1. Речные долины

С глубоким базисом эрозии река быстро вырабатывает глубокую долину с крутыми бортами. Поперечный профиль такой долины называется каньон (ущелье) или V-образной долины (рис. 9, фото 5,6).

Рис. 9. Каньон (ущелье). Глубокий базис эрозии

Рис. 10. Ящикообразный тип долины: 1.Прирусловая отмель; 2.Бечевник; 3.Горизонт меженных вод; 4-4.Горизонт высоких вод; 5-5. Пойма – это та часть реки, которая в половодье заливается водой.

Фото 5. Плотина в долине р. Большая Садка - природно-исторический объект («Пороги») - памятник истории культуры мирового значения и индустриального зодчества, старейшая гидроэлектростанция и первый в России электроферросплавный завод (1910 г.), Урал. Фото Ю.В. Вакарь, 2010, июнь

Фото 6. Ущелье или каньон V-образной долины р. Большая Садка. Фото Ю.В.Вакарь, 2010, июнь

Фото. 7. Алтай. Пойма р. Алей. Ящикообразный тип долины. Окрестности посёлка Староолейское Змеиногорского района. Фото А.С.Хныкина,июль 2007г.

Фото. 8. Пойма реки Томи. Видна протока р.Томи в районе «Синего утеса». Студенты Томского политехнического университета на учебной геологической практике. Фото. В.Н. Сальникова, июль 2008г

Излучены реки называется меандрами, по названию реки Меандр (в Малой Азии) (фото 9; рис. 11).

Рис. 11. Схема образования меандра.

Ящикообразная долина называется и пойменной (фото 7,8).

Фото 9. Меандры нового русла реки Харал (Тува) Фото. С.Г. Прудникова

Фото 10. Старица реки Оби в районе д. Езингово, расположенного на левом берегу р. Оби, напротив г. Колпашево. Фото А.Н. Шевцова

Отрезанные от русла петли, называются старицами (рис. 12, фото10).

Рис. 12. Схема образования стариц

Отложения водных потоков

Обычно на перекатах, в составе руслового аллювия, преобладают валуны и крупные гальки, а на плесовых участках – гравий, песок.

Рис. 13. Схема отложений водных потоков

Рис. 14. Схема расположения береговых кос

Береговые косы располагаются на огибаемом берегу при изгибах русла в связи с уменьшением скорости течения воды.

Заметим, что зерна тяжелых минералов, в том числе «полезных» (золото, платина, серебро, киноварь, монацит, шеелит, вольфрамит и др.) концентрируются, главным образом, в головке косы.

Рис. 15. План и разрез береговой косы

Рис. 16. Поперечные разрезы береговой косы

Рис. 17. Образование срединной косы

Отмели – подводные косы. Их образование связано со снижением скорости течения воды при расширении русла. Срединные косы в малую воду представляют собой низкие острова (фото 11).

Фото 11. Низинный остров напротив «Потаповых лужков». Река Томь. На переднем плане копёр противооползневой штольни. Фото В.Н. Сальникова

Рис. 18. Схематический разрез аллювия пойменной террасы

Сформировавшаяся таким образом толща, будет характеризоваться последовательностью (снизу вверх): донный-косовый-пойменный делювий.

Прирусловый (береговой вал), сложенный песком, обычно возвышается на несколько метров над остальной поверхностью.

Рисунки с 11 по 18 заимствованы из работы Г.А. Иванкина (1979).

Древние надпойменные террасы

Количество надпойменных террас может быть довольно большим.

Рис. 19. Схема речных террас (по работе Г.П. Горшкова, А.Ф. Якушовой, 1962)

а-а₁ – начальное положение поймы; б-б₁ – вторая пойма;

П – новая пойма; I-I – первая надпойменная терраса;

II-II – вторая надпойменная терраса;

1 – тыловой шов; 2 – террасовидная площадка; 3 – бровка террасы;

4– уступ террасы

Три типа террас

1. Эрозионные или террасы размыва (сложенные коренными породами).

2. Аккумулятивные или террасы накопления (аллювий).

3. Цокольные или смешанные (часть коренными породами, часть аллювием).

С террасами связано большое количество полезных ископаемых: золото, платина, киноварь, шеелит, песок, гравий.

