ГЛАВА 8.
Формы рельефа временных потоков в горах и на равнинах
К наиболее распространенным формам, созданным временными потоками в горах, относятся ложбины (долины) стока. Горные временные потоки возникают внезапно, при бурном таянии снега или ливневых дождях и существуют всего несколько дней и даже часов, успевая при этом произвести большую работу. Отличительная черта их долин — значительная глубина и крутизна, прямолинейность, большие уклоны. Обычно в верхней части долины временного потока выделяется водосборная воронка, или углубление, служащая приемником и накопителем вод, стекающих с окружающих склонов. В наиболее низкой части водосборной воронки начинается собственно долина или канал стока вод, который заканчивается у подножия горного склона конусом выноса. Пролювий конусов выноса характеризуется слабой сортированностью и резко наклонной слоистостью. В строении горного рельефа долины временных потоков играют расчленяющую роль, а слившиеся друг с другом конусы выноса формируют наклонные пролювиальные равнины. Особенно велико их значение в условиях горных пустынь.
Нередко долины горных временных потоков служат местом выноса вместе с водой огромного количества каменного и глинистого обломочного материала. Такие грязекаменистые потоки в Средней Азии и на Кавказе называются селями, в Альпах— мурами. В качестве примера можно привести "Бешеную" балку, расположенную на Военно-Грузинской дороге на Кавказе, описанную А.С. Пушкиным в "Путешествии в Арзрум". Это обычно почти сухое, круто врезанное в склон горного массива ущелье в период дождей превращается в бешеный поток, выходящий в долину Терека. На конусе выноса разместился районный центр Казбеги, а река под давлением растущего конуса выноса образовала в этом месте излучину.
Печальной известностью в этом отношении до недавнего времени пользовалась небольшая речка Малая Алмаатинка. Огромный селевой поток по ее длине ворвался в город Алма-Ату 8 июля 1921 года. Окраинные улицы были заполнены крупными камнями и илом, разрушены здания, погибли люди. Сели повторялись неоднократно в Алма-Ате, Ереване (1946 г.) и других местах. Во многих странах, в том числе и в России, существует служба селей, которая занимается прогнозированием и предупреждением этих катастрофических явлений. Так, для безопасности Алма-Аты в ущелье Малой Алмаатинки путем мощных направленных взрывов в урочище Медео воздвигнута плотина. В результате первого взрыва в 1 966 г. в ущелье сброшено более 2 миллионов кубометров горных пород, создавших плотину в 62 метра. Второй взрыв в 1967 году нарастил плотину до 90 метров. Она выдержала самый мощный сель 1973 года; Алма-Ата избавлена от селевых катастроф на сотни лет.
Временные потоки на равнинах создают разнообразные формы рельефа, которые принято объединять под названием оврагов и балок. В отличие от плоскостного и струйчатого смыва на склонах в период дождей и таяния снега возникают первоначальные формы линейной эрозии — борозды.
Линейная эрозия и формирование овражно-балочного типа рельефа относятся к числу неблагоприятных для хозяйственной деятельности природных явлений. Они выражаются в большой глубине и частоте расчленения поверхности, которая при этом нарушается благодаря понижению уровня грунтовых вод, выносу мелкозема из почвенного слоя и поверхностного грунта, механическому разрушению почвы, образованию многочисленных конусов выноса и др. Овражная эрозия широко распространена в районах интенсивной хозяйственной деятельности и это обстоятельство вызывает необходимость разрабатывать защитные мероприятия и вести борьбу с оврагами. На Среднерусской, Приволжской, Ставропольской возвышенностях рост оврагов достигает 3 — 4 метра в год, а длина составляет несколько километров при глубине 20 - 50 метров. Разрушение овражной эрозией освоенных территорий Североамериканских прерий привело к полному уничтожению почвенного слоя на значительных площадях и появлению так называемых "дурных земель" (bad land).
В Поволжье овраг называли "враг". В других местах вместо "овраг" говорили "провалье", "рытва", "обвалище", "прорва". Об оврагах написал в конце XIX века книгу В. Масальский, Когда читаешь эту книгу, кажется, что речь идет о медленной и упорной окопной войне, которая развернулась на всем протяжении черноземного края. Словно длинные извилистые траншеи, продвигались овраги по стране, прорезая дороги, вторгаясь на улицы и площади городов, разрушая дома, опустошая пашни и луга.
Дело часто начиналось с пустяка. Крестьянин распахивал сверху вниз крутой склон или проводил глубокую борозду, чтобы отделить свой надел от соседнего. Весной в борозду или колею устремлялся мутный поток талой воды. Он мчался вниз по склону водопадами, углубляя рытвину, размывая ее, подтачивая ее стенки, унося с собой подчас целые глыбы земли.
С каждым годом овраг все выше вползал вверх по склону. Если в нем бежал не один ручей, а два ручья или больше, овраг начинал ветвиться, расползаться по пашне в разные стороны. Был случай, когда ливень за один день образовал овраг длиной 16 метров, шириной 2 метра и глубиной 3,5 метра.
Возникновение оврагов связано с определенным сочетанием природных условий: 1) особенности климата, для которого характерны неравномерность и ливневый характер осадков, сухие периоды года летом и зимой; типичен в этом отношении климат степной зоны; 2) свойства горных пород — слабая устойчивость их к размыву, высокая водопроницаемость и трешиноватость, способность удерживать вертикальные стенки. К числу таких пород относятся лессы и лессовидные суглинки, известняки и другие карбонатные породы. 3) низкое положение базиса эрозии, т.е. значительные относительные превышения, позволяющие эрозионным процессам проникать на большую глубину. Поэтому наиболее густо овраги развиты на возвышенностях, высоких равнинах и плато с глубоко врезанными речными долинами; 4) интенсивная хозяйственная деятельность, выражающаяся в распашке водоразделов и склонов, сведении лесов, создании густой сети полевых дорог и т.д.
Закладываются овраги в качестве более мелких форм по ранее существовавшим эрозионным формам (балкам, сухим ложбинам стока) и называются донными или вложенными. В других случаях они возникают на склонах речных долин, озер, морей и тогда называются береговыми или первичными.
Беларусь расположена в лесной зоне и не относится к типичным овражным районам, однако овраги получили распространение и на ее территории — на возвышенностях с покровом лессовидных пород, сильно распаханных, слабо облесенных (Минская, Новогрудская, Оршанская, Копыльская, Мозырская).
