О. К. Леонтьев г. И. Рычагов общая геоморфология допущено Министерством высшего и среднего

Следует подчеркнуть, что река при понижении базиса эрозии будет врезаться лишь в том случае, если ее уклон в нижнем тече­нии меньше уклона освобождающегося из-под воды дна приемного бассейна. В противном случае понижение базиса эрозии приведет к интенсивной аккумуляции несомого рекой материала вследствие удлинения русла и уменьшения уклона продольного профиля.

Рис. 63. Схема строения речных тер­рас:

II Э— эрозионная вторая надпойменная терраса; I Ц — цокольная первая надпой­менная терраса; ПА — аккумулятивная пойма; 1 — коренные породы; 2 — аллюви­альные отложения; ВК—Внутренний край террасы (тыловой шов); Пл — площадка террасы; Бр — бровка; Ус — уступ; ПУ — подножье уступа

3. Образование террас может быть связано с тектоническими движениями. Тектоническое поднятие территории, до которой протекает река, приводит к увеличению уклонов, а следовательно

и к уси­лению эрозионной спо­собности реки. Река на­чинает врезаться, ее прежняя пойма постепенно превращается в надпойменную террасу, которая по своему типу также является хордовой (рис. 64, Д). Если низовье реки остается стабильным или опускается, а на остальной части бассейна, испытывающей поднятие, река врезается, то образуются ножницы террас: террасы как бы ныряют под более молодые акумулятивные толщи (рис. 65).

Описанные процессы могут повторяться или накладываться друг на друга, поэтому количество террас в долинах разных рек и в разных частях долины одной и той же реки может быть различ­ным. Изучение строения террас, их количества, изменение высоты одной и той же террасы вдоль реки позволяет выяснить причины их возникновения, а следовательно, восстановить историю развития территории, по которой протекает река.

Относительный возраст террас определяется их положением по отношению к меженному уровню воды в реке: чем выше терраса, тем она древнее. Счет террас ведется снизу — от молодых к более древним. Самую низкую террасу, возвышающуюся над поймой, называют первой надпойменной террасой. Выше располагается вторая надпойменная терраса и т. д. У каждой террасы различа­ют площадку, уступ, бровку и тыловой шов (см. рис. 63).

В зависимости от строения выделяют три типа речных террас: 1) аккумулятивные, 2) эрозионные и 3) цокольные. К аккумуля­тивным относятся террасы, сложенные от бровки уступа до его подножия аллювием. Эрозионные террасы почти нацело сложены коренными породами, лишь сверху прикрытыми маломощным чех­лом аллювия (последний может и отсутствовать). У цокольных террас нижняя часть уступа (цоколь) сложена коренными порода­ми, а верхняя — аллювием. Терраса считается цокольной и в том случае, если цоколь сложен древнеаллювиальными отложениями, так как тип террас и их возраст определяется по аллювию, сла­гающему поверхность (площадку) террасы. Отсюда следует, что для определения возраста террасы необходимо тем или иным спо­собом определить возраст (абсолютный или относительный) сла­гающего ее аллювия.

Так как каждая терраса в свое время была поймой, на ней мо­гут быть встречены те же формы рельефа, что и на пойме. Однако выражены они обычно менее четко, чем на пойме, что связано с воздействием последующих экзогенных агентов. Поверхность тер­рас часто наклонена в сторону реки за счет снижения (размыва) прибровочной части и повышения внутреннего края в результате накопления материала, сносимого со склонов, к которым примы­кает терраса. Поэтому при определении относительной высоты тер­рас следует ориентироваться на те участки ее поверхности, кото­рые менее всего были затронуты последующими процессами.

Кроме охарактеризованных выше террас, называемых цикловы­ми и прослеживающихся по всей длине реки или на большей ее части, в долинах рек могут быть развиты локальные террасы, возникающие вследствие подпруживания реки, пропиливания ус­тупа, сложенного твердыми породами, и ряда других причин.

