3. Робота постійних водних потоків та їх морфоскульптура

Робота постійних водних потоків — рік і річок — повністю відпо­відає загальним закономірностям ерозії, транспортування гірських порід та їх акумуляції. Внаслідок постійного і тривалого розвитку первинного ерозійного зниження, що забезпечується постійним над­ходженням до тальвегу опадів, підземних вод, талих вод льодовиків тощо, у рельєфі з’являється відносно вузька довга улоговина, що має ухил відповідно до течії водного потоку від витоку до гирла, — річкова долина. Річкові долини досить поширені у межах суходолу, а в гумід­ному кліматі поєднання річкових долин і межиріч, що їх роз’єднують, створює специфічний долинний тип рельєфу. Саме річкові долини зумовлюють наявність відносних перевищень певних ділянок земної поверхні, що сприяє перебігу інших екзогенних процесів: на схилах, карстових, нагромадження пухких відкладів чи їх винесення до най­ближчих знижень тощо. У гірських країнах річкові долини утворю­ють велетенські перепади відносних висот (міжрічкові гребені й уще­лини). У горах річкові долини вражають своєю глибиною (до 1,0 — 1,5 км), а на рівнинах — шириною (десятки кілометрів).

Характер річкових долин досить різноманітний і залежить від маси води і швидкості течії, положення базису ерозії, напряму й інтен­сивності неотектонічних рухів, наявності активних тектонічних струк­тур, властивостей гірських порід. Діяльність річок у певні періоди зумовлюється морфологією їхнього поздовжнього і поперечного про­філю. Кожна річка прагне виробити профіль рівноваги у вигляді плавної ввігнутої кривої, що нагадує параболу. Поздовжній профіль річки здатний саморозвиватися, загальна тенденція чого полягає у вирівнюванні поздовжнього профілю під час регресивної ерозії.

Розглянемо ідеальну модель утворення і розвитку річкової доли­ни як певну послідовність подій. Припустимо, що внаслідок висхід­них епейрогенічних тектонічних рухів над поверхнею океану утвори­лася велика ділянка суходолу. За умови існування поверхневого сто­ку (достатня кількість атмосферних опадів; певна щільність поверх­невих гірських порід, що забезпечує стікання води по земній поверхні; ухил поверхні та первинні нерівності, на яких закладаються концен­тровані лінійні потоки, тощо) виникає молода річкова долина, водний потік якої спрямований за відступаючим морем. На початковій стадії ерозійного циклу поздовжній профіль має ознаки невиробленого, тобто такого, що складається з відносно спадистих та ввігнутих (властивих ділянкам поширення податливих порід), опуклих чи у вигляді сходи­нок (у місцях виходів щільних порід) ділянок. У місцях поширення останніх утворюються бистрина течії, стрімчаки, пороги, водоспади. У плані така невироблена долина має чоткоподібну форму, де озеро­подібні розширення (плеса) з невеликою швидкістю течії чергуються з вузькими ділянками — перекатами, на яких швидкість течії різко зростає. На цій стадії для кожного перекату, розміщеного нижче за течією, плесо є локальним (місцевим) базисом ерозії, на рівні якого відбувається часткова акумуляція транспортованого матеріалу. Від цього рівня виступ поздовжнього профілю відсувається вгору за те­чією під час регресивної ерозії, водночас вирівнюючи на перекаті по­здовжній профіль. На початковій стадії ерозійного циклу річкове гирло розміщене вище від базису ерозії, воно «висить» над ним, по­дібно до яру. Цим пояснюється значна енергія річки та її здатність здійснювати активну глибинну ерозію. Поперечний профіль неви- 188

роблених річкових долин має низку особливостей, які найяскравіше виявляються на гірських річках і високих плато, де значні ухили та низьке розміщення базису ерозії сприяють глибинній ерозії. Такі долини мають не тільки значну глибину, а й прямовисні схили, розмі­щені дуже близько один від одного. Днище долин є суцільним спрям­леним руслом, заплава відсутня, алювій представлений брилами, ва­лунно-гальковим матеріалом. У кристалічних породах і масивних вапняках утворюються клями — глибокі вузькі щілини, ширина схилів яких у верхній частині майже дорівнює ширині у нижній, а іноді схили нависають над днищем долини. Часто гірські річкові долини мають характер ущелин завглибшки понад 1000 м з прямовисними схилами. На схилах відшаровуються кристалічні чи дислоковані та ущільнені осадові породи, розсічені рікою.

