Поверхности

Роль текучих вод в преобразовании рельефа земной поверхности очень велика. Долины рек, речек, ручьев и временных водотоков, имеющие разные формы и размеры, сочетаясь друг с другом на ме­стности, часто определяют основные особенности расчленения по­верхности данной территории. В зависимости от преобладания в рельефе тех или иных форм, принято различать типы расчленения (долинный, балочный, овражный и их сочетания), глубину вреза (глубокое, среднее, мелкое) и степень развития этих форм на ме­стности (например, редкое долинное расчленение). Для выражения развития эрозионных форм на участках земной поверхности, для их сравнения друг с другом требуется сбор количественных харак­теристик, допускающих их дальнейшую математическую обработку. Работы эти выполняются в настоящее время геоморфологами для специальных целей.

Деятельность текучих вод очень важна еще и в том отношении, что они являются основными транспортными артериями, по которым уносятся с суши массы продуктов разрушения, т. е. осуществляется движение материала с положительных форм рельефа в отрицатель­ные. За счет постоянного уноса рекой материала площадь ее бассейна понижается. Скорость понижения различна и может изменяться от 0,1 м (Нил) до 0,48 м (Амударья) и до 0,5 м (Иравади) в 100 лет. Количество переносимого реками материала изменяется в очень больших пределах в зависимости от ряда факторов. Например, гор­ные реки Средней Азии в 1 м³ воды несут 5000—10 000 г минераль­ной массы, а на равнинных пространствах этих же районов коли­чество переносимого материала падает до 50 г/м³. Очевидно, что

216

основная масса вынесенного с гор материала отлагается на равнине у подножия гор, где из этих отложений образуется обширная пред­горная пролювиальная равнина, состоящая из слившихся между собой внутренних дельт. Реки Средней Азии не достигают Мирового океана, заканчиваются во внутренних бассейнах, теряются в песках, расходуются на орошение человеком, путь материала суша — дно океана за счет работы этих рек не совершается. В условиях более влажного климата мощные реки доносят свои воды до Мирового океана и доставляют сюда в год до 16 млрд. т механически пере­носимых веществ и более 2,7 млрд. т растворенных веществ. Часть этих веществ отлагается в дельтах рек и приводит к увеличению площади суши за счет образования обширных аллювиальных равнин, а значительная часть уносится в море и отлагается на его дне. За счет этой огромной работы на месте бывших гор образуются равнины, среди которых только местами видны небольшие возвышенности, сложенные наиболее стойкими породами, а на месте впадин возни­кают идеально ровные пространства, сложенные речными наносами. И в том и в другом случае происходит выравнивание земной поверх­ности.

Необходимость учета деятельности текучих вод при хозяйственном использовании территории, при строительстве и инженерных

Работах

Планетарные масштабы деятельности текучих вод, огромное значение их в развитии жизни на суше, скорость, с которой раз­вивается иногда эрозия, или аккумуляция наносов, огромные запасы энергии, которые заключены в движущихся массах воды, и еще целый ряд причин привлекают к себе пристальное внимание человека. Даже сравнительно спокойно развивающийся процесс плоскостного смыва на пологих склонах может нанести большой ущерб сельскому хозяйству, поскольку с полей систематически смывается верхний, наиболее плодородный слой почвы. При усилении этого процесса он может достигать катастрофических размеров. Рост русел и долин временных водотоков (промоин, оврагов) может разрушать и пре­вращать в негодные земли сотни тысяч гектаров в год. На борьбу с овражной эрозией и эрозиен почв ежегодно расходуются очень большие средства. Глубокий врез оврагов приводит к вскрытию и понижению уровней горизонтов подземных вод, нарушает режим ручьев и рек. Выносы из оврагов засоряют речные русла, мелкие ручьи и речки исчезают в наносах, условия судоходства на крупных реках ухудшаются. Блуждающие русла рек часто создают угрозу населенным пунктам, дорогам, различным инженерным сооруже­ниям; при подмыве высоких коренных склонов долин возникают оползни и обвалы, часто распространяющиеся на большую площадь, и т. д.

217

Энергия текучих вод с давних пор используется человеком. Древ­нейшие водяные мельницы являются прототипом современных мощ­ных гидроэлектростанций, играющих важную роль в энергетических ресурсах многих государств.

Изображение флювиальных форм рельефа на топографических картах

Для изображения многообразия форм рельефа, обусловленных деятельностью текучих вод, современная картография располагает сравнительно скупыми средствами, мало чем отличающимися от средств, используемых для изображения рельефа другого проис­хождения. Для изображения склонов долин, террас, рельефа дна долин широко используются изогипсы (горизонтали), условные знаки бровок и обрывов, которые не являются знаками, специально приспособленными к передаче эрозионного (или аккумулятивного) рельефа. Специальными знаками, разработанными применительно к формам флювиального рельефа, являются условные знаки промоин и растущих оврагов. Следовательно, при изображении флювиального рельефа следует очень тщательно применять обычные картографи­ческие приемы, выявляя и подчеркивая его особенности: абсолютные отметки террас, их бровки и подошвы склонов, микрорельеф поймы, границы разливов, старицы, заболоченные пространства, урезы воды в русле, распределение глубин и скоростей течения. Используя эти средства, флювиальные процессы и рельеф можно с достаточной полнотой отразить на топографических картах. Ряд примеров такого изображения приведен в прилож. III.

