Перенос
Перенос или транспортировка осуществляется также как и при работе временных водных потоков в трех формах:
волочением по дну (a),
во взвешеннном состоянии или в виде взвеси (b),
в растворенном состоянии – растворами ( c).
Влекомые по дну и взвешенные наносы называют твердым стоком рек . Масса и величина обломков зависят от скорости течения реки.
Размер переносимых обломков определяется прежде всего скоростью течения, и эта зависимость выражается формулой Эри
Q = A х V6 ,
где Q- вес переносимого материала,
V- скорость потока,
А - коэффициент, зависящий от формы
обломков, характера дна, насыщенности
потока (соударения), извилин, ширины
потока и др. обстоятельств. “А”
колеблется от 5 до 7.
В растворенном состоянии переносятся:
легкорастворимые соли (хлориды – NaCl, KCl ═ 7%, сульфаты -MgSO4 ,Ca SO4 ═13%);
карбонаты щелочных и щелочно-земельных элементов ═ 80%
(Na2CO3, CaCO3, MgCO3 );
соединения Fe, Mn, P в небольшом количестве (истинные и коллоидные растворы).
Соотношения твердого стока и растворенного вещества изменяется в зависимости от состава горных пород, слагающих поверхность водораздельных площадей, рельефа, тектонической активности, живой силы реки. В горных реках преобладает твердый сток и соотношение:
A: b: c ═ 0,86:6,8:1,
В равнинных реках преобладают растворы:
A: b: c ═ 0,05:0,56:1.
Аккумуляция (отложение, седиментация)
Отложения, накапливающиеся в результате деятельности водных потоков рек, называются аллювиальными отложениями или аллювием (от лат.”аллювио”- нанос, намыв). Они состоят из обломочного материала различной зернистости, окатанности и сортировки.
Аллювий – один из важнейших генетических типов континентальных отложений. Выделяют три главных типа аллювия:
русловой аллювий,
пойменный аллювий,
старичный аллювий.
Русловой аллювий выстилает все пространство дна широкой долины. В большинстве случаев русловой аллювий равнинных рек слагается хорошо промытыми песками различной зернистости. Он распространен наиболее широко и слагает главную часть разреза. Для него характерно косослоистое строение. В основании каждого слоя располагаются грубые осадки (базальный горизонт), выше - менее грубые осадки, в кровле – тонкие осадки.
Пойменный аллювий (пойма – часть долины реки, заполняемая водой во время половодья) располагается на поверхности руслового аллювия. Полые воды, текущие по поверхности поймы, отличаются небольшой скоростью и переносят преимущественно тонкие взвешенные частицы. В результате из полых вод осаждаются алевритовые и глинистые, а иногда и тонкозернистые песчаные частицы. Так на поверхности руслового аллювия образуются супеси, суглинки, иногда с небольшими прослоями тонкозернистых глинистых песков. На их облик оказывают влияние почвообразовательные процессы, развивающиеся в длительные отрезки времени после спада полых вод. Для них характерно горизонтально-слоистое строение.
Старичный аллювий образуется в отшнурованных от основного русла реки старицах, превращенных в озера. Старицы образуются при меандрировании реки (по названию р. Меандр в Малой Азии) – извилистости реки, обусловленной:
винтообразным распределением скоростей,
неровностями рельефа,
различным составом и степенью размываемости горных пород,
дифференцированными тектоническими движениями,
другие.
Рис. Схема образования старицы.
Старичный аллювий состоит из темноокрашенных, иногда почти черных иловатых песков, суглинков и супесей, богатых органическим веществом, иногда перекрытых вверху торфом. Он образует линзы, соответствующие по форме руслу реки и вложенные в толщу руслового и пойменного аллювия. При полном отмирании стариц старичный аллювий перекрывается пойменным аллювием.
Эти три типа аллювия называют также фациями (лат. «фациес» – облик). Под фацией понимают:
условия образования горных пород, овеществленные в осадке;
горные породы или осадки определенного состава, образованные в определенных условиях.
Рис. Схема соотношения трех типов аллювия.
Древние надпойменные террасы и их типы.
При поднятии суши или понижении базиса эрозии на месте плоскодонных хорошо разработанных долин появляются молодые эрозионные врезы. Река начинает вырабатывать продольный профиль применительно к новым соотношениям с базисом эрозии. В результате в реке сформируется новая пойма на более низком гипсометрическом уровне. Прежняя пойма останется у коренного склона долины в виде площадки, сочленяющейся с новой поймой уступом. Последующее оживление тектонических движений (или понижение базиса эрозии) вновь вызовет врезание потока и в конце концов формирование новой плоскодонной долины на еще более низком уровне. Такие участки прежнего дна долины , возвышающиеся в несколько ярусов над современной поймой, называются надпойменными террасами.
