1 курс / 1 семестр / Общее землеведение / Савцова

дами. Сохранность вертикальных уступов обеспечивается низкой относительной влажностью воздуха и малым количеством осад­ ков. Все три долины отличаются большими уклонами, наличием порогов и водопадов. Поперечный профиль таких долин симмет­ ричный. На равнинных реках образуется широкая ступенчатая реч­ ная долина с комплексом террас и поймой.

Довольно часто наблюдается асимметрия речных долин, один склон оказывается более пологим, другой — имеет большую кру­ тизну. Асимметрия речных долин — очень интересное явление, оно наблюдается на горных и равнинных реках. Причины, вызвав­ шие асимметрию, можно разделить на несколько групп: текто­ нические, планетарные и обусловленные деятельностью экзогенных процессов. Тектонически обусловленная асимметрия встречается довольно часто. Если река протекает в пределах моноклинальной гео­ логической структуры, один борт у нее изначально крутой, другой — пологий. Асимметрия может вызываться неотектоническими подня­ тиями. По теории А.А.Борзова — А.В.Нечаева, при неравномер­ ном поднятии исходной ровной поверхности склон долины, совпадающий с направлением уклона территории, будет разрушать­ ся и выполаживаться быстрее. В результате возникнет асимметрия. Асимметрия появляется и в том случае, если река заложилась по сбросу, борта которого сложены разными по прочности породами. Планетарные причины связывают развитие асимметрии с действи­ ем силы Кориолиса. По правилу Бэра — Бабине, в Северном полу­ шарии реки подмывают правые берега, в Южном полушарии — левые. Сила Кориолиса имеет небольшую величину, но действует она постоянно, поэтому за длительные геологические отрезки вре­ мени эффект получается значительный. Асимметрия может воз­ никнуть и в результате действия экзогенных агентов. Например, асимметрия склона возникает из-за оползня, возникающего на склоне. Наветренные склоны выполаживаются быстрее подветрен­ ных, значение может иметь и экспозиция по отношению к солн­ цу. Как правило, на крупных реках на первое место выступают планетарные причины асимметрии, на небольших — экзогенные факторы. Тектонические причины действуют повсеместно.

Долины чутко реагируют на изменение геологического строе­ ния территории. Участки, сложенные более прочными породами, поток предпочитает огибать. Но иногда формируются сквозные (по­ перечные) долины: антецедентные и эпигенетические. Антецедент­ ные (долины прорыва) образуются при тектоническом поднятии. Тогда поток в уже сформированной речной долине вынужденно прорезает растущее поднятие. В антецедентных долинах высота пой­ мы и террас в месте локального поднятия резко увеличивается. Эпигенетическая (наложенная) речная долина образуется в гори­ зонтальных отложениях, перекрывших складчатые структуры. По мере размыва горизонтальных слоев река проектируется на склад-

274

ки и прорезает их. В случае образования эпигенетической долины на водоразделах могут сохраниться горизонтально залегающие по­ роды, так как на водоразделах размыв происходит позже всего.

Существенное влияние на морфологию долин оказывают со­ став и характер залегания горных пород. При горизонтальном залега­ нии пластов и однообразном литологическом составе пород морфо­ логия долин практически не зависит от геологической структуры. Такие долины называются нейтральными или атектоническими.

Вобластях с нарушенным залеганием пластов (складчатая, мо­ ноклинальная, глыбовая структура) одни долины обнаруживают совпадение с простиранием тектонических линий (осей складок, линий разломов), они называются «приспособившимися». Некото­ рые долины секут тектонические структуры под разными углами.

Взависимости от соответствия осей геологических структур и на­ правления долин выделяют долины продольные, поперечные, диаго­ нальные. Продольные долины характеризуются однообразным про­ дольным профилем, прямолинейным руслом. Поперечные и диа­ гональные долины отличаются ступенчатым продольным профи­ лем и четковидной долиной.

Взависимости от типа геологической структуры, в которых за­ ложены продольные долины, различают долины синклинальные, моноклинальные, антиклинальные, долины-грабены. Синклинальные долины следуют направлению осей синклинальных складок. Они характеризуются падением пластов к оси долины, поэтому отли­ чаются большим количеством источников в днище долины, опол­ зневыми процессами на склонах. Моноклинальные долины харак­ теризуются падением пластов в одну сторону. Поперечный про­ филь таких долин асимметричен. Антиклинальные долины протя­ гиваются вдоль осей антиклинальных складок и отличаются паде­ нием пластов от долины. При таком строении выходов подземных вод в днище долины не наблюдается. Долины-грабены формиру­ ются в глыбовых или складчато-глыбовых горах.