Для геоморфолога изучение оврагов представляет большой интерес, так как они являются моделями речных долин, и все этапы их развития можно наблюдать за небольшой отрезок времени. В жизни каждого оврага выделяются четыре основные стадии (рис. 22). В начальной стадии на склоне речной долины, озера или другого понижения образуется эрозионная борозда, которая, становясь местом стока временных водотоков, постепенно расширяется, углубляется и превращается в рытвину или промоину глубиной 1—2 метра и длиной несколько метров. Такой овраг имеет узкое днище, крутые склоны, V-образный поперечный профиль, однако небольшие размеры позволяют его заровнять, уничтожить.
Следующая стадия оврага развивается на базе рытвины, в которую сбрасывается все больше поверхностных вод. Она получила название стадии висячего устья или врезания оврага вершиной. Эта стадия характеризуется резко выраженной глубинной регрессивной эрозией, которая затрудняет применение противоовражных мероприятий. Поперечный профиль остается V-образным, овраг отличается отвесными склонами и отсутствием на дне постоянного водотока (овраг не достиг уровня грунтовых вод). Продольный профиль крутой, невыработанный, на нем выделяется участок вершинного перепада, где овраг продвигается вверх по склону с помощью пятящейся эрозии (рис. 23). У подножия вершинного перепада образуется водобойный (эворзионный) колодец. Второй перепад образуется в устье оврага, которое располагается выше дна речной долины, "висит" над базисом эрозии. В этом месте также развивается интенсивная пятящаяся эрозия, направленная на выполаживание продольного профиля оврага.
Третья стадия развития оврага носит название выработки профиля равновесия. Подобно любому водотоку, овраг стремится выработать профиль равновесия за счет выполаживания и сглаживания неровностей и перепадов, т.е. глубинной эрозии. В этой стадии поперечный профиль его расширяется, склоны становятся более пологими, покрываются плащом осыпей и делювия, а на дне развивается слой овражного аллювия. В устье оврага образуется конус выноса, а если овраг достигает уровня грунтовых вод, появляется небольшой постоянный ручеек. Постепенно процесс выработки профиля равновесия и разрушения склонов приводит к образованию глубокой длинной ложбины (долины) с мягкими очертаниями пологих задернованных склонов, широким днищем и постоянным водотоком. Это стадия балки, т.е. стадия дряхлости оврага и превращения его в речную долину. Балки степной и лесостепной зон обеспечены водой и всегда служили местом поселений человека. Однако при сплошном освоении склонов под сельскохозяйственные культуры возникают свежие овраги — отвершки, которые могут самостоятельно развиваться, образуя разветвленную овражно-балочную систему.
Против линейной (овражной) эрозии применяется ряд методов, которые наиболее эффективны в стадии рытвины и выработки профиля равновесия. В начальной стадии возможно механическое выравнивание, а на последней стадии применяются фитодренаж (закрепление травянистой и кустарниковой растительностью), бетонирование вершинного перепада, создание искусственного каскада в целях сокращения скорости весенних потоков и др.
Учитывая ущерб, наносимый овражной эрозией черноземным почвам степной и лесостепной зон, а также дерново-подзолистым почвам лесной зоны, принимаются меры по защите почв от ветровой и водной эрозии.
ГЛАВА 9.
Рельеф постоянных водотоков
Основной формой рельефа постоянных водотоков являются речные долины или относительно узкие длинные ложбины, образованные реками и имеющие уклон в соответствии с их течением от верховьев к низовьям. Речные долины широко распространены на суше, а в гумидном климате их сочетание создает специфический долинный тип рельефа, основу которого составляют речные долины и водоразделы между ними. От характера долинной системы зависит общий облик рельефа: степень его расчлененности, характер основных процессов, накопление рыхлых отложений или их вынос в ближайшие понижения и многое другое. В горных странах речные долины поражают своей глубиной, превышающей 1 — 1,5 километра, а на равнинах— шириной, достигающей нескольких десятков километров. Для геоморфолога изучение речной долины представляет первостепенный интерес, так как ее строение, состав и мощность аллювия, направление эрозионной и аккумулятивной деятельности раскрывают историю развития не только реки, но и прилегающей части ее бассейна, а также позволяют прогнозировать возможность использования в хозяйственной деятельности.
Учитывая общие законы деятельности водотоков, можно заранее сказать, что характер речных долин очень разнообразен и зависит от массы воды и скорости течения, положения базиса эрозии, направления современных эпейрогенических движений, геологических структур, состава горных пород Деятельность реки в каждый отрезок времени характеризуется морфологией ее продольного и поперечного профиля. За период своего существования каждая река стремится выработать себе профиль равновесия в виде плавной вогнутой кривой, напоминающей параболу. Продольный профиль реки обладает способностью к саморазвитию, общая тенденция которого состоит в стремлении водотока к выравниванию своего продольного профиля в процессе регрессивной эрозии.
Представим себе молодую реку, текущую по наклонной поверхности, которая сложена различными породами. В начальной стадии эрозионного цикла продольный профиль имеет черты невыработанного, т.е. состоящего из участков относительно пологих и вогнутых в мягких породах и выпуклых в виде ступеней в местах выходов твердых пород. Именно в этом месте образуются стремнины, пороги, водопады. В плане такая невыработанная долина будет иметь "четковидную" форму, где озеровидные расширения (плесы) с незначительной скоростью течения чередуются с узкими участками — перекатами, на которых скорость течения резко увеличивается. Для каждого переката лежащий ниже по течению плес служит локальным базисом эрозии, на уровне которого происходит аккумуляция влекомого и взвешенного материала. От этого уровня выступ продольного профиля отодвигается вверх по течению в процессе пятящейся эрозии, одновременно спрямляя на перекате продольный профиль. В начальную стадию эрозионного цикла устье реки расположено выше базиса эрозии — "висит" над ним подобно оврагу. Этим объясняется большая энергия реки и способность ее выполнять активную глубинную эрозию. Поперечный профиль невыработанных (неоформленных) долин имеет ряд индивидуальных черт. Особенно ярко они проявляются в горных реках и на высоких плато, где значительные уклоны и низкое положение базиса эрозии способствуют глубинной эрозии. Такие долины отличаются не только большой глубиной, но и отвесными склонами, близко подходящими друг к другу. Дно долин занято спрямленным руслом, пойма отсутствует, а аллювий представлен галечниковым и каменистым материалом. В кристаллических породах и в массивных известняках образуются кляммы (от нем, klатт), т.е. глубокие узкие щели, ширина склонов которых в верхней части не более ширины днища долины, а иногда и менее его, так что склоны нависают под дном долины. Намного чаще горные долины имеют характер ущелий глубиной более 1000 метров с отвесными склонами, узкое днище их занято руслом. На склонах обнажаются кристаллические или дислоцированные осадочные породы, рассеченные рекой. Классическим примером может служить Дарьяльское ущелье Терека на Кавказе, глубочайшие ущелья рек Западного Памира, Гималаев.