Выполнение маршрута № 1

Начало маршрута – 1-ый корпус института природных ресурсов ТПУ. Здесь у памятника М.А. Усова необходимо ознакомить студентов с пойменными террасами р. Томи у р. Ушайки. Периодическое врезание долины реки Томь и, следовательно, периодическое проявление донной эрозии в недалеком прошлом зафиксировано в речных террасах. Объяснить возникновение их можно лишь периодической сменой донной эрозии боковой и наоборот. Профессор К.В. Радугин выявил 8 террас реки Томи, т.е. восемь раз боковая эрозия сменялась донной (Г.А. Иванкин, 1975). Геологически достоверными считаются четыре: пойма (или 1-ая надпойменная терраса), II-я надпойменная терраса (почтамтско- университетская), III-я (Томский политехнический университет и его 1-ый корпус, IV-я терраса – плохо выражена (район Лагерного Сада). Характеристика террас р. Томи представлена в таблице 1, приложение 1.

От первого корпуса маршрут продолжается по пр. Ленина до Лагерного Сада. Раньше он проходил по ул. Аркадия Иванова, Московский тракт с выходом на мост через р. Томь. В настоящее время, вследствие увеличения автомобильного движения и отсутствия пешеходных дорожек, этот путь становится небезопасным для группы более 30 человек.

Доходим до Лагерного Сада и по левой стороне улицы спускаемся к мосту. По ходу маршрута слева и справа не видны уступы склона Томь-яйского междуречья. Это не остатки террас, а уступы препарированные р. Томью, согласно закону Бера (V-III), срезанных при прокладке трассы Томск - Юрга, Томск – Колпашево. Дойдя до начала коммунального моста через Томь, обращаем внимание: справа дамба, слева Томский водозабор, построенный еще при возникновении технических коммуникаций в городе в 1904 году. Дамба воздвигнута в годы первой мировой войны в целях защиты зданий Заистока, построенных на пойме р. Томи от весенних наводнений. Как сообщается в работе [5], за последние полвека левобережье р. Томи до уступа II террасы полностью заливалось весной 1948 г., частично – в 1967 и 2004 годах. Весной 2010 года такое явление повторилось (фото 12,13). Пойма Томи от Вершинина – Коларово – Томска была полностью покрыта водой во время ледохода.

Фото 12. Затопленная пойма р. Томи. Май, 2010 г. Фото Сальникова В.Н.

Фото 13. Ледоход на р. Томи. Май, 2010 г. Фото Сальникова В.Н.

Погибло много скота, размыта дорога Томск – Юрга, водой затоплены населенные пункты Черная речка, Тахтамышево и др. Дамбу срочно укрепили в районе Черемошников, поэтому Московский тракт и центр города затоплены не были.

На правобережье в пределах города в 1949 году были затоплены Московский тракт, низкая часть пр. Ленина, а в 1967 году в пределах города вода подходила к магазину «Тысяча мелочей». В 2010 году затопить площадь Ленина не хватило 3 м., пропускная способность трубы под мостовым переходом, проложенным через Ушайку, был на пределе (фото 14). Проходя через мост реки Томь, нужно остановиться на середине моста и посмотреть вверх по течению, где образуется перекат, а осенью в межень видны пороги. Здесь скорость реки большая, поэтому присутствует донная эрозия. Если посмотреть вниз по течению реки, то за мостом образуется остров, который намывается в связи с уменьшением скорости водного потока и возникает аккумуляция переносимого рекой материала в виде гравия, гальки, песка. Левую часть берега от моста по течению приходиться все время укреплять. Здесь создана отражающая дамба из глыб, щебня, транспортируемого из карьеров, для защиты от подтопления левобережной поймы р. Томи.

Фото 14. Воронка на реке Ушайке в районе концертного зала. До затопления пл. Ленина осталось 3 метра. Май, 2010г. Фото А.В. Новоковского

Перейдя мост, останавливаемся и обращаем внимание: налево простирается Сенная Курья – старицы на месте бывшей прямолинейной протоки реки Томи. Сенная Курья соединяется с дугообразной старицей – Калмацким озером.

Спускаемся на прирусловую галечниковую отмель и приступаем к поискам ювелирно-поделочных камней (агаты, опалы) и поделочных камней (яшма, кварцит, кремний). Здесь же необходимо напомнить о магматических горных породах, их классификацию, о метаморфических горных породах и осадочных, которые присутствуют здесь в виде валунов, галек дресвы. Эти породы были транспортированы рекой с верховий реки Томи и ее притоков и дают представление о магматизме и осадконакоплений в палеозое, мезозое и в более позднее время в Кузнецкой котловине и ее обрамлении.

Студентам желательно перед маршрутом прочитать лекции из учебника – минералы; физические и химические свойства минералов. Приложение 1 к лекции № 2 [16].