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ВОД МОРЕЙ И ОЗЕР И ИХ РЕЛЬЕФООБРАЗУЮЩЕЕ

ЗНАЧЕНИЕ

Моря и озера как геологический и геоморфологический фактор

Геологическая деятельность морей и озер хотя и выражается, как и у всех внешних геологических агентов, в разрушении горных пород, обработке продуктов разрушения, переносе и отложении захваченного материала, но наряду с этим имеет и ряд специфических черт, которые придают ей важное значение в перераспределении вещества на земной поверхности.

Разрушительная работа вод морей и озер осуществляется прибоем волн, химическим воздействием на горные породы, течениями. Пере­нос и обработка материала происходит под действием тех же волн и течений — временных и постоянных. Осадки накапливаются на дне и берегах, но в процессах осадконакопления и заключается отличие морей и озер от ряда других внешних агентов, например ветра. Ветер, ледники и текучие воды отлагают главным образом тот мате­риал, который они захватили в процессе своей разрушительной деятельности. В морях и озерах накапливается не только тот мате-

218

риал, который получен в результате разрушения водами данного бассейна берегов и дна, но и тот, который принесен в море (озеро) другими агентами (реками, ледниками, ветром и т. д.), а также и материал, получившийся в результате химических и биохимических процессов, протекающих в самой водной среде. Отлагаясь на дне, весь этот сложный по генезису материал приобретает особые черты, не свойственные отложениям рек, ледников и других агентов.

Геоморфологические особенности морей и озер, как рельефо-образующих агентов, заключаются в том, что для них характерна резко выраженная концентрация рельефообразующих процессов вдоль береговых линий, на уровне, тесно привязанном к уровню воды и практически горизонтальном. Это не значит, что в глубине на дне не идут процессы рельефообразования, напротив, сейчас известно, что и на дне самых глубоких океанических впадин про­цессы рельефообразования достаточно интенсивны и своеобразны, и мы только отмечаем важность весьма существенных процессов, происходящих на границе суши и воды.

Напряженность этих процессов в большой степени зависит от раз­меров бассейна (моря, озера), но принципиальные различия между работой волн озера и моря не так уже велики, что позволяет нам для разбора основных закономерностей не останавливаться отдельно на озерах и на морях, тем более что озера рассматривались нами уже выше.

Береговые процессы

Разрушение горных пород, слагающих берега, осуществляется волнами, которые при подходе со стороны открытого моря и ударе о берег способны развивать давление до 2—3 кГ/см². При помощи волн мере как бы стремится срезать все материки и острова до своего уровня. Отсюда и возникло название этого вида деятельности моря — абразия (срезание, сбривание).

Общая длина береговой линии материков и островов около 260 000 км; из этой цифры ясно, что абразия на земном шаре должна занимать важное место среди разрушительной деятельности Других внешних агентов. Эта цифра увеличится не менее чем в 2 раза, если мы измерим длину береговых линий всех озер земного шара, и оста­нется достаточно велика после вычитания аккумулятивных берегов.

На крутых и высоких берегах, у которых глубины нарастают быстро (берег приглубый), действие морского прибоя сказывается с наибольшей силой. Здесь волны всей массой обрушиваются на подножие берега, дробят и размывают слагающие его породы и посте­пенно в основании берегового обрыва (к л и ф а), если он сложен достаточно стойкими породами, вырабатывается углубление, полу­чившее название волнонрибойной ниши (рис. 56). В по­родах, менее стойких или сильно трещиноватых, формы берегового откоса получаются более сложные. Здесь часто образуются гроты, пещеры, глубоко вдающиеся в берег, размытые волнами трещины и другие образования.

219

По мере продолжающегося подтачивания основания склона

вышележащие части берега обрушиваются в море и обломки горных пород становятся теми орудиями, при помощи которых волны начи-нают еще более успешно разрушать берег. Образующийся при этом более мелкий материал относится сбегающей разбившейся волной в море и на подводном склоне берегового откоса откладывается как бы в виде подводной осыпи.

Разрушение горных пород прибоем и волнами может происходить до глубины около 200 м (в небольших бассейнах и озерах меньше). В связи с этим на месте отсупающего берега образуется полого накло-ненная от берега поверхность, сложенная коренными породами, носящая название а б разионной платформы (бенч).

Далыше от берега, на внешнем крае абразионной платформы про-

исходит интенсивное накопление продуктов разрушения; образу-ющаяся здесь подводная осыпь постепенно увеличивается и превра-щается в аккумуляти в н у ю платформу (террасу), которая вместе с абразионной образует береговую п л а т -ф о р м у (см. рис. 56).

