1 курс / 1 семестр / Общее землеведение / Савцова

Рис. 23.1. Генетический ряд флювиальных форм равнинных территорий (по О.К.Леонтьеву, Г.И.Рычагову, 1988):

А— эрозионные борозды; Б — эрозионные рытвины (промоины); В — овраги;

Г— балка; Д — речная долина; Т — тальвег временного водотока; Р — русло; П — пойма; НПТ — надпойменные террасы; / — аллювий; 2 — пролювий; 3 —

обвально-осыпные образования; 4 — делювий; 5 — размеры форм

форма временных водотоков — эрозионная борозда — возникает на склоне в результате линейного (в виде струй) стока. Глубина бо­ розды до 30 см, стенки крутые, поперечный профиль V-образный. Длина борозд до 1 м. Обычно борозды на склоне образуют развет­ вленную систему, при прекращении стока перестают развиваться

264

и выполаживаются. Благоприятным условием для развития борозд является разреженная растительность или распаханность склона. Однако они быстро уничтожаются последующей вспашкой тер­ ритории. Борозды быстро растут на длинных склонах, так как уве­ личивается количество стекающей воды. На склонах, имеющих разреженную растительность или распаханных, борозды посте­ пенно превращаются в эрозионные рытвины и овраги. Эрозионная рытвина (промоина) — более развитая эрозионная форма, глуби­ на ее достигает 1 —2 м, ширина — 2,5 м. Для образования рытви­ ны нужен более мощный водоток, поэтому они встречаются на склонах реже; не каждая борозда может превратиться в рытвину. Эрозионные борозды и рытвины могут образоваться на склоне после одного ливня, если склон сложен легко размываемыми по­ родами. При значительном водосборе часть рытвин при дальней­ шем развитии превращаются в овраги.

Овраг — эрозионная, растущая форма флювиального рельефа. Глубина оврагов может достигать 80 м и более, склоны крутые, поперечный профиль V-образный. По данным Б. Ф. Косова, выде­ ляется четыре этапа в развитии оврага. На первом этапе овраг интен­ сивно растет в длину, может достигнуть 70 % своей предельной длины. Однако поперечный профиль его остается V-образным с кру­ тыми склонами и узким днищем. На втором этапе рост в длину замедляется, но овраг достиг уже 95 % своей предельной длины. За счет регрессивной эрозии овраг может выйти за пределы склона и продвинуться на водораздельное пространство. На третьем этапе рост в длину практически прекращается, овраг достигает базиса эрозии. Начинается увеличение объема оврага, склоны его выпола­ живаются, днище расширяется. На последнем этапе поперечный профиль приобретает U-образную форму с плоским широким дни­ щем и пологими склонами. Овраг имеет собственный продольный профиль, отличающийся от профиля склона: вверху образуется водосборная воронка, ниже профиль становится вогнутым.

Овраги, заложившиеся по ранее существующим эрозионным формам, называются донными или вложенными, а возникшие на склонах и развивающиеся впервые из эрозионных рытвин — бере­ говыми или первичными.

Неэрозионные процессы, участвующие в оврагообразовании, оказывают различное влияние на разных этапах образования ов­ рага. На первом этапе, наряду с интенсивной глубинной эрозией, наблюдается интенсивная деформация склонов в результате осы­ пей, оползней. На третьем и четвертом этапах деформация скло­ нов осуществляется за счет смыва при стекании атмосферных осад­ ков. Поток лишь изредка подходит к склонам, вызывая оползни. Следовательно, развитие оврага происходит в результате совме­ стного действия эрозионных и склоновых процессов и является эрозионно-денудационным процессом.

265

При достижении базиса эрозии рост оврага прекращается, скло­ ны его выполаживаются и покрываются растительностью, на дне и склонах накапливаются аккумулятивные отложения. Овраг пре­ вращается в балку. Балка — отрицательная форма флювиального рельефа, в которой эрозия затухает и сменяется аккумуляцией овражно-балочного материала — пролювия. В нижней части склона происходит накопление делювия — отложений, образующихся за счет стока дождевых и талых вод в виде тонких струек. Образова­ ние балки — процесс медленный и начинается в нижней части, постепенно распространяясь вверх. Овражно-балочный материал характеризуется плохой сортированностью и окатанностью. Слои­ стость его грубая и не всегда четко видна.