Эрозионный рельеф характеризуется большим разнообразием и зависит от геологических структур, тектонического режима и физико-географических условий. Поскольку эрозионные формы подвергаются воздействию других экзогенных агентов, правиль­ нее говорить об эрозионно-денудационном рельефе. Различие фи­ зико-географических условий также находит свое отражение в морфологии, следовательно, рельеф имеет черты зональности.

Выделяют долинно-балочный, овражно-балочный, куэстовый, плоско­ горный рельеф, рельеф дурных земель. Долинно-балочный рельеф характерен для возвышенных равнин южной части лесной, лесо­ степной и степной зон, сложенных суглинками и супесями. Об­ щий облик рельефа — волнистая или увалистая равнина, образо­ ванная чередованием речных долин, балок и плоских водораз­ дельных поверхностей (Общий Сырт).

275

Овражно-балочный рельеф развит в южной части лесостепной и степной зон, сложенных рыхлыми породами (лессовидными суглинками, лессами). Основными формами рельефа являются овраги и балки, образующие сложные разветвленные системы (южные части Подольской, Приволжской возвышенностей). Ши­ роко развит овражно-балочный рельеф в предгорьях у подножия среднеазиатских гор.

Плоскогорный рельеф образуется при господстве горизонталь­ ных структур. Овраги и балки закладываются по трещинам и тер­ ритория приобретает вид «столовых стран» с плоскими вершина­ ми и крутыми склонами.

Рельеф «дурных земель» (бедленд) отличается сложным рас­ члененным рельефом. Овраги располагаются близко друг к другу, а водоразделы между ними образуют острые гребни. Такой рельеф развивается в аридных условиях (Тянь-Шань). Куэстовый рельеф формируется при моноклинальном залегании пластов и наблюда­ ется в предгорьях.

В результате блуждания по днищу долины и аккумуляции реки образуются обширные аллювиальные равнины.

23.2. Эоловые процессы и рельеф

Ветер, как любой экзогенный агент, производит разрушитель­ ную работу, транспортировку материала и аккумуляцию. Для морфологического проявления эоловых процессов необходимо незначительное количество атмосферных осадков, частые силь­ ные ветры, разреженность растительного покрова, наличие рых­ лого материала. Данные условия наиболее полно представлены в тропических пустынях, где количество атмосферных осадков не превышает 100 мм, и в пустынях умеренных и субтропических широт. Следовательно, проявление эоловых процессов имеет чер­ ты зональности. Кроме того, эоловые процессы наблюдаются на аккумулятивных песчаных берегах морей, на песчаных участках в речных долинах. Систематическое поступление рыхлого незакреп­ ленного песка на берега морей и рек благоприятствует деятельно­ сти ветра в любом климате.

В разрушительной работе ветра выделяют дефляцию — процесс выдувания или развевания рыхлого материала, и корразию — процесс обтачивания, шлифовки твердых пород обломочным материалом, переносимым ветром. Ветровой поток обладает емко­ стью, мощностью и насыщенностью. Емкость — количество песка, которое может переноситься при данной силе ветра, мощность — реальное количество переносимого песка, насыщенность — отно­ шение мощности к емкости. Чем меньше это соотношение, тем больше дефляционная способность потока. При уменьшении емко­ сти потока начинается образование аккумулятивных форм.

276

Рис. 23.6. Корразионные (а) и аккумулятивные (б) формы: 1 — бархан; 2 — дюна

Большие массы материала, переносимые песком, при сопри­ косновении с выходами скальных горных пород действуют как абразивный материал. Обычно наибольшая концентрация обло­ мочного материала наблюдается в приземном слое воздуха мощ­ ностью 1 м, поэтому максимальное обтачивание отмечается имен­ но на этой высоте. В результате корразии образуются каменные грибы, столбы, замки, ниши. Эрозионные ниши обычно выраба­ тываются в менее прочных породах — песчаниках, мергелях. Если наблюдается чередование пород разной степени устойчивости, то образуются грибовидные формы. Иногда формы напоминают лица людей, статуи (рис. 23.6). Подобные фигуры были обнару­ жены на планете Марс. Корразионный рельеф носит название «ажурных скал». Академик В. А. Обручев в 1906 г. описал в Джун­ гарии у подножия Кара-арат место, названное им «эоловым горо­ дом». Песчаники и пестрые глины под влиянием дефляции при­ обрели вид самых причудливых фигур («замок хана», «сфинкс», «наковальня»).