Наблюдаются в долинах рек и псевдотеррасы, имеющие лишь внешнее сходство с «истинными» речными террасами. К их числу относятся упоминавшиеся выше структурные террасы, крупные бло­ки оползней, подмытые конусы выноса временных водотоков, а так­же боковые морены отступивших горных ледников и плечи троговых долин (см. главу 16).

Изучение морфологии и строения речных террас имеет не толь­ко научный интерес, о чем говорилось выше, но и большое прак­тическое значение.

Реки, размывая горные породы, одновременно размывают и рудные образования, заключенные в этих породах. Большая часть ценных компонентов исчезает в процессе транспортировки рекой (истирается, растворяется, рассеивается, выносится в акватории приемных бассейнов). Меньшая часть их задерживается в долине в аллювиальных отложениях и при благоприятных условиях мо­жет дать скопление тех или иных минералов, получивших назва­ние аллювиальных россыпей или россыпных месторождений. К числу характерных минералов россыпных месторождений отно­сятся главным образом тяжелые и устойчивые, такие, как алмаз, золото, платина, касситерит, минералы, содержащие вольфрам, и некоторые другие.

Морфологические и генетические типы речных долин

Морфология речных долин определяется геологическими и фи­зико-географическими условиями местности, пересекаемой рекой, историей развития долины.

При интенсивном врезании, обусловленном поднятием горной страны, возникают долины типа теснины, ущелья или каньона. Теснина — это глубоко врезанная эрозионная форма с вертикаль­ными или почти вертикальными склонами. Ущелье отличается от теснины V-образным поперечным профилем, часто с выпуклыми склонами. Каньон морфологически сходен с ущельем: имеет V-образный поперечный профиль, отличается ступенчатостью склонов, обусловленной препарировкой стойких пород. Типичным каньоном является долина реки Колорадо в ее среднем течении. У всех трех типов долин дно целиком или почти целиком занято руслом, про­дольный профиль отличается невыработанностью, обилием поро­гов и водопадов. Поперечные профили таких долин более «ли менее симметричны. От них резко отличаются асимметричные речные долины, образование которых часто бывает, связано с монокли­нальным залеганием пород, а также с некоторыми другими при­чинами, на рассмотрении которых мы остановимся несколько ниже.

В более поздние стадии развития долины, когда в ее формиро­вании важную роль уже играет боковая эрозия, образуется ящикообразный поперечный профиль речной долины. Такая долина имеет широкое плоское дно, а русло занимает лишь небольшую часть дна долины. Кроме пойм, на склонах ящикообразных долин могут быть развиты речные террасы. Долины этого типа наиболее характерны для равнинных стран.

Многие реки берут свое начало в горах, а затем выходят на равнину. Соответственно, на разных участках течения характер их долин может испытывать значительные изменения. Эти изменения, в частности, включают не только различия в поперечном и про­дольном профилях долины, но и в поведении террас. Так, например, на участках усиливающегося врезания, обусловленного поднятием территории, всегда отмечается нарастание высот террас над уров­нем долины. По мере удаления от такого участка высота террас снижается, При переходе в область погружения происходит не только снижение террас, но и уменьшение их числа, а на наиболее сильно, прогибающейся территории террасы, как говорилось об этом выше, «ныряют», погружаются под уровень поймы.

Долины чутко реагируют на изменения геологической структу­ры. Часто участки, сложенные очень прочными породами или ис­пытывающие интенсивное поднятие, обходятся речными долинами. Иногда речной поток не отклоняется под действием поднимающей­ся структуры, а сечет ее по нормали или в близком к нормали на­правлении, образуя так называемые сквозные долины. Возможны, по крайней мере, три различных способа их образования.