Аккумулятивные формы развиваются в устье оврага или балки

ина их склонах. В дно балки при дальнейшем развитии может врезаться новая эрозионная форма. В этом случае на склонах балки образуются горизонтальные поверхности, сложенные пролювием — овражно-балочные террасы. У устья оврага и балки формируется конус выноса, сложенный пролювием. В конусе выноса наблюда­ ется уменьшение размера частиц от вершины конуса к основанию

иот середины к краям.

Скорость овражной эрозии может достигать значительных ве­ личин — 1 —1,5 м в год, на Северном Кавказе были отмечены скорости до 3 м в год. В некоторых районах Ярославской области зафиксированы максимальные скорости 10—15 м в год (Б.Ф.Ко­ сое). Интенсивность современной эрозии суши составляет 0,059 мм в год, в Азии увеличивается до 0,093 мм в год.

Рельеф, созданный постоянными водотоками. Постоянные во­ дотоки формируют речные долины. Основными формами рельефа в них являются русло, пойма, террасы.

Русло реки — наиболее углубленная часть современного днища речной долины, по которой постоянно протекает поток. В строе­ нии русел рек наблюдается ряд общих черт. В русле практически любой реки выделяют плесы и перекаты (рис. 23.2). Типичный для равнинной реки перекат — большая песчаная гряда, пересека­ ющая русло под углом 30°. Гряда асимметрична: склон, обращен­ ный против течения, пологий, противоположный — крутой, он называется подвальем. Примыкающие к берегам части переката на­ зываются побочнями. Побочни покрываются водой во время поло­ водий, в межень они выходят из-под уровня воды. Побочень, рас­ положенный выше по течению, называется верхним, ниже по течению — нижним. Ухвостье побочня обычно вытягивается вниз по течению в виде косы за счет накопления наносов, за ухвостьем образуется зона спокойной, застойной воды, она называется за­ тоном. Глубокая часть русла называется плесовой лощиной или плесом, седловина между побочнями — корыто переката. Корыто переката образуется в результате размыва гребня переката водным

266

на. Формирование излучины может вызываться отклонением ди­ намической оси потока изгибом берега. Преимущество извили­ стой формы русла заключается в том, что на изгибах возрастает живая сила потока и его способность перемещать речные наносы.

По условиям развития русловых деформаций выделяют свобод­ ные, врезанные и вынужденные излучины. Свободные меандры со­ здаются самой рекой в рыхлых отложениях. Склоны долины и тер­ расы в создании меандр не участвуют. Форма и размеры излучин зависят от водности и режима потока. Как правило, свободные меандры развиваются на равнинных реках, скорость их смещения достаточно велика. На верхней Оби спрямление крутых излучин наблюдается через 40 — 60 лет, а размывы вогнутого берега дости­ гают 58 м/год. Врезанные меандры, в основном, характерны для горных рек. Размеры врезанных меандр обычно больше, чем сво­ бодных, их величина обусловлена не водностью потока, а изгиба­ ми коренных бортов долины. Иногда изгибы русла соответствуют зонам разломов. Вынужденные излучины образуются при подходе потока к коренному берегу, возле которого формируется крутой изгиб. Иногда вынужденные излучины возникают при отклоне­ нии потока препятствием — выходом скальных пород на дне или конусами выноса боковых притоков.

Разветвление на рукава начинается с появления в русле осередка — отмели, не закрепленной растительностью. Для обра­ зования разветвления необходимо большое количество наносов, переносимых рекой, и равенство скорости течения реки и неразмывающей скорости (т.е. предельной скорости, необходимой для размыва отложений реки). Если скорости потока приближаются к неразмывающей скорости или равны ей, в русле начинается ак­ кумуляция наносов. Затем осередок покрывается растительностью и образуется остров. Разветвления бывают одиночными, когда один остров отделяется от другого достаточно длинным участком неразветвленного русла; простыми сопряженными, в этом случае один остров следует за другим и главное течение переходит от одного берега к другому в следующем разветвлении. Самым сложным раз­ ветвлением является разбросанное, в этом случае в русле развива­ ются многочисленные острова. Иногда русло разделяется на два практически равных по водности рукава и это явление сохраняет­ ся на достаточно большом отрезке русла. Такие разветвления по­ лучили название разветвления с параллельными рукавами.

Разветвления характерны как для равнинных, так и для горных рек. Различаются они характером наносов и формой островов. На равнинных реках острова имеют каплевидную в плане форму: приверх острова размывается, ухвостье растет за счет накопления ал­ лювия. Наносы равнинных рек песчаные или песчано-гравийно- галечные. На горных реках форма островов более разнообразна и сложна. Берега островов имеют многочисленные изгибы, часто в

268

рукавах отмечается образование более мелких островов. Наносы горных рек галечные или валунно-галечные.