На высоких равнинах, плато, нагорьях невыработанные долины носят название каньонов. В отличие от ущелий, каньоны часто возникают в горизонтально залегающих осадочных породах различной твердости, поэтому при врезании реки образуется система террасовидных уступов — структурных террас (рис. 24). Подобно ущельям, каньоны отличаются большой глубиной, узким днищем, занятым водотоком. Реки, впадающие в такой каньон, также образуют глубоко врезанные долины, которые расчленяют территорию, придавая ей характер эрозионных гор с плоскими вершинами. Всемирную известность получил Большой каньон реки Колорадо, глубина которого достигает 1800 метров, а система притоков образует одно из живописных глубоко расчлененных и труднодоступных мест на Северо-Американском материке. М. Шварцбах в книге "Великие памятники природы" пишет: "Первоначально обширное плато Колорадо не было гористым. Поверхность слоев осадочных пород, слагающих плато, как пестрые листы книги первоначально расстилались приблизительно на уровне моря почти там, где эти слои некогда отлагались. Праколорадо и другие реки пересекали это низкое плато в больших неправильных меандрах. Решающее, или лучше сказать "врезающее", значение имело постепенное поднятие плато тектоническими силами, начавшееся в третичном периоде. Река не могла оставаться к этому безучастной и врезалась в плато, как вгрызается циркулярная пила в бревно, которое подводят к ней снизу". Последней разновидностью невыработанных долин считаются V-образные долины, характеризующие дальнейшее развитие эрозионного цикла и приближение к оформленной долине. В V-образной долине склоны хотя и крутые, но широко расходятся в стороны, а дно осложняется молодой поймой.
Своеобразный характер имеют молодые неоформленные долины на низменных равнинах, образованных в эпоху последнего оледенения. Примером могут служить небольшие протоки, соединяющие многочисленные озера на севере Беларуси, в Прибалтике, Канаде. Неоформленность выражается в неразработанности продольного профиля, четковидном характере долин, представленных практически только руслом. При стабильном положении базиса эрозии выработка профиля равновесия происходит очень медленно. В условиях понижения базиса эрозии дренирующей реки протоки осуществляют глубинную эрозию, что приводит к спуску озер и выравниванию образовавшихся на их месте долин в профиле и в плане.
Процесс выработки профиля равновесия изменяет морфологию продольного и поперечного профиля долины, и эрозионный цикл переходит в стадию зрелости. Продольный профиль при этом не только сполаживается, но одновременно становится более крутым в среднем течении за счет уменьшения уклонов и глубинной эрозии в устье. В конце концов река достигает такого состояния, при котором она может производить только боковую эрозию и транспортировку материала, т.е. вырабатывать профиль равновесия (рис. 25). Достижение равновесного состояния начинается от низовья реки и постепенно перемещается к верховьям. В стадии зрелости речная долина имеет специфические черты, которые позволяют отнести ее к оформленным, или пойменным. Благодаря плоскому днищу и относительно крутым склонам, такие долины называются ящикообразными.
Боковая эрозия выполняет большую работу по расширению долины, при этом вырабатываются излучины и меандры, а склоны расходятся на расстояние в несколько километров. Одновременно в зрелой долине идет процесс накопления аллювия, который начинается в устье и продвигается вверх по течению. Теперь уже нижнее течение реки не "висит" над базисом эрозии, а соединяется с ним на одном уровне. При последующем сокращении уклона в нижнем течении образуется дельта, русло реки разбивается на рукава, аллювий медленно перемещается в зависимости от скорости течения. Река вступает в стадию дряхлости (рис. 26).
Описанный эрозионный цикл, как правило, в природе нарушается в результате движения земной коры или изменения уровня океана. При понижении уровня (отступание моря, поднятие суши) устье реки может оказаться в положении "висячего". Это вызывает процесс врезания русла в собственный аллювий или коренные породы и процесс глубинной эрозии передается вверх по течению. Начинается процесс "омолаживания" продольного профиля, появления признаков невыработанной долины. В первый момент признаки омоложения будут обнаруживаться в нижнем течении, в то время как в среднем еще сохраняются черты зрелости. При повторном врезании реки ее старая пойма оказывается выше нового русла и таким образом в поперечном профиле появляется надпойменная терраса.
В том случае, если отступание моря или озера осуществляется на одном уровне с устьем реки, последнее смещается вслед за базисом эрозии, расходясь при этом на протоки, образуя низкую дельту. Такого происхождения, по-видимому, дельта Волги.
Иные изменения наблюдаются в долине при поднятии базиса эрозии. В этом случае от места впадения реки (моря, озера) образуется подпор воды, нижний отрезок реки превращается в залив, эстуарий, а устье отодвигается вверх по течению. В дальнейшем процесс прекращается с помощью усиленного накопления аллювия и подъема таким образом русла на новый уровень. Интенсивное накопление аллювия передвигается вверх по течению благодаря появлению выпуклого участка продольного профиля в нижнем течении и резкого падения уклонов. Процесс старения реки сопровождается распластованием водного потока, образованием широких пойм, рукавов, островов, заводей, в которых скапливаются глинистые и илистые толщи.
Морфология речных долин
Основными элементами оформленной речной долины являются склоны, днище, русло. Линия перегиба основания склона и днища называется подошвой, а линия перегиба верхней части склона — бровкой. Склоны могут быть прямыми, выпуклыми, ступенчатыми (террасированными). В зависимости от происхождения, возраста. стадии развития, геологических структур, рельефа, современных движений, климата долины имеют различный морфологический облик. Уже говорилось о том, что на ранних стадиях развития в горах при низком базисе эрозии долины носят неоформленный характер кляммов, ущелий, У-образных долин. В таких же условиях на плато и высоких равнинах реки образуют каньоны. Дальнейшее преобразование речных долин, выработка профиля равновесия ведет к их расширению и формированию пойменной, или оформленной, долины с преобладанием боковой эрозии. В этом состоянии днище долины представлено поймой, которая покрывается водой лишь в половодье или паводки. В меженное время река размещается в русле, т.е. длинном узком понижении на дне долины, выработанном водным потоком и играющем весьма существенную роль в формировании долины.
По внешнему виду различают русла прямолинейные, фуркирующие (дробящиеся на рукава) чаще всего в реках, перегруженных обломочным материалом, и меандрирующие (извивающиеся). Дробление русла на рукава и разделяющие их острова обычно для дельтовых участков, при выходе горных рек на равнины, в местах пересечения рекой отрицательной геологической структуры и связано с резким сокращением уклонов и скорости течения.