На високих рівнинах, плато і нагір’ях невироблені річкові долини називають каньйонами. На відміну від ущелин каньйони часто утво­рюються в осадових породах різної щільності, що залягають горизон­тально, тому після врізання ріки формується низка терасоподібних уступів — структурних терас (рис. 40).

Подібно до ущелин каньйони мають значну глибину, вузьке дни­ще повністю зайняте водним потоком. Річки, що впадають у каньйон,

Рис. 40. Структурні тераси Великого каньйону в ба­сейні ріки Колорадо, СПІА

також утворюють глибоко врізані долини, які розсікають терито­рію водозбірного басейну, надаючи їй вигляду ерозійних гір з плос­кими вершинами. Зокрема, розчленування поверхні у районі Велико­го каньйону на р. Колорадо досягає 1800 м.

Закономірності розвитку річкових долин на початковій стадії най­яскравіше можна простежити на прикладі гірських річок, тому роз­глянемо модель формування річкової долини на прикладі гір. Оскіль­ки з часом гірські споруди зазнають майже повного вирівнювання і перетворюються на рівнину (пенеплен), то доцільно простежити про­цес формування річкових долин на фоні такого поступового перетво­рення — від гірських річок до рівнинних. За подальшого розвитку гірської ріки долина водного потоку у вигляді ущелини (кляму, кань­йону), збільшуючи глибину врізання і поступово розширюючись, на­буває у поперечному перерізі У-подібного профілю. Цей профіль є характерним для молодих річкових долин рівнин та гір. У розши­ренні річкової долини і формуванні більш спадистих схилів беруть участь також інші процеси — вивітрювання, гравітаційні, льодови­кові, карстові тощо. Вони активно постачають до річкового русла уламковий матеріал, що сприяє розширенню долини. У процесі ско­чування і зсування уламків до русла вони зазнають вивітрювання та механічного руйнування, часто подрібнюються, внаслідок чого алювій річкових долин на стадії У-подібного профілю стає дещо дрібнішим, ніж валунно-гальковий, властивий ущелині.

Зміщення схилів річкової долини у бік межиріччя сприяє знач­ному розширенню днища, формуванню, власне, русла і заплави, не­значної за шириною, яка затоплюється лише паводковим стоком. Корінні схили поступово набувають увігнутого профілю, а попереч­ний профіль долини — и-подібного. Ввігнутість схилів долини зу­мовлюється наявністю біля їхніх підніжжів значної маси відкла­дів — продуктів руйнування порід, що надходять з верхніх частин схилів. У такій долині ритмічність прояву тектонічних рухів чи зміна водності потоку завдяки кліматичним умовам зумовлюють утворен­ня кількох надзаплавних терас. Здебільшого долина и-подібного про­філю має днище, що у кілька разів (іноді у кілька десятків разів) ширше за русло, а заплава вкривається водним потоком лише за умо­ви сильного паводка. На тераси паводкові води зазвичай не вихо­дять.

Долини великих річок формуються впродовж кількох мільйонів років. За цей час долини гірських річок за провідної ролі флювіаль- них процесів та за наявності інших екзогенних процесів стають ши­рокими і мають у своєму днищі надзаплавні тераси. Оскільки з ча­сом екзогенні процеси здатні значною мірою компенсувати вплив ендо­генних (передусім тектонічних рухів), то на ділянках насамперед спокійного тектонічного режиму гірських країн або на ділянках віднос­них опускань формуються ящикоподібні річкові долини. Вони ма­ють поперечний профіль, що нагадує широку та низьку скриню або яідик, ширина яких у сотні разів перевищує глибину. У днищі таких долин повільно петляє річище (його значні розміри вже не дають змоги називати його місцем локалізації стоку — руслом), час від часу змінюючи напрям потоку у періоди повеней, подекуди спостерігають­ся широкі фрагменти надзаплавних терас. Така річкова долина набу­ла очікуваного виробленого поздовжнього профілю рівноваги, за три­валий час нагромадила алювіальні відклади і реагує своїми наймен­шими морфологічними ознаками на незначні коливання базису ерозії чи висотні зміни положення водозбірного басейну. Поперечний профіль такої долини має виразні ознаки асиметрії, зумовлені різни­ми причинами.

Здебільшого ящикоподібні річкові долини властиві рівнинним регіонам, розміщеним у межах платформ, де прояв тектонічних рухів дуже слабкий. Існування такої долини є свідченням майже повної компенсації впливу ендогенних чинників екзогенними.

Зазначені особливості розвитку річкових долин у часі можна уза­гальнити, виокремивши морфологічні типи річкових долин, які пред­ставляють ідеалізовану модель етапів розвитку річкових долин у часі: ущелина; У-подібна; и-подібна; ящикоподібна.