Можно найти множество халцедона различной окраски, конфигурации и просто экзотические разности, благородного опала, яшмы и кремния (фото 15, 16, 17, 18)

Фото 15. Агат полосчатый с прожилками голубого опала. Р. Томь, в районе г. Томска. Колл. и фото В.Н. Сальнико

Фото 16. Агат сдвоенный (полосчатый и концентрический). Р. Томь, в окрестностях г. Томска. Колл. и фото В.Н. Сальникова

Фото 17. Опал. «Опаловидная шляпа» внутри образца. Р. Томь, в окрестностях г. Томска. Колл. и фото В.Н. Сальникова

Фото 18. Халцедон с опалом. Р. Томь, в окрестностях г. Томска. Колл. и фото В.Н. Сальникова

Фото. 19. Вид на «Лагерный сад» с левого берега Томи. Псевдотеррасы реки Томи и техногенные террасы. Светлая часть обнажений - кора выветривания сланцев карбона. Фото В.Н. Сальникова

24 протоки реки Томи. Сенная Курья соединяется с дугообразной старицей – Калмацким озером.

Таким образом, передвигаясь по береговой полосе и вверх по р. Томи, собирая образцы халцедонов, опалов, кремней и яшм, доходим до места (2 км.) оттуда на противоположном берегу Томи видны обнажения под Лагерным Садом темно-синих углисто-глинистых сланцев с белыми каолиновыми глинами (фото 19). В обнажениях виден постепенный переход снизу вверх от исходных темных коренных углисто-глинистых сланцев нижнего карбона к белым каолиновым глинам. Для более детального рассмотрения противоположного берега рекомендуется брать с собой бинокль. Если посмотреть вправо (вверх по течению) от утеса «Боец», то открывается панорама искусственных террас и вид на копёр противооползневой штольни. Это предмет наших интересов во 2-ом маршруте.

На привале необходимо сделать анализ находкам минералов. Их набирают студенты довольно много. Правобережная галечная полоса на юге г. Томска – уникальное месторождение ювелирно-поделочных камней.

Следует рассказать об их составе, свойствах и происхождении.

Например: халцедон S:0₂ – это скрытокристаллическая разновидность кварца.

Имеются следующие разновидности:

- собственно халцедон – бесцветный, бледно-голубоватый, слегка просвечивающий;

- сердолик – желтый, красный, оранжевый;

Агаты – полосчатые (ониксы) или сложноузорчатые разновидности.

Халцедон, загрязненный примесями песка и глины, называется кремнем.

Происхождение халцедона экзогенное. Он не образует кристаллов. Обычно встречается в сплошных, натечных, слоистых массах, часто радиально-лучистого и сферолитового строения.

Блеск восковой до матового. Твердость 6,5. Вязкий. Спайность весьма несовершенная. Излом раковистый. Плотность 2,65г/ .

Опал S:О₂ H₂О. Название происходит от санкритского «упала» - «драгоценный камень», «сокровище».

Благородный опал характеризуется особым блеском и единственный в своем роде цветовой игрой, при каждом повороте сквозь его молочную белизну просвечивают ярко-голубые, малиновые, золотисто-оранжевые, голубые или бирюзовые блики. В более редких – черных опалах радужные «зайчики» играют на иссиня-черном фоне.

Опал – это аморфный кремнезем с заметной примесью воды. Электронный микроскоп при увеличении в 20000 раз позволил выявить, что опал состоит из мельчайших глобул-шариков кремнезема диаметром в одну десятитысячную решетки. Внутренние рефлексы и дифракция лучей света, проходящих сквозь слои шариков, вызывают эффект – опалесценцию минерала и радужную цветовую игру.

Образуется опал в районе действия вулканов, где множество горячих источников и гейзеров «вымывают» кремнекислоту из вмещающих пород и вновь переотлагают ее в трещинах и миндалинах вулканических лав. Причиной образования благородных опалов могут быть также процессы выветривания горных пород, осадочных и магматических, в частности пепловых вулканических туфов. Большие массы опала (кроме благородного) возникают в процессе осадконакопления.

С места обнаружения находок поднимаемся с песчано-гравийной полосы русла реки на первую террасу, где ранее проходила асфальтированная дорога до Черной речки по берегу Томи. В настоящее время она полностью разрушена паводком 2010 года. Возвращаемся к мосту и заходим на благоустроенный пляж – место отдыха. Здесь есть кафе, кабинки для переодевания, лодки для водных прогулок и, если разрешено купание, можно искупаться и передохнуть. С этого места летом ходит автобус № 4, обратно довозит до Лагерного Сада и железнодорожного вокзала.