В русле каждой реки образуются специфические формы, в первую очередь плесы и перекаты, нарушающие равномерный уклон речного дна (рис. 27).Типичный перекат равнинной реки представлен асимметричной песчаной грядой, пересекающей русло под углом. Склон гряды, совпадающий с течением, крутой (называется подвальем), а противоположный — отлогий. Примыкающие к берегам и возвышающиеся над меженным уровнем расширенные части гряды переката именуются побочнями — нижним и верхним. Глубокая часть русла у противоположного побочного берега называется плесом, а седловина между побочнями — корытом переката. Плесы и перекаты имеют тенденцию в период половодья смещаться вниз по течению реки со скоростью сотен метров в год.
Основой динамических русловых процессов является турбулентный характер движения воды. Особая черта русла — его извилистость, которая служит показателем устойчивого состояния реки на данной стадии. Прямолинейные русла встречаются относительно редко в стадии молодости и преобладания глубинной эрозии. В молодых реках первая излучина образуется при встрече потока с любым препятствием (более твердой породой, выступом поверхности и т.д.). Вслед за первой ниже по течению возникает вторая, за ней третья и т.д. Образование излучин связано с тем, что центробежная сила в потоке первой излучины отбрасывает поток воды к вогнутому берегу ниже по течению Струя наиболее быстрого (стрежневого) течения подмывает вогнутый берег, и в результате образуется излучина. Ниже снова все повторяется. Постепенно вогнутый берег излучины подмывается и становится обрывистым, а противоположный — низким, намытым. В этом месте образуется прирусловая отмель. С течением времени излучины все глубже вдаются в вогнутый берег, радиус их кривизны увеличивается и образуются меандры, получившие название по типичной в этом отношении реке Меандр в Малой Азии. Развитие меандр направлено на расширение долины. Кроме того, существует тенденция смещения меандр вниз по течению, так что выпуклый берег постепенно срезается и ширина долины уравнивается (рис. 28).
Полная излучина состоит из двух изгибов (колен). В каждом колене различают вершину и крылья изгиба. Выделяется также радиус излучины— расстояние между основанием двух крыльев. Отношение длины излучины к ее проекции на продольную ось долины называется коэффициентом извилистости. Средняя величина этого показателя для равнинных рек составляет 1,5 - 2 и более.
В плане излучины имеют неодинаковую форму и разделяются на сегментные, синусоидальные, омеговидные, сундучные, заваленные (косые), сложные. Различают излучины первичные и вторичные. Первые обусловлены рельефом и структурами земной поверхности (например, Самарская Лука на Волге). Вторичные излучины формируются работой самой реки в однородных породах и отличаются выдержанностью размеров и радиусов. Среди вторичных излучин выделяются три типа: вынужденные, свободные и врезанные. Первые образуются из-за наличия препятствия в виде выступа твердых пород, конуса выноса в долине или балке и т.д. Свободные, или блуждающие, меандры создаются самой рекой в рыхлых аллювиальных отложениях в пределах поймы. Их формы, размеры, динамика определяются водностью и режимом реки. Например, радиус кривизны пропорционален ширине русла, а следовательно, расходу воды. Мелководные реки равнин имеют большую кривизну излучин, чем крупные многоводные. Скорость смещения излучин зависит от расходов воды и уклона. Врезанные меандры образуются из свободных при интенсивном проявлении глубинной эрозии. В этом случае в каждую излучину входит выступ коренного склона долины реки или ее надпойменных террас. Таким образом, в формировании врезанных меандр принимает участие не только русло, но и вся долина. Примером могут служить глубоко врезанные меандры в долине реки Сан-Хуан — притока Колорадо. Они получили образное название "гусиные шеи" goosenecks).
В оформленных долинах вершины двух соседних меандр сближаются и между ними остается лишь узкий перешеек, который в период половодья разрушается, река спрямляет русло, а оставшаяся вершина меандры превращается в старицу (староречье).
Пойма, ее образование, рельеф
Пойма — это приподнятая над меженным уровнем воды в реке часть дна долины, покрытая растительностью и затопляемая только в половодье. Образование ее является признаком оформленной долины и связано с процессом меандрирования. Механизм формирования поймы описан многими авторами: в каждой излучине стрежневое течение подмывает вогнутый берег и одновременно интенсивно углубляет русло. Турбулентность движения воды способствует перемещению и дифференциации разрушенного материала. Наиболее мелкие глинистые частицы во взвешенном состоянии уносятся вниз по течению реки; более крупный песчаный материал относится донными струями и откладывается у противоположного выпуклого берега. На дне плеса у вогнутой части излучины остается только наиболее грубый валунно-галечниковый материал, образующий цоколь аллювиальных отложений. Наиболее ярко все процессы происходят в половодье, а в меженный период песчаный материал выпуклой части излучины обнажается из-под воды, формируя участок прирусловой отмели будущей поймы. Из года в год русло реки смещается в сторону вогнутого берега и прирусловая отмель расширяется, а прерывистость этого процесса приводит к оформлению дугообразных гряд (грив) и межгривных понижений (рис. 29).Аллювий прирусловой отмели обычно грубого состава и зависит от скорости течения воды в русле. Механический состав и сортировка его меняются при колебании уровня воды, что вызывает косую слоистость. Описанный процесс постепенно смещается вниз по течению вместе с излучинами, и линия поймы, таким образом, спрямляется. С течением времени высокие участки прирусловой отмели заливаются водой только в половодье. На ней появляется растительность; на открытых участках возникают небольшие дюны. Чем ближе к тыловому шву (подошве) поймы, тем мельче состав пойменного аллювия, который разнообразится прослоями илистого аллювия старичного типа Мощность аллювия обычно не превышает разницы высот максимального уровня половодья и самого глубокого участка реки — нормальный аллювий. Однако в условиях тектонического погружения или подъема уровня океана мощность аллювия может увеличиваться во много раз. По этому признаку различают поймы аккумулятивные (с нормальной мощностью аллювия) и цокольные, связанные с проявлением глубинной эрозии с маломощным аллювием, залегающим на породах иного происхождения.
Таким образом, пойма образуется в результате смещения излучин и начинается с прирусловой отмели у выпуклого берега. В оформленной долине в результате длительной эволюции возникает двусторонняя пойма, придающая долине ящикообразный облик.
Пойма относится к числу динамичных форм рельефа. Русловые процессы вызывают перемещение аллювия и появление характерных микроформ. Вдоль русла формируется прирусловая отмель, или прирусловой вал. Он возникает в результате аккумуляции крупных частиц на участке резкого сокращения скорости потока на границе русла и поймы. Прирусловой вал отделяет от русла остальную пониженную часть поймы, зарастает представителями песколюбов и ксерофитов.