Сквозная долина может быть антецедентной, т. е. образовав­шейся в результате «перепиливания» возникшего на ее пути мед­ленно растущего поднятия. Сквозные долины могут быть также эпигенетическими, т. е. наложенными сверху, или возникнуть -вследствие регрессивной эрозии при перепиливании горным пото­ком водораздельного хребта. При этом может произойти перехват реки, расположенной по другую сторону водораздела и менее глубоко врезанной (рис, 66).Существенное влияние на (морфологию долин оказывают состав и характер залегания горных пород в бассейне реки.

Причины, вызывающие асимметрию склонов долин, можно разделить на три группы: 1) тектонические, проявляющиеся через лито­логию и геологические структуры; 2) планетарные, связанные с вращением Зем­ли вокруг своей оси; 3) при­чины, обусловленные дея­тельностью экзогенных и, в первую очередь, склоновых процессов.

Тектоническая «основа» асимметрии склонов встре­чается очень часто. В одних случаях она обусловлена особенностями геологическо­го строения субстрата, в других — создана под непосред­ственным влиянием новей­ших тектонических движе­ний.

Общеизвестна асиммет­рия субсеквентных долин куэстовых областей, у которых структур­ный (бронированный) склон обычно более пологий, чем противо­положный аструктурный склон, где на поверхность выходят голо­вы моноклинальнозалегающих пластов (рис.-68, Л). Такова же

Асимметрия склонов возникает неизбежно, если долина, заложилась вдоль сброса, крылья которого сложены породами различ­ной устойчивости (рис. 68, Д), или по контакту магматических и осадочных пород (рис. 68,Г). К тектонической группе причин, обусловливающих асимметрию долин, можно отнести и так назы­ваемую топографическую теорию А. А. Борзова — А. В. Начаева, заключающуюся в том, что перекос исходной ровной поверхности, вызванный неравномерным поднятием или деформацией, приводит к неравенству стока со склонов долин, перпендикулярных уклону. В результате склон долины, совпадающий с направлением уклона топографической поверхности, будет разрушаться и выполаживаться быстрее (рис. 69). Возможны и другие варианты воздействия тектонических движений и образуемых ими структур на возникно­вение асимметрии речных долин.

Однако имеется много примеров, которые никак нельзя объяс­нить только геологическими причинами. Известно, например, что большинство крупных рек северного полушария имеют крутой пра­вый берег и пологий левый. Это объясняется ускорением Кориолиса, отклоняющим течение рек вправо ( в южном полушарии — вле­во). Таковы на большом протяжении долины рек Волги, Днепра, Дона, Оби, Енисея, Лены, Амура, Параны и др.

Асимметрия речных долин может возникнуть и в результате дея­тельности экзогенных агентов. Так, например, асимметрия скло­нов может образоваться из-за многочисленных оползней, возникаю­щих на склоне, совпадающем с наклоном пластов (рис. 68,В). К этой же группе факторов относится влияние преобладающих вет­ров или преобладающих влажных (приносящих осадки) ветров. А. Д. Архангельский и Н. А. Димо большое значение в формирова­нии асимметрии склонов придавали инсоляции. А. В. Ступишин отмечает важную роль в этом процессе так называемой «снеговой асимметрии».

При длительном развитии рельефа асимметрия склонов речных долин приводит к асимметрии междуречий.

РЕЧНАЯ И ДОЛИННАЯ СЕТЬ. РЕЧНЫЕ БАССЕЙНЫ

Совокупность речных долин в пределах некоторой территории называется речной или долинной сетью. Совокупность водотоков различной величины, изливающих воды одним общим потоком в мо­ре или озеро, называют речной системой. В каждой речной системе различают главную реку, впадающую в водный бассейн (озеро, море, океан) и притоки. У притоков могут быть свои притоки, у тех,, в свою очередь, свои и т. д. Поэтому принято различать притоки первого, второго, третьего и т. д. порядков.

Площадь, с которой осуществляется сток в главную реку (вмес­те с ее притоками), называется речным или водосборным бассей­ном. В площадь бассейна включаются и пространства между при­токами, так как для склонового стока (делювиального смыва) дни­ща притоков и главной реки являются базисом денудации, и река получает питание как водное, так и в виде обломочного материала не только за счет притоков и стока, но и со склонов. Граница между бассейнами соседних рек называется водоразделом. Подоб­но притокам, бассейны и водоразделы могут быть разного по­рядка.