По строению островов разветвления на рукава подразделяются на аккумулятивные, скульптурные и скульптурно-аккумулятивные.

Аккумулятивные острова образуются на равнинных реках, в этом случае весь остров сложен аллювием и образуется при аккумуля­ ции речных наносов. Скульптурные острова появляются в горных реках за счет выступа в русле скальных горных пород. Скульптур­ но-аккумулятивные острова в своем строении имеют ядро скаль­ ных пород, перекрытое толщей аллювия.

Прямолинейные русла формируются тогда, когда река проте­ кает вдоль коренного выровненного берега. На равнинных реках прямолинейные русла могут образоваться в результате спрямле­ ния излучин.

Пойма — часть днища долины, сложенная аллювием и затап­ ливаемая во время половодий. Пойма образуется благодаря гори­ зонтальным русловым деформациям. Она отсутствует на порожи­ сто-водопадных руслах и в узких ущельях. Высота поймы опреде­ ляется высотой половодья; пойма реки Волги у Саратова имеет высоту 12 м, у Волгограда — 7 м, у Астрахани — 2 м. Поймы возни­ кают в результате развития боковой эрозии и расширения дна реч­ ной долины. В излучинах, как правило, вогнутый берег размывает­ ся, у выпуклого берега растет прирусловая отмель (рис. 23.3). Обра­ зовавшаяся отмель заливается водой только во время половодий.

269

В это время русловый аллювий (как правило, песок различной крупности) перекрывается сверху более мелкими глинистыми от­ ложениями — пойменным аллювием. Прирусловая отмель зарас­ тает, образуется пойма. По мере отступления вогнутого и наращи­ вания выпуклого берегов за счет причленения побочней образует­ ся сегментно-гривистая пойма, характерная для меандрирующих рек. Она состоит из системы дугообразных гряд (грив), разделен­ ных межгрядовыми понижениями. Относительная высота гряд ко­ леблется от нескольких сантиметров до метра. Самая высокая ее часть — прирусловая — сложена самым крупным для этой реки аллювием, так как при выходе воды на пойму скорости течения резко уменьшаются и откладывается более крупный материал. По мере удаления от русла в центральной пойме откладывается менее крупный материал, у террасы или коренного склона в притеррас­ ном понижении — наиболее мелкий.

Поймы рек, разветвленных на рукава, образуются за счет на­ ращивания осередков и островов и присоединения их к поймен­ ным массивам, так возникает ложбинно-островная пойма. Повы­ шения на пойме — это бывшие острова, ложбины — бывшие протоки.

На прямолинейных участках рек могут существовать параллель­ но-гривистые поймы. Они обусловлены тенденцией реки смещать­ ся все время в одну сторону. Тенденция может возникать благода­ ря действию силы Кориолиса или тектонических движений. Осо­ бенностью рельефа параллельно-гривистых пойм является чере­ дование длинных параллельных друг другу гряд и межгрядовых понижений.

В литературе встречается термин «обвалованная пойма» (О. К.Леонтьев, Г. И. Рычагов, 1988). Вероятно, более правильно говорить об обвалованных руслах. Образуются они при интенсив­ ной аккумуляции аллювия, обусловленной снижением скоростей потока при выходе реки на предгорную равнину. В результате аккумуляции русло реки оказывается приподнятым над прилега­ ющей равниной и ограниченным прирусловыми валами.

По строению толщи аллювия все поймы делятся на аккумуля­ тивные, если вся пойма сложена аллювием, цокольные, если в нижней части склона поймы выходят более древние породы, и эрозионные, если слой аллювия на пойме очень небольшой. Эрози­ онная пойма носит название бечевник. Разрез поймы имеет харак­ терное строение: в основании, на контакте с коренными порода­ ми залегает перлювий, представленный валунным, галечным или гравийным материалом. Выше располагается русловый аллювий, на равнинных реках он образован песком. Еще выше залегает пой­ менный аллювий, состоящий из супесей и суглинков. Иногда в верхней части толщи залегает старичный аллювий, образованный тяжелыми суглинками. Следовательно, толщу аллювия можно под-

270

разделить на несколько фаций*: в самом основании лежит стреж­ невая фация (перлювий), состоящая из самых крупных обломков; выше залегает русловая фация — пески с гравием и мелкой галь­ кой. Еще выше располагается пойменная фация, здесь уже отлага­ ется суглинок. И завершает разрез старинная фация аллювия (тя­ желый суглинок).