Основная часть поймы — центральная пойма, где в период половодья отлагаются лишь мелкие глинистые частицы. Воды половодья в этом месте движутся медленно, задерживаются дольше, а иногда и вовсе не возвращаются в русло, что способствует заболачиванию. Рельеф центральной поймы чаще всего гривистый. Гривы — остатки древних прирусловых валов перемежаются с понижениями, занятыми болотами и вытянутыми старичными озерами. Третья часть поймы — присклоновая (притеррасная) занимает понижение тылового шва или подошвы склона. Обычно она сильно заболочена за счет выходов грунтовых вод и обводнена руслами небольших впадающих рек, которые, достигнув поймы, движутся в понижении тылового шва вдоль русла основной реки.
Усложняют строение поймы также конусы выноса временных потоков, "останцы", возникающие после прорыва шейки врезанных меандр и отчленения участка коренного склона, а также дюны на поверхности прирусловых валов.
Поймы равнинных рек, особенно крупных, достигают значительной ширины — до нескольких километров. В таких случаях образуется особый тип ландшафта — пойменная низменность, используемая в хозяйственной деятельности: в естественном состоянии здесь распространены сенокосные угодья, урожайность их зависит от высоты, сроков половодья и микрорельефа.
По характеру рельефа принято различать сегментные, параллельно-гривистые, обвалованные типы пойм. Первые характерны для меандрирующих рек; параллельно-гривистые поймы возникают при тенденции крупных рек смещаться в сторону одного из склонов (Волга, Енисей); обвалованные поймы свойственны рекам, пересекающим предгорные равнины. Многие крупные реки, пересекающие предгорные равнины, несут огромное количество рыхлого материала (Риони, Кубань, Миссисипи), в результате чего русло реки и прирусловые валы оказываются выше остальной части поймы и даже прилегающей равнины. Во время половодья вода прорывает прирусловые дамбы, заливает окружающие территории, не в состоянии вернуться обратно в русло. Возникают широкие заболоченные территории — плавни. Для борьбы с заболачиванием естественные дамбы искусственно повышают и осушенную (польдерную) территорию поймы интенсивно используют в сельском хозяйстве. Так текут в нижнем течении реки Миссисипи, Риони, Терек и др. Систему польдеров предполагается создать вдоль реки Припять для защиты от наводнений и интенсификации использования заболоченных пойменных угодий.
В эпоху современного техногенеза естественные русла и поймы рек нередко подвергаются значительным изменениям, не всегда благоприятным для жизни рек. Это касается спрямления русл, в результате чего половодья протекают очень быстро и бурно, а в меженный период уровень воды резко понижается (например, сооружение Цимлянского водохранилища заметно сократило половодье в нижнем течении Дона). Естественный процесс деятельности реки искусственно изменяется и в рациональном направлении: при создании вдоль продольного профиля системы водохранилищ — каскадирование — в целях уменьшения эрозии, твердого стока, накопления необходимых для хозяйства объемов воды и т.д. Примером может служить река Волга.
Речные террасы
Изучение речных террас относится к одному из наиболее важных и сложных вопросов флювиальной геоморфологии, так как дает возможность судить об эволюции реки, о характере изменений климата, колебаниях уровня базиса эрозии в пределах ее бассейна в течение достаточно длительного времени.
Внешне речные террасы представлены сочетанием относительно пологих площадок, отделенных друг от друга более или менее высокими уступами. Получается система ступеней, ограниченных бровкой и тыловым швом (подошвой), вытянутых параллельно реке — продольные террасы — иногда на протяжении многих километров. Сложены террасы полностью или отчасти аллювиальными отложениями и свидетельствуют о том, что когда-то река текла на более высоком уровне. Обычно площадки террас — бывшие поймы — во много раз шире по сравнению с высотой уступа. У крупных равнинных рек ширина террас достигает многих километров, а высота — нескольких метров. Последовательность образования каждой террасы начинается с накопления аллювия в период развития боковой эрозии и аккумуляции, а затем — уступа, означающего смену эрозионного цикла и развития глубинной эрозии. Счет террас (относительный возраст) ведется снизу, от более молодой — первой надпойменной вверх, к более древним (II, III надпойменным) (рис. 30).
Цикловые аллювиальные террасы характеризуются сменой или нарушением эрозионного цикла. Самой общей причиной образования террас следует считать понижение базиса эрозии при тектонических, изостатических движениях или отступании морских бассейнов. Река, выработавшая профиль равновесия, под влиянием понижения базиса эрозии начинает усиленно врезаться, оставляя старую пойму, образуя уступ террасы. На уровне нового положения базиса эрозии река снова накапливает аллювий, образует новую пойму и формирует профиль равновесия. Следующее понижение базиса эрозии заставит русло оставить сложившуюся пойму и повторить новый эрозионный цикл. Процесс начинается на участке впадения реки и передается с помощью регрессивной эрозии вверх, поэтому количество цикловых террас в нижнем течении наибольшее. Они соответствуют морским и озерным террасам, но по возрасту всегда моложе (рис. 31).
Важной причиной образования террас служит изменение климата. При увлажнении и увеличении водности реки усиливается ее эродирующая способность, которая выражается в процессе врезания и выработки нового профиля равновесия. В низовьях реки величина врезания ограничивается положением базиса эрозии, поэтому максимум врезания приходится на среднее течение реки Такие террасы принято называть хордовыми.
Следовательно, надпойменные террасы могут возникать при понижении уровня океана — эвстатические террасы, поднятии территории — тектонические террасы, изменении климата на значительной территории — климатические террасы, в результате естественного преобразования речных систем (речных перехватов и пр.)
В первом случае самое большое количество террас и их развитие наблюдается в нижнем течении реки. Тектонические террасы лучше выражены на участках максимального поднятия, а в местах опускания они могут сливаться друг с другом или оказываются в погребенном состоянии. Наибольшей протяженностью в долине отличаются климатические — цикловые террасы, так как отражают изменение климата на большой площади.