Глубина над бepeговой платформой не превышает ту, на которой

может еще осуществляться движение воды при волнении, она меньше у берега и постепенно увеличивается в сторону открытого моря.

При достаточно широкой береговой платформе волны вынуждены

пройти над ее поверхностью прежде, чем они дойдут до подножия

берегового обрыва. На этом пути происходит постепенная перестройка волны, основание ее испытывает трение о поверхность платформы, тормозится, а гребень уходит вперед. В результате волна получает асимметричное строение, сильно наклоняется к берегу и при доста-точно широкой береговой платформе может опрокинуться, не достиг-нув подножия клифа. При опрокидывании волны удар испытывает уже не сам оерег, а поверхность платформы. Берега достигает только разбившаяся волна и то в виде тонкого слоя воды, сильно насыщенной пузырьками воздуха, уменьшающими вес водной массы. После образование широкой береговой платформы отступание берега продолжается еще некоторое время под действием особенно больших волн, возникаюших во время сильных штормов. В дальней-

220

шем, если на развитие берега не влияют другие силы, размыв пре­кращается и даже начинается процесс накопления выбрасываемого материала. Эту стадию в развитии берега принято называть ста­дией равновесия. Равновесие на этих берегах обусловли­вается тем, что береговая платформа у их подножия развита настолько широко и имеет такой профиль, что полностью гасит всю живую силу волн, приходящих со стороны открытого моря. В этом случае материал, покрывающий поверхность береговой платформы, испы­тывает незначительные смещения вверх и вниз по склону или лежит на месте.

На берегах, достигших состояния равновесия, море набрасывает у подножия клифа мелкий обломочный материал, формируя пляж. При образовании пляжа происходит накопление материала путем захвата опрокидывающейся волной различного происхождения частиц, лежащих на береговой платформе. Разбившаяся волна, захватив песок, гальку, раковины, стремительно несет их к берегу. Постепенно скорость движения волны падает, но захваченный мате­риал в силу инерции продолжает двигаться. У границы распростра­нения набегающей волны движение воды и материала прекращается. Сбегающая обратно в море волна в начале отхода движется медленно, часть воды просачивается в насосы, и масса сбегающей волны оказы­вается несколько меньше, чем у набежавшей. Сбегающая в море вода в начале своего движения не может захватить и полностью унести в море наиболее крупные и тяжелые частицы из тех, которые были ею выброшены на берег. За счет постепенного накопления таких частиц может образоваться береговой вал.

Подводные валы и бары образуются на аккумуля­тивных берегах там, где встречаются воды разбившейся волны, сбегающей в море, со следующей волной, подходящей к берегу. В месте, где встречаются два течения, происходит отложение частиц, захваченных водой, стекающей с берега, и частиц, влекомых набе­гающей волной. Бары, достигшие большого развития, могут пере­мещаться к берегу за счет перебрасывания волнами материала с внеш­них склонов на внутренние (обращенные к берегу) и, выйдя на берег, причленяться к береговому валу. Иногда бары начинают формиро­ваться до образования берегового вала, который в этом случае возни­кает только за счет выхода этого бара на сушу.

Кроме приглубых берегов различают берега низменные, о т м е -дне, около которых море с самого начала развития береговых про­цессов имело малые глубины. На таких берегах волны разбиваются вдали от береговой линии, разрушают поверхность дна и, перемещая продукты разрушения ближе к берегу, создают бар (рис. 57). Между баром и сушей создается полоса мелкого моря, которая в том случае, если гребень бара поднимается над уровнем моря, превращается в лагуну. Береговая платформа на таких берегах имеет нормальный профиль за пределами лагуны и бара. Таким образом, накопление материала, отложенного морем, происходит при образовании под­водной осыпи (аккумулятивной платформы), берегового вала и бара.

221

Материал, отложенный морем у берегов, достигших состояния равно­весия, может покрывать слоем большей или меньшей толщины абразионную платформу.

Кроме этих отложений и образующихся из них форм рельефа (берегового вала и бара), способных возникнуть при перпендикуляр­ном подходе волн к берегу, ряд форм рельефа может возникнуть

еще и при подходе волн к берегу под косым углом. Косой подход волн сопро­вождается появлением бе­реговых течений и общим перемещением наносов вдоль берега. Такое пере­мещение объясняется тем, что волны, подходящие к берегу под некоторыми уг­лами (рис. 58), захваты­вают частицы прибреж­ных отложений и пере­мещают их в косом нап­равлении по береговой платформе. Разбившаяся волна стекает в море по линии наиболь­ших уклонов, т. е. перпендикулярно к бреговой линии, и увлекает за собой перемещаемые частицы. Путь частиц получает вид лома­ных линий (см. рис. 58), а сумма движений выражается переме­щением частиц вдоль берега. Это перемещение называют бере­говым потоком наносов. В случае перемещения на­носов вдоль берегов с извилистой или ломаной береговой линией возникают различные аккумулятивные формы: наволоки, косы, стрелки, томболо и др. (см. прилож. III).

222