По характеру рисунка речной (или долинной) сети различают: древовидный, перистый, решетчатый (ортогональный), параллель­ный, радиальный, кольцевидный (рис, 70) типы. Древовидный тип характеризуется тем, что главные реки и их притоки образуют беспорядочно ветвящуюся систему, в которой нельзя выделить (пре­обладающего направления водотоков (Волжская речная система и др.) Когда в стержневую, главную реку притоки впадают сим­метрично с обеих сторон (под прямым или острым углом), образу­ется перистый тип речной сети. Этот тип характерен для больших продольных долин складчатых областей. В куэстовых областях может сформироваться дважды перистый тип. Решетчатый, или ортогональный, тип присущ складчатым областям, где звенья реч­ной сети располагаются по двум взаимно перпендикулярным на­правлениям, причем более длинные отрезки рек занимают продоль­ные долины, а более короткие—поперечные, обычно приуроченные к зонам разломов (бассейн реки Белой на западной склоне Юж­ного Урала, река Урал в верхнем течении). Параллельный тип ха­рактеризуется параллельным течением рек в одном или противо­положном направлениях. Возникает он в пределах складчатых об­ластей, особенно на их периферии, на наклонных поверхностях освободившихся из-под уровня моря равнин, на участках, сложен­ных породами различной прочности, круто наклоненных или стоя­щих на головах. Радиальный тип образуют реки, имеющие центро­бежную или центростремительную систему. Он характерен для вулканов центрального типа, межгорных впадин. Кольцевидный, пли вилообразный, тип возникает по периферии солянокупольных структур или в пределах брахиантиклиналей, сложенных породами различной прочности.

Изучение рисунка гидрографической сети имеет большое значе­ние, так как тот или иной тип долинной сети образуется под влия­нием определенных геологических, климатических и других при­
родных факторов и таким образом отражает значение этих факто­ров в формировании данного ландшафта. В ряде случаев изучение типа речной сети может служить наводящим признаком в изуче­нии геологического строения местности, говорящем об основных чертах тектоники — о направлении складчатости, о простирании линий разломов, о соотношении систем трещин в породах и т. п., т. е. иметь непосредственный практический интерес. Так, радиаль­ный тип долинной сети может быть характерен для соляных купо­лов или для брахиантиклиналей, а в некоторых случаях — и для крупных «трубок взрыва». Соляные купола и брахиантиклинали нередко представляют собой нефтегазоносные структуры, с трубка­ ми взрыва связаны месторождения алмазов и т. п.

УСТЬЯ РЕК

Устья крупных рек, впадающих в море, океан или озеро, имеют различный характер. Наиболее типичным устьевым образованием является дельта реки. Дельтой называется, аккумулятивная форма, создаваемая рекой на участке впадения ее в конечный водоем. Дельта обычно характеризуется ветвлением реки на отдельные рукава, хотя бывают дельты и не имеющие рукавов. Сравнительно редко встречаются также дельты, в пределах которых происходит ветвление на рукава, однако межрукавные острова при этом ока­зываются сложенными не аллювиально-дельтовыми, а какими-либо иными отложениями, слагающими прибрежную равнину. Это так называемые врезанные дельты или псевдодельты. Такую псевдо­дельту имеет, например, река Нева.

Острова, на которых расположена значительная часть Ленин­града, сложена не аллювием Невы, а очень молодыми морскими отложениями.

Простейшим видом дельты является клювовидная дельта, со­стоящая из трех основных элементов: приустьевого участка русла реки и двух приустьевых кос по обе стороны от него. Образование кос связано с уменьшением скорости речного течения на участке смыкания реки и водоема, в то время как на стрежне еще продолжает сохраняться течение, препятствующее отложению ал­лювия (дельта реки Тибр в Италии). Вообще же этот тип дельты обычно характерен для небольших рек (рис. 71, А).