Образование террас рек Восточно-Европейской равнины (Днепра, Дона, Волги и их притоков) связывают с изменениями климата и уровня океана в ледниковые и межледниковые эпохи. Этот процесс можно представить следующим образом: крупная полого-вогнутая низменная территория (например, Приднепровская низменность) в период таяния древнего ледника заполнилась серией рыхлых водно-ледниковых отложений, создавших цоколь для мощных аллювиальных осадков, накопленных позднее пра-Днепром в результате послеледникового увлажнения климата и высокого положения базиса эрозии, вызванного таянием ледяных масс. Возникла широкая пойменная низина. Последующее врезание в аллювий реки явилось реакцией на эпейрогеническое поднятие территории. Образовался уступ наиболее высокой террасы. В следующую ледниковую эпоху широкая долина реки снова стала ареной деятельности талых вод, а затем накопления мощных толщ аллювия. Послеледниковое врезание реки вызвало появление новой, более молодой террасы. Омоложенная таким образом река стала вырабатывать новый профиль равновесия, формирование которого может снова нарушиться в ту или иную сторону при изменении климата.
В описанном случае допущено, во-первых, что новая долина каждый раз более узкая, чем древнее. В природе может быть иначе: аллювий более молодой террасы перекроет осадки более высокой террасы, тогда последняя окажется погребенной и не выразится в рельефе.
Во-вторых, каждый последующий врез проявлялся интенсивно и достигал коренного ложа долины (как на участке Днепровских порогов). Такие террасы называются вложенными или прислоненными. В других случаях эрозионный врез ограничивается только толщей аллювия, и террасы называются наложенными.
Цикловые террасы обычно имеют небольшой абсолютный возраст. На реках Восточно-Европейской равнины, текущих на юг, они могут быть связаны с древними оледенениями и наиболее высокие насчитывают более 100 тысяч лет. Например, на реке Припять аллювий второй надпойменной террасы относится к эпохе таяния московского ледника, а первая терраса формировалась в эпоху последнего оледенения. На реках, текущих с юга на север и северо-запад (Западная Двина, Неман, Печора, Мезень, Одер, Эльба), возраст террас более молодой и связан с эпохой последнего оледенения и послеледниковым временем.
Далеко не всегда террасы относятся к цикловым.. Нередко они имеют локальный (местный) характер. Примером в этом отношении могут служить террасы реки Неман, образованные при спуске приледниковых озер, служивших реке временными базисами эрозии. Локальная терраса может образоваться выше участка реки, ранее подпруженного выступом твердых пород, поднятием ложа (типа порогов) Пересечение поднятия приводит к резкому понижению базиса эрозии и формированию выше порогов террасового уступа. Подобные условия возникают на участке впадения притока в главную реку, стимулирующую водность последней и усиление глубинной эрозии.
Локальные террасы формируются также в процессе обезглавливания рек выше перехваченного участка. Известны случаи образования локальных террас на малых реках под влиянием хозяйственной деятельности. Даже небольшая плотина на реке способствует усилению аккумуляции аллювия в образованном выше по течению водохранилище. Уничтожение плотины вызовет спуск водохранилища, врезание реки и формирование террасового уступа на этом участке.
В зависимости от строения выделяют три типа террас: аккумулятивные (аллювиальные), цокольные и эрозионные. Первые полностью сложены аллювием и обычно это нижние (первая и вторая надпойменные) террасы с относительной высотой несколько метров. В отличие от них, цокольные террасы в основании сложены водно-ледниковыми отложениями или коренными породами, а в верхней части — аллювиальными осадками, которые определяют возраст самой террасы. К такому типу относятся верхние террасы рек Восточно-Европейской равнины, Западной Европы, развитые на флювиогляциальных и озерно-ледниковых отложениях (Западная Двина, Висла, Одер, Эльба, Днепр). Относительные высоты таких террас достигают нескольких десятков метров. Каждая аллювиальная и цокольная террасы пережили фазы аккумуляции и эрозии, поэтому нередко называются эрозионно-аккумулятивными.
Эрозионные террасы обычно сложены коренными породами, иногда лишь прикрытыми аллювием, и отражают особенности структур данной территории — структурные террасы. Наиболее характерны они для горных рек, и каждая терраса отражает изменение состава пород, а не только смену эрозионного цикла. При длительном однонаправленном поднятии территории в мягких породах образуются уступы, в твердых — пологие площадки. Типичны в этом отношении структурные террасы реки Колорадо, сложная система ступеней на склонах долин Яны, Днестра и др. Их количество может достигать 8 — 10, а общая высота поднятия, в зависимости от амплитуды врезания, превышать сотню метров.
Нижние аккумулятивные (аллювиальные) и цокольные террасы обычно сохраняют черты рельефа, свойственные поймам: прирусловые валы, вытянутые гривы и старичные понижения. Верхние древние террасы значительно изменены эрозией притоков, конусами выноса, оползнями, дюнами, оврагами, покровными образованиями.
Велико значение речных террас в жизни людей как равнинных, так и горных стран. Они даже получают особые названия. Первая надпойменная терраса рек Восточно-Европейской равнины называется боровой, так как слагающие ее пески заняты сосновыми лесами. Широкая вторая надпойменная терраса Днепра, Дона, Волги именуется лессовой или степной — в среднем течении этих рек территория покрыта черноземными почвами на лессах и почти полностью распахана. Речные террасы в горах — это наиболее удобные участки для строительства дорог, размещения населенных пунктов, развития сельского хозяйства. Террасовый аллювий нередко содержит россыпные месторождения тяжелых и редких элементов — золота, платины, добыча которых намного легче, чем в коренных залежах. В старичном аллювии хорошо сохраняются остатки растений, раковины моллюсков, служащие для выявления природных условий за определенный отрезок времени.
Водопады и пороги речных долин
Уступы в продольном профиле реки, расположенные поперек русла или долины, представляют собой поперечные террасы. Это явление характерно для рек, не достигших профиля равновесия пересекающих породы разной твердости. Механизм деятельности реки удобно рассмотреть на примере Ниагарского водопада Небольшая река Ниагара начинается из озера Эри и впадает в озеро Онтарио. На пути она пересекает выступ твердых известняков образующих крутой уступ. Широкая лента воды падает с высоты 50 метров и с помощью пятящейся эрозии отодвигает уступ со скоростью около 2,5 метров в год (рис. 32). Выше водопада река медленно течет в плоской неразработанной долине, ниже уступа она выработала узкое ущелье длиной более 11 километров. Расчеты показывают, что при сохранении скорости отодвигания уступа примерно через 10 тысяч лет водопад исчезнет, река Ниагара выработает профиль равновесия и озеро Эри будет спущено
Описанный пример характеризует водопады ниагарского типа с большой шириной водного потока. Наиболее высокий (120 метров) и широкий (1800) метров водопад этого типа – Виктория на реке Замбези. Уступ на Замбези и ее притоках образован базальтовыми лавами. Мощная глубинная эрозия, вызванная тектоническим поднятием, сформировала сложную систему плосковершинных крутостенных гор структурных террас.