Дефляции подвергаются в основном рыхлые песчаные отложе­ ния. Воздействие ветра на скопление рыхлого материала приводит к формированию котловин выдувания — округлых отрицательных форм диаметром в сотни метров. На поверхности частично

277

I

закрепленных песков при ветрах переменных направлений об­ разуются ячеистые пески — сочетание котловин выдувания и перегородок между ними. При ветрах устойчивого направления формируются лунковые пески. Иногда формы выдувания имеют вид борозд, называемых ярданги (тюрк.). Они возникают в породах разной степени устойчивости или при развеивании песков вдоль дорог. В ряде случаев в процессе дефляции, действующей в комп­ лексе с другими процессами, формируются котловины выдува­ ния огромных размеров.

Дефляция приобретает катастрофические размеры при обра­ ботке сельскохозяйственных земель, если нарушаются приемы правильной обработки земель. При этом теряется гумусовый го­ ризонт, нарушается структурность почвы, в результате земли лег­ ко развеиваются. Количество выдуваемой почвы может достигать сотен тонн с гектара.

В результате эоловой аккумуляции образуются самые разнооб­ разные формы. В тропических пустынях при небольшом количе­ стве осадков и отсутствии растительности образуются барханы. При ветрах постоянных направлений начальная форма «песчаный щит» преобразуется в эмбриональный бархан, несимметричный бархан и барханные гряды, при муссонном характере ветров — в группо­ вые барханы и барханные цепи. Если наблюдаются ветры разных направлений, образуются пирамидальные барханы. Бархан — сер­ повидная аккумулятивная форма, у которой концы ориентирова­ ны по направлению ветра, так как они движутся гораздо быстрее, чем центральная часть. Скорость перемещения может достигать 12 м в месяц. Бархан — асимметричный холм, его подветренный склон — крутой, с углом около 35°. Средняя высота барханов со­ ставляет 5 —8 м, крупные могут достигать высоты 40 м.

Во внетропических пустынях умеренных широт, где возрастает количество осадков и произрастает растительность, образуются грядовые пески. Простейшей эоловой аккумулятивной формой яв­ ляется «холмик-коса», образующаяся при наличии препятствия, например, растения. По мере накопления песка за препятствием образуются сначала мелкие, а затем крупные гряды.

Во внепустынных областях, на берегах рек, морей, озер, где волнение или течения поставляют песок на берег, формируются дюны. При устойчивых пассатных ветрах их начальная форма — приморский вал — быстро преобразуется в параболическую дюну, затем появляется шпильковидная дюна и комплексные дюны. Если дуют ветры переменных направлений, развиваются полукруглые комплексные дюны, при ветрах разной направленности — круп­ ные кольцевые дюны. Дюна — серповидная аккумулятивная фор­ ма, у которой концы направлены против ветра. Происходит закрепление концов дюны растительностью и смачивание песка стекающими атмосферными осадками. Следовательно, концы дюны

278

перестают двигаться. Самые крупные одиночные дюны встреча­ ются редко, их высота может достигать 150 — 200 м. Они известны в Дагестане, Сахаре, Средней Азии. В зарубежной литературе дю­ ной называется любой песчаный холм.

В речных долинах, на террасах встречаются незакрепленные песчаные формы — кучугуры (в Якутии — тукуланы), которые связаны преимущественно с задержкой песка растительностью, начинающей активно осваивать песчаную поверхность, или с раз­ веиванием ранее закрепленных песков. С выносом пыли из пус­ тынных областей и ее отложением связывают образование лессов. Лессы распространены в Средней и Центральной Азии, Китае.

По агрегатному состоянию поверхностных отложений пустыни подразделяют на песчаные — эрги, каменистые — хамады, глинис­ тые — такыры. В каменистых пустынях обломки горных пород и выходы коренных пород покрыты характерной блестящей коркой, именуемой пустынным загаром. Образование пустынного загара объясняется подтягиванием растворов солей по капиллярам, за­ тем вода испаряется, а соль образует корку. Глинистые пустыни сложены в основном лессом и лессовидными породами. Одной из характерных особенностей глинистой пустыни являются такыры. Это неглубокие впадины с ровным днищем, покрытым плотной глинистой коркой. Самые крупные такыры развиты по периферии предгорных равнин. Часто на дне бессточных впадин в пустынях формируются солончаки.