Следующий по стадии развития тип дельты — лопастная дель­та. У американских и английских авторов этот тип называется еще «птичья лапа». Образованию лопастной дельты предшествует фуркация русла на 2—3 рукава. Причины фуркации могут быть разными: различия в уклонах местности, в геологическом строе­нии, но наиболее важны те, которые связаны с динамикой потока и наносов. Замечено, что во время паводка на приустьевом участке реки происходит увеличение продольного уклона поверхности по­тока, создающее благоприятные условия для донной эрозии. На некотором расстоянии выше устья образуется на дне русла отри­цательная форма рельефа — приустьевая яма. Материал, выноси­мый из приустьевой ямы, отлагается в устье, вблизи окончаний приустьевых кос, где образуется аккумулятивный островок — осередок, делящий поток на два рукава. У нового устья каждого и рукавов надстраиваются новые приустьевые косы. Рукава удли­няются, выдвигаясь вместе с косами в море. Этот процесс может повториться — в результате образуется лопастная дельта. В плане она действительно напоминает птичью лапу. Типичный пример ло­пастной дельты — дельта Миссисипи (рис. 71, Б).

При многократном делении на рукава твердый сток реки рас­пределяется более равномерно, и дельта выдвигается в море так­же более равномерно, уже не образуя далеко выдвинутых лопас­тей. Такая дельта называется многорукавной, или мелколопастной (дельта Волги, рис. 71,В).

Охарактеризованные типы дельт представляют собой формы, выдвинутые в море. Бывают дельты другого типа — так называе­мые дельты выполнения. Они образуются при впадении реки в мел­ководный залив. Формирование такой дельты протекает при сов­местном участии флювиальных и волновых процессов, причем последние способствуют образованию берегового вала на некотором расстоянии от края формирующихся рукавов дельты. В результате рельеф такой дельты принимает своеобразные черты. Приустьевые косы смыкаются с береговыми валами, образуя ячеистый рисунок положительных форм рельефа — валов. Между ними остаются по­ниженные пространства, занятые болотами и озерами. Типичной дельтой выполнения является дельта Дуная (рис. 71, Г). При значительном воздействии волнения морской край дельты приобретает выровненный контур, как это наблюдается, например, в дельте Нигера, подверженной мощному воздействию прибоя (рис. 71, Д).

Нередко дельты могут достигать огромных размеров — десятков тысяч квадратных километров, образуя дельтовую равнину. Об­ширные равнины восточной части Китая — это слившиеся дельто­вые равнины Хуанхэ и Янцзы. В других случаях в пределах неко­торого отрезка морского берега может впадать много сравнительно небольших рек. Суммарный твердый сток таких рек, несмотря на небольшую величину каждой из них, может быть настолько значи­телен, что вдоль берега из этих отложений может образоваться прибрежная аллювиальная равнина. Так, значительная часть североазербайджанского побережья Каспийского моря представляет собой прибрежную дельтовую равнину.

Речные аккумулятивные террасы крупных рек нередко также могут достигать больших размеров. Сильно развитые в ширину аллювиальные террасы или комплекс таких террас называют ал­лювиальными равнинами. Широкие аллювиально-пролювиальные равнины формируются и в горах, если река протекает через значи­тельную внутригорную депрессию — грабен или синклинорий.

Таким образом, реки — мощный фактор аккумулятивного вы­равнивая рельефа. Если к этому добавить, что как ледипланация, так и ленепленизация рельефа невозможны без существенного участия рек в этих процессах, поскольку именно они удаляют про­дукты разрушения склонов, то становится понятным огромное значение их в общем процессе выравнивания рельефа, формировании Облика земной поверхности и в поступлении осадочного материала с континентов в моря и океаны.

ГЛАВА 15. КАРСТ И КАРСТОВЫЕ ФОРМЫ РЕЛЬЕФА