Очень образно описан водопад Виктория в книге М. Шварцбаха «Великие памятники природы». Особенность состоит в том, что воды Замбези по всей ширине реки обрушиваются в узкое ущелье, словно исчезая в нем… Вода, казалось, уходила в глубь земли, так как другой склон ущелья, в которое они низвергались, находился всего в 80 футах от меня. Мощный поток шириной 1800 метров действительно сжимается здесь ущельем до нескольких десятков метров. Не менее своеобразна и форма каньона ниже водопада: почти равнинную местность зигзагообразно прорезают несколько ущелий глубиной около 100 метров. При взгляде издали трудно даже предположить, что река может здесь внезапно исчезнуть в 100-метровой пропасти, если бы белые облака водяной пыли, постоянно поднимающиеся из саванны, не указывали на существование большого водопада.
...Непрерывная регрессивная эрозий — обычное явление, наблюдаемое у очень многих водопадов. Но скачкообразная пятящаяся эрозия, какую мы установили у реки Замбези, совершенно необычна. Возможна она только в породах, зонально пораженных глубокой трещиноватостью. Можно предположить, что Замбези совершила по крайней мере восемь таких "скачков назад". Большой известностью пользуется водопад ниагарского типа на реке Игуасу в Южной Америке высотой 72 метра и общей шириной более 1,2 километра"
Другой тип водопадов — иосемитский отличается большими высотами и узкой лентой воды, падающей каскадами. К этому типу относится самый высокий в мире водопад Анхель в Венесуэле высотой 979 метров. Название типа происходит от водопада в Иосемитской долине Северной Америки.
При благоприятных сочетаниях геологических структур возникает система, или линия, водопадов. Например, все реки, текущие со стороны Гвианского нагорья в сторону Амазонской низменности, образуют водопад. Линия небольших водопадов вытянута вдоль южной части Финского залива, в том числе Нарвский водопад. Многочисленные водопады образуют реки, впадающие в Терек на участке Большого Кавказа, водопадами богаты и другие горные страны. В России наиболее высокий водопад Илья Муромец находится на острове Итуруп в группе Курильских. Многие водопады используются в качестве дешевых источников энергии при строительстве электростанций, часто это центры международного туризма.
Асимметрия речных долин
В долине почти каждой реки четко выражена разница по крутизне и высоте левого и правого склонов в зависимости от расположения выпуклых и вогнутых частей излучин. Однако существует асимметрия долин и водоразделов, которая сохраняется на всем протяжении реки. В реках Северного полушария, текущих в разных направлениях, правый берег крутой и короткий, а левый длинный, пологий, с широкой поймой и террасами. Разные авторы предлагают три группы причин, объясняющих асимметрию долин: тектонические, планетарные, экзогенные. Тектонические причины проявляются через структуры, особенности литологии пород, характер новейших движений. Асимметрия возникает в том случае, если долина заложена по линии сброса, делящего породы разного состава или зоны поднятия и погружения (долина реки Енисей). То же самое бывает, если долина заложена в основании крупного моноклинального поднятия (река Волга в области Приволжской возвышенности). Обычна асимметрия при образовании куэст в моноклинальных структурах и т.д. Эта же причина в равнинных областях объясняет асимметричность долин, стекающих по общей покатости примерно параллельно друг другу (теория А.А. Борзова). В этом случае склон долины, совпадающий с направлением уклона топографической поверхности, будет разрушаться, выполаживаться, а противоположный ему, лишенный влияния грунтовых вод, сохранится более крутым (рис. 33).
Крутизна правых склонов крупных рек объясняется влиянием силы Кориолиса (закон Бэра-Бабинэ): долины Амура, Лены, Оби; в очень малой степени она проявляется на малых реках. Для рек северо-запада Европы большое значение в формировании крутизны правого берега приобретают постоянные западные ветры, приносящие осадки. По-видимому, во многих случаях значительную роль играет инсоляция — разница мощности и сроков таяния снега. Склон, обращенный на юг, разрушается быстрее.
Связь речных долин с тектоникой
Реки и речные долины являются порождением ряда природных факторов, в первую очередь климата и геологических структур; даже на равнинах, сложенных однообразными рыхлыми породами, долины могут иметь косвенную связь со строением коренных пород. Примером может служить река Припять на Мозырском участке, река Днепр, вытянутая в согласии со структурными линиями, и т.д. Многие речные долины на равнинах относятся к нейтральным, или атектоническим, подобно долинам Оби, Иртыша в среднем и нижнем течении.
В горных областях, на равнинах со сложным рельефом или близким залеганием коренных пород речные долины весьма чутко реагируют на особенности геологических структур. Большинство долин обходят выступы твердых пород или горные хребты и в таком случае называются продольными, т.е. согласными с тектоникой. К этой категории можно отнести долину Эльбы, Лены в среднем течении, Амазонки и многих других. Продольные речные долины отличаются выработанным продольным профилем, развитием боковой эрозии, проявлением аккумулятивных процессов, пологими террасированными склонами (рис. 34).
К продольным относятся долины синклинальные, антиклинальные, моноклинальные, соответствующие продольным линиям разломов, долины-грабены. Каждый из названных типов имеет свои морфологические особенности. Например, долины-грабены отличаются широким, нередко террасированным дном и высокими, крутыми склонами (реки Баргузин, Рейн). Долины, расположенные по длинной оси антиклинальных складок, обычно неширокие со ступенчатыми склонами, с малым притоком подземных вод. В противоположность им синклинальные долины широкие, обильно питаемые подземными водами. Моноклинальные долины отличаются резко асимметричными склонами, как, например, Волга в районе Приволжской возвышенности.
Наряду с продольными долинами существуют долины рек или их участки, секущие геологические структуры, горные хребты поперек или под каким-то углом. Они называются поперечными или сквозными — не согласными с тектоникой. В некоторых случаях поперечные долины именуются долинами прорыва.
Изучение таких долин представляет особый интерес как с теоретической, так и с практической точек зрения. На сквозных участках поперечных долин глубоко обнажаются горные породы, вскрытые рекой, долина становится узкой и имеет все черты невыработанной. В этом месте легче всего выявить геологическое строение горного хребта, оно наиболее удобно для сооружения плотин, а на равнинных реках — каналов, соединяющих разные речные системы.
Образованию сквозных долин способствуют различные причины.
1. Долины, связанные с поперечным направлением тектонических линий. Например, на Кольском полуострове река Поной относится к продольному типу, а многочисленные реки, текущие в субмеридиональном направлении (Воронья, Кола), используют для своих поперечных долин систему тектонических трещин. Возможно, того же происхождения долина среднего течения реки Урал, пересекающая горную систему в широтном направлении. В нижнем течении долина этой реки, расположенная в пределах Прикаспийской низменности, атектоническая.