В долинах рек развиваются несколько пойменных уровней. Низ­ кая пойма располагается вдоль русла реки, имеет высоту до метра и заливается при небольших подъемах уровня воды. Средняя пой­ ма наиболее развита на реках. Она заливается во время ежегодных половодий, ее высота соответствует средней высоте половодья на данной реке. Высокая пойма заливается раз в 20 — 25 лет только при самых высоких половодьях.

Выше уровня поймы в речных долинах формируются речные террасы. Терраса — часть речной долины, сложенная аллювием и вышедшая из-под действия половодья. Террасы представляют собой площадки с уступами, вытянутые вдоль речной долины. Террасы — древние поймы — свидетельствуют о том, что когдато река текла на более высоком уровне, но в результате тектони­ ческого поднятия бассейна реки или понижения базиса эрозии произошло врезание территории, поймы перестали заливаться во время половодий и превратились в террасы. Относительный возраст террас определяется по отношению к урезу воды в реке: первая терраса является самой низкой и молодой, чем выше тер­ раса, тем она старше. Счет террас ведется снизу вверх: первая надпойменная терраса располагается ближе всего к руслу реки, выше нее располагается вторая надпойменная терраса и т.д. Высо­ та террас отсчитывается от среднего уровня воды в реке (орди­ нар). В строении террас различают площадку, уступ, бровку и ты­ ловой шов.

Подобно поймам, террасы могут быть аккумулятивными, эро­ зионными и цокольными.

Аккумулятивными называются такие террасы, у которых весь разрез сложен аллювием. Мощность аллювия может достигать нескольких сотен метров, хотя нормальная мощность аллювия у крупных рек составляет 20 — 30 м. Нормальная мощность высчитывается как сумма глубины плесов и высоты половодий. Большая мощность аллювия свидетельствует о длительных тектонических опусканиях, при которых происходило накопление аллювия.

Цокольными террасами называются террасы с маломощным ал­ лювием, залегающим на неаллювиальных отложениях или древ­ нем аллювии.

Эрозионные террасы аллювия практически не имеют, однако их поверхность имеет следы воздействия водного потока.

* Фация — от лат. fades — наружность, форма.

271

Рис. 23.4. Типы речных террас:

а — погребенные; б — вложенные; в — прислоненные; г — врезанные

При наличии нескольких террас соотношение их бывает раз­ личным, террасы могут быть прислоненными, вложенными, врезан­ ными и погребенными (рис. 23.4). Прислоненные террасы образуют­ ся, когда каждый следующий врез доходит до коренных пород, подошвы террас находятся на одном уровне. Если происходит уменьшение амплитуды вреза, террасы как бы вкладываются друг в друга, образуются вложенные террасы. Врезанные террасы фор­ мируются при постоянном тектоническом поднятии территории и врезе, аллювиальная толща на такой террасе очень небольшая. Все три террасы являются дневными, их поверхность видна на поперечном профиле речной долины. Если идет интенсивная ак­ кумуляция, терраса может быть погребена под более молодыми отложениями и становится погребенной.

В долинах рек иногда наблюдаются структурные псевдотерра­ сы, они появляются в том случае, если в долине выходит более прочный пласт горных пород.

К морфологическим типам речных долин относят теснины,

ущелья, каньоны, широкие ступенчатые долины равнинных рек

(рис. 23.5). На горных реках при интенсивном поднятии террито­ рии формируются теснины, ущелья и каньоны. Теснина — глубо­ ко врезанная эрозионная форма с вертикальными склонами и узким днищем, образованная в скальных горных породах. Ущелье имеет V-образный поперечный профиль с более пологими скло­ нами. Образуется чаще всего во влажном климате, склоны выполаживаются стекающими атмосферными осадками и склоновыми процессами. Дно ущелья узкое, полностью занятое потоком. В арид­ ных условиях при горизонтальном залегании горных пород раз­ ной плотности формируются каньоны. Они характеризуются сту­ пенчатыми склонами, ступени создаются более прочными поро-

272

Рис. 23.5. Типы речных долин:

а — теснина; б — каньон; в — ущелье; г — речная долина равнинной реки: 1 — русло; 2 — пойма; 3 — аккумулятивная терраса; 4 — цокольная терраса

273