется твердым стоком.

Объём твёрдого стока горных рек значительно выше, чем равнинных:

• горные реки могут переносить обломочный материал в количестве до 50-60 кг/м³

• равнинные – не более 0,5 –1 кг/м³.

Переносимый речным потоком материал претерпевает механическую обработку – окатывается – за счёт трения о другие частицы и породы ложа.

Отложения рек

Отложения постоянных русловых потоков (рек, ручьев) называются аллювий. Аллювий формируется в различных участках речной долины. В соответствии с этим выделяют три фации: русловый, пойменный и старичный аллювий.

Русловой аллювий (1-2 на рисунке) обычно представлен хорошо промытыми и сортированными песками, гравийниками или галечниками с характерной косой слоистостью. Мощность его может достигать первых десятков метров, иногда больше.

Нижние горизонты руслового аллювия залегают на размытой поверхности подстилающих коренных пород; им свойственен более грубозернистый состав, плохая сортировка и неотчётливая косая слоистость.

Старичный аллювий (3 на рисунке) обычно залегает в виде линз в толще руслового аллювия. Для старичных отложений характерен алевро-глинистый или мелкопесчаный состав (суглинки, супеси), насыщенность органикой и тонкая горизонтальная слоистость (обусловленная осаждением из спокойных вод). В нижней части старичных отложений могут присутствовать единичные косослоистые серии, отвечающие периодам половодий, когда старица вновь начинала действовать как русловой проток.

Пойменный аллювий (4 на рисунке) залегает поверх руслового и старичного. Пойменные отложения формируются в периоды половодий, когда речные воды, выходя за пределы русла, заливают речную долину. Формирование пойменного аллювия тесно связано с режимом реки: он хорошо развит у равнинных рек в областях гумидного умеренного климата, менее развиты в аридных областях и слабо выражены у горных рек (не имеющих развитой поймы). Мощность пойменных отложений обычно не превышает нескольких метров.

Пойменный аллювий представлен алевро-глинистыми или алевритовыми отложениями с горизонтальной слоистостью.

 Любая река за время своего существования проходит ряд стадий, которые условно можно назвать молодостью, зрелостью и старостью.

1. На стадии образования в реке преобладает донная эрозия, приводящая к выработке V–образной долины и образованию грубого, плохо сортированного аллювия. Продольный профиль долины реки в эту стадию крутой в верховьях, изобилует неровностями и перепадами. По мере выработки долины всё большее значение приобретает боковая эрозия, придающая долине U-образную форму сечения.

2. На стадии зрелости продольный профиль реки становится выровненным, стремящимся приблизиться к базису эрозии, происходит усиление боковой эрозии вследствие меандрирования. За счёт меандрирования происходит расширение долины, формируется пойма, сечение долины приобретает трапециевидный облик. Активно идёт процесс накопления аллювия, нередко чередующийся с периодами углубления и расширения долины.

3. На стадии старости происходит ещё большее расширение долины. Продольный профиль близок к профилю равновесия, что приводит к снижению энергии потока – река не может переносить большое количество обломочного материала, что приводит к его осаждению, вызывающему заиление русла. Активно протекают процессы аккумуляции – формируются все фации аллювия. В итоге происходит заполнение русла осадками, река постепенно замедляет течение и зарастает.

Рис. Схема развития эрозионно-аккумулятивного цикла и стадии формирования долины

Описанные этапы эволюции речной долины, как правило, не образуют линейной последовательности, а прерываются на разных стадиях процессами омоложения реки. Омоложение реки может быть обусловлено:

• тектоническими движениями земной коры,

• изменением базиса эрозии (понижение уровня водоёма, в который впадает река и пр.),

• климатическими изменениями (увеличением расхода воды и энергии потока),

• техногенным воздействием (спуск водохранилищ и пр.)

И приводит к изменению продольного профиля речной долины. При его изменении происходит возрастание энергии потока, что приводит к активизации донной эрозии, направленной на выработку нового профиля.

То есть река вновь начинает углублять долину, затем, по мере приближения к профилю равновесия, начинают доминировать процессы боковой эрозии, формируется пойма, т.е. река вновь проходит цикл своего развития. И этот процесс может повторяться неоднократно.

Наличие этапов омоложения отражается в образовании речных террас – ступенеобразных уступов в бортах речной долины. В строении террас выделяют площадку – выровненную поверхность террасы, тыловой шов – место сочленения площадки с вышерасположенной террасой или коренным склоном, склон террасы и бровку – место сочленения площадки и склона террасы.

 Рис. Элементы строения террасы:

Рис. Схема развития речной террасы

Формирование террас в пределах одной речной долины может происходить неоднократно, что приводит к образованию лестницы надпойменных террас, возвышающихся друг над другом (террасы не всегда явно выражены в рельефе и их выявление требует специальных геоморфологических исследований).

Самая высокая терраса - наиболее древняя, самая низкая - наиболее молодая (первая надпойменная терраса – террасам присваиваются номера в соответствии с их расположением снизу вверх). Высотой террасы называют превышение её поверхности над меженным уровнем воды в реке.

 

Рис. Террасированная долина Овайхи