Самая высокая терраса является наиболее древней, а низкая – самой молодой. Нумерация надпойменных террас начинают снизу от наиболее молодой к более древней (Ι, ΙΙ, ΙΙΙ, ΙV и т.д.). У каждой террасы различают следующие элементы:
террасовидная площадка,
уступ,
бровка,
тыловой шов.
В основании аллювиальных отложений каждой террасы располагается цоколь, сложенный коренными горными породами, в которые врезана долина реки.
Рис. Схема надпойменных речных террас.
В зависимости от высотного положения цоколя и мощности аллювия выделяются три типа надпойменных террас:
Эрозионные или скульптурные, характеризуются тем, что террасовидная площадка и уступ слагаются коренными породами, аллювий отсутствует или местами сохраняется малой мощности. Такое строение свидетельствует о преобладании процессов эрозии.
Аккумулятивные террасы, в которых и площадка и уступ полностью слагаются аллювиальными отложениями, а цоколь из коренных пород находится ниже уровня реки и не обнажается на поверхности. Такое строение указывает на то, что река прошла весь цикл развития от глубинного врезания до формирования поймы с мощным накоплением аллювия.
Цокольные, или смешанные (эрозионно-аккумулятивные) террасы характеризуются тем, что в нижней части уступа выходит на поверхность цоколь коренных пород, а верхняя часть уступа и террасовидная площадка слагаются аллювием. Такое строение указывает на то, что последующий размыв оказался более значительным, чем предыдущая аккумуляция, в результате чего обнажились как подошва аллювия, так и подстилающие коренные породы.
Распространение и соотношение террас различных типов и их количество определяется историей геологического развития района, а именно ходом движений земной коры. Наибольшее количество террас, иногда до 7-10 и даже больше, развито в долинах горных рек, что связано с большой подвижностью горных сооружений.. Здесь часто наблюдаются надпойменные террасы скульптурного типа или цокольные, местами аккумулятивные. В крупных равнинных реках развито обычно 3-5 надпойменных террас, преимущественно аккумулятивных, реже цокольных.
Причиной образования террас являются:
новейшие тектонические движения,
увеличение массы воды вследствие изменения климата,
изменение количества обломочного материала.
Речные долины
В развитии речных долин могут быть выделены последовательные стадии, характеризующиеся определенной морфологией долины.
Первая стадия развития долины, когда преобладают процессы донной, или глубинной, эрозии, называется геоморфологической молодостью. Она проявлена в пределах молодых горных сооружений и высоких плоскогорий, для которых характерными элементами ландшафта являются крутые продольные уклоны, пороги, водопады. Здесь вырабатываются глубокие речные долины с крутыми склонами. По форме поперечного профиля может быть выделено несколько разновидностей. К наиболее узким и своеобразным формам относится теснина или щель. Это узкая глубоко врезанная форма с отвесными вертикальными, иногда даже нависающими стенками. Наиболее широко развиты такие формы, как ущелья и каньоны. Они характеризуются большой глубиной и крутизной склона. Часто долины имеют форму латинской буквы V,
и поэтому называются V- образными долинами.
В более поздние стадии развития речных долин начинается значительное усиление боковой эрозии и долина приобретает U –образную форму, это характерно для геоморфологически зрелых долин. Для них также характерны плоскодонные и ящикообразные долины.
На расширении долин крупных рек и их асимметрии сказывается также влияние вращение Земли. У крупных рек Северного полушария, текущих в меридиональном направлении, почти всегда правый берег высокий, крутой, более интенсивно подмываемый, а левый – пологий (Волга, Дон и др.). По теореме Кориолиса всякое тело, движущееся горизонтально у поверхности Земли, независимо от направления движения, испытывает отклонение от первоначального направления в Северном полушарии вправо, в Южном – влево. Величина кориолисова ускорения зависит от широты. На экваторе она равна нулю, на полюсах – максимальная. Наибольшие отклонения наблюдаются у крупных равнинных рек, текущих в меридиональном направлении. Асимметрия речных долин может зависеть и от других причин:
климатический фактор (преобладающие ветры, неодинаковая солнечная инсоляция),
различный состав,
твердость,
условия залегания горных пород,
движения земной коры,
другие.