Отсутствие сплошного растительного покрова в пустынях, лив­ невый характер осадков способствуют интенсивному развитию эрозионных форм. Местами сеть овражных форм настолько густа, что территория приобретает вид «дурных земель». Для пустынь ха­ рактерны сухие русла рек — крики, бессточные впадины, речные долины, не доходящие до приемного бассейна и заканчивающие­ ся внутренними дельтами.

Наибольшее распространение пустыни имеют в тропическом поясе — 17 млн км2, в субтропическом и умеренном поясе пло­ щади, занимаемые пустынями, примерно равны 7,4 и 7 млн км2 соответственно. Среди материков по распространенности пустынь первое место занимает Евразия — 14 млн км2.

23.3. Криогенные процессы и рельеф

Криогенные (мерзлотные) формы развиты в районах распро­ странения многолетнемерзлых горных пород, но встречаются и в областях сезонного промерзания грунта. Самые большие площа­ ди, занятые многолетней мерзлотой, располагаются в России и Канаде. В России южная граница многолетней мерзлоты в евро­ пейской части примерно совпадает с Северным полярным кругом. В азиатской части граница спускается до 60° с.ш., идет по 62° с.ш.

279

Рис. 23.7. Каменные полосы (а), кольца (б) и многоугольники (в)

до реки Енисей, где круто поворачивает к югу и уходит за преде­ лы России. На Дальнем Востоке свободны от многолетней мерз­ лоты только юг полуострова Камчатка, Сахалин и восточная часть гор Сихотэ-Алинь. Образование мерзлотных форм обусловлено крио­ генными процессами, связанными с промерзанием и протаиванием пород, содержащих воду. К криогенным процессам относят­ ся: пучение и наледеобразование, криогенный крип, солифлюкция, морозобойное растрескивание, термокарст.

Согласно А.И.Попову, выделяются области преобладающей денудации (горные районы), области относительной стабилиза­ ции (равнины, плато) и области преобладающей аккумуляции (поймы, дельты рек).

Вобластях преобладающей денудации преимущественное раз­ витие получают криогенное выветривание и склоновые процессы. На плоских вершинных поверхностях, на междуречьях, сложен­ ных скальными горными породами, в результате морозного вы­ ветривания скапливается обломочный материал, образуются камен­ ные россыпи (каменные моря). На склонах при движении облом­ ков возникают каменные реки — курумы. При морозном выветри­ вании гранитов появляются столообразные формы, получившие название кигилляхи. На склонах гор, сложенных скальными порода­ ми, в гольцовой зоне широко развиты нагорные террасы. Голь­ цы — это горные вершины округлой формы, поднимающиеся выше границы леса и почти лишенные растительности. На склонах час­ то наблюдаются террасовидные площадки — нагорные, или голь­ цовые, террасы. Террасы образуются в результате совместного дей­ ствия морозного выветривания и солифлюкции в областях конти­ нентального климата преимущественно в субарктическом поясе.

Вобластях относительной стабилизации, на горизонтальных по­ верхностях, сложенных смесью грубообломочного материала и мел­ козема, в результате морозной сортировки образуется «структур­ ный микрорельеф»: каменные кольца, многоугольники (рис. 23.7).

280

Их формирование обусловлено заложением морозобойных трещин при промерзании деятельного слоя, вымораживанием к поверх­ ности крупных обломков, вспучиванием мелкозема при замерза­ нии. На поверхности обломки скатываются к подножию бугров пучения или в трещины, образуя обрамление бугров и ячей. Раз­ меры многоугольников варьируют от нескольких сантиметров до 3 м. На выровненных территориях, сложенных однородными ма­ лольдистыми породами, при морозобойном растрескивании фор­ мируются пятна-медальоны, они имеют округлую, иногда поли­ гональную форму диаметром несколько десятков сантиметров. Поверхность пятен-медальонов плоская или слегка выпуклая и лишена растительного покрова.

В областях преобладающей аккумуляций благодаря морозобойному растрескиванию происходит развитие ледяных жил. Зимой поверхность из-за сильных морозов трескается, летом в трещи­ ны заливается вода, которая затем замерзает. Грунт над жилами выжимается вверх и в стороны, на поверхности образуется валиковый полигон. Высота валиков — несколько десятков сантимет­ ров, ширина 1 —3 м, средний поперечник полигонов 15 — 25 м. В геокриозоне часто встречаются бугры пучения с ледяным ядром внутри — гидролакколиты (булгунняхи), образование их связано с внедрением подземных вод между многолетнемерзлой толщей и слоем сезонной мерзлоты. Высота гидролакколитов до­ стигает 10 —30 м.

При излиянии подземных или речных вод на поверхность воз­ никают наледи. В первом случае наледь образуется при смыкании сезонной мерзлоты с кромкой многолетнемерзлых пород. Грунто­ вые воды изливаются на поверхность и замерзают. Наледи на ре­ ках могут появиться при промерзании реки до дна на мелких уча­ стках. Особенно крупные наледи образуются в долинах горных рек, площадь их достигает десятков квадратных километров. Гигант­ ские наледи, перегораживающие русла рек, в Якутии называют тарынами. Некоторые наледи сохраняются в поймах рек в течение всего лета, гигантские наледи существуют годами. Например, в горной системе Черского каждую зиму образуются наледи общей площадью 2297 км2. Большинство из них имеют площадь более 10 км2. В среднем течении реки Момы расположена самая боль­ шая наледь — Улахан-Тарын. Она имеет площадь 112 км2 и мощ­ ность 6 м.

При деградации многолетнемерзлых пород наблюдаются тер­ мокарстовые явления — протаивание ледяных жил. На поверхно­ сти появляются западины — аласы, по берегам рек в результате протаивания образуются термоэрозионные ниши. Аласы — котло­ вины с плоским днищем, их размеры колеблются от десятков мет­ ров до нескольких километров. Иногда аласы покрываются водой, в этом случае возникают термокарстовые озера. Термоэрозионные

281

ниши формируются на берегах рек на уровне уреза воды. Многолетнемерзлые горные породы, слагающие берег, на контакте с теплой водой протаивают и размываются, ниша растет в глубь берега. Иногда глубина ниши достигает метра и более. Термоэро­ зионные формы часто образуются по трещинам полигональных грунтов. Тогда на поверхности возникают байджерахи (якут.) — останцы мерзлого грунта, слагающего ядро полигона. Высота байджерахов достигает нескольких метров. Под руслами крупных рек или под озерами многолетняя мерзлота может исчезнуть, возни­ кают талики.

23.4. Гляциальные (ледниковые) процессы и рельеф

Ледниковые формы рельефа образуются в результате разруши­ тельной работы ледника {экзарации) и аккумулятивной работы. Современные ледниковые формы распространены в полярных и горных районах выше климатической снеговой границы. Рельефообразующая деятельность ледников особенно возрастала в эпохи оледенений. Древние, реликтовые ледниковые формы существу­ ют в умеренных и субарктических широтах, в местах четвертично­ го оледенения.

В зависимости от соотношения приходной и расходной части ледникового баланса выделяется несколько фаз в развитии лед­ ника: наступление, стационарное положение и отступление.

С каждой фазой связаны определенные ледниковые формы. В фазу наступления ледник производит активную экзарацию, образуя экзарационные формы. При стационарном положении ледника и при его отступлении и таянии возникают аккумулятивные формы рельефа.

В горах экзарационная деятельность ледника приводит к воз­ никновению кара — чашевидного понижения с крутыми стенка­ ми и пологовогнутым днищем. В понижении рельефа на склоне горы, располагающемся немного выше климатической снеговой границы, накопившийся снег может не растаять за лето. Снег по­ степенно превращается в фирн, а затем в лед. Из-за устойчивого скопления льда начинается интенсивное морозное выветривание на границе горная порода — лед. Вынос обломочного материала осуществляется талыми ледниковыми водами. Разрастаясь, сосед­ ние кары сливаются и преобразуются в более крупную форму — ледниковый цирк. При сближении стенок кара в рельефе сохраня­ ется скалистый гребень — карлинг (рис. 23.8). Ярко выраженные формы ледниковой экзарации наблюдаются в скальных породах, в менее прочных породах кары и карли'нги быстро выполаживаются склоновыми процессами. По мере накопления льда его масса уже не умещается в каре и начинает медленно спускаться вниз по склону, обычно по эрозионной форме.

282

Карлинг

Рис. 23.8. Последовательные стадии (а, б, в) развития ледникового рельефа в горах (по О.К.Леонтьеву, Г.И.Рычагову, 1988)

283