-
Сквозные долины подземного заложения образуются в карстовых областях. Подземный участок карстовой реки в ряде случаев пересекает на определенной глубине поднятие рельефа или горный хребет. В результате разрушения свода подземного участка река выходит на поверхность в типичной поперечной долине. Подобным образом возник сквозной участок реки Салгир, пересекающий Крымские горы и впадающей в залив Сиваш, многих рек Балканского полуострова, например Любляницы и верхней Савы в Словении.
-
Большое распространение в горах и на холмистых равнинах получили поперечные долины озерного происхождения. Они возникают в результате поднятия уровня водоемов и образова ния вытока в наиболее низкой части склонов. Классическим примером может служить сквозной участок долины Западной Двины на границе Беларуси и Латвии, где река пересекает Балтийскую моренную гряду и направляется в Балтийское море. В одну из стадий последнего оледенения на территории Полоцкой низины возник крупный приледниковый водоем, который питали талые воды ледника. В период высокого уровня воды озера прорвали Балтийскую гряду, образовав узкую глубокую долину Западной Двины, которая позже явилась важной причиной спуска Полоцкого озерного водоема.
-
Антецедентные сквозные долины возникают в тех случаях, когда на пути реки образуется молодое поднятие, которое река успевает прорезать (перепилить) с помощью глубинной эрозии.
Обычно река имеет более древний возраст в сравнении с горным сооружением, отсюда и название: антецедентная, т.е. предсуществующая. Примеров таких долин много в молодых горах (рис. 35). К ним относится участок реки Брахмапутры при пересечении ею Гималаев, поперечные участки реки Колорадо, горные реки в массиве Пирин в Болгарии. Возможно, того же происхождения долина прорыва реки Терек в районе Дарьяльскогоущелья, Железные Ворота на Дунае.
-
В древних, испытавших вторичное поднятие, горах, на холмистых равнинах получили распространение эпигенетические (наложенные сверху) сквозные долины. Образование их можно представить следующим образом: разрушенная денудацией горная система испытала погружение и перекрылась морскими осадками. Последующее поднятие обнажило плоскую морскую низменность, на поверхности которой возникли долины, расположенные в направлении покатости (уклона) независимо от древних структур. Дальнейшее поднятие усилило глубинную и боковую эрозию, морские осадки оказались смытыми, а реки врезались в коренные породы древней горной системы. Часть из этих молодых долин могут оказаться поперечными со всеми типичными их чертами. В работе "Сквозные долины Белоруссии и их хозяйственное использование" В.А, Дементьев подробно описал процесс формирования эпигенетических долин в холмисто-моренном рельефе Беларуси.
-
Нередки случаи образования поперечных участков долин в процессе регрессивной эрозии, когда более сильная река с глубоким базисом эрозии пересекает водораздельную возвышенность или горный хребет и вклинивается в бассейн соседней менее активной реки. Такое происхождение имеют сквозные долины рек западного Кавказа, впадающих в Черное море, рек тихоокеанского склона Американских Анд, западного склона Урала.
ГЛАВА 10.
Речные системы и водоразделы
Каждая река является частью определенной речной системы, в которую входит главная река и притоки первого, второго и других порядков. Если представить себе молодую морскую равнину, то первая река на ее поверхности будет соответствовать направлению уклона территории, а ее долина может быть отнесена к консеквентным (согласным). Притоки первого порядка (субсеквентные) направлены в сторону главной реки под различными углами и не совпадают с основным уклоном. Они развиваются по типу моноклинальных и имеют невыработанный профиль. Это служит причиной асимметрии долин и проявления интенсивной глубинной эрозии субсеквентных рек. Притоки второго порядка, направленные параллельно консеквентной реке, называются ресеквентными, а в противоположном направлении — обсеквентными.
Представленная схема имеет лишь общее значение; расположение главной реки и ее притоков может быть самым разнообразным, как правило, это тесно связано со строением рельефа и геологическими структурами.
Площадь, с которой данная река собирает как жидкое, так и твердое питание, называется водосборным бассейном. Соседние бассейны отделяются друг от друга водоразделами, которые, как и притоки, бывают разных порядков. Главный водораздел Земли проходит но наиболее высоким горным системам на всех материках и приближен к Тихому океану, особенно на Американском континенте. Поэтому, по сравнению с Тихим, Атлантический океан принимает более длинные реки.
Водоразделы второго порядка на каждом материке также приурочены к горным системам: Альпы, Урал, Кавказ, Анды, Кордильеры и т.д. В равнинных странах линия водоразделов проходит через наиболее возвышенные точки. Например, на Восточно-Европейской равнине водораздел крупных рек совпадает с моренными возвышенностями: Белорусской грядой, Валдайской возвышенностью. Вместе с тем, водоразделом может быть и наиболее низкое место на данном участке — озеро, болото. Пример тому —- Волга и Западная Двина, берущие начало из небольших озер.
Строение речных систем и положение водоразделов изменяется под влиянием деятельности рек. Это явление носит название борьбы за водораздел. Более сильные реки с помощью пятящейся эрозии способны перехватывать притоки соседней системы, отодвигая, таким образом, водораздельную линию. Процесс называется обезглавливанием реки (рис. 36). Например, реки западного склона Кавказа обладают активной регрессивной эрозией благодаря влажному климату и низкому базису эрозии. В результате борьбы за водораздел они перехватили верховья многих рек восточного склона Кавказа, в результате чего линия водораздела оказалась отодвинутой от наиболее высокого Главного хребта на более низкий Боковой хребет. По линиям таких перехватов образовались сквозные долины, пересекающие Главный хребет. Такая же картина несовпадения водораздела с наиболее высокими хребтами наблюдается на Урале, где реки западного склона в результате борьбы за водораздел отодвинули его линию к восточной окраине Урала. Реки западного склона Южно-Американских Анд перехватывают верховья рек восточного, более длинного и сухого склона, отодвигая, таким образом, линию водораздела
Рис 36 Блок-ли л грамма речного перехвата (по Р Кеттяеру).
Показателен пример молодого бокового перехвата в системе Северной Двины. Правый субсеквентный приток Пинега посредством пятящейся эрозии пересек водораздел с соседней небольшой рекой Кулоем и повернул верхний участок ее течения в сторону Северной Двины. Оставшийся нижний отрезок Кулоя потерял значительную часть своего русла, сохранился лишь небольшой нижний отрезок.
Для Восточно-Европейской равнины речные перехваты очень характерны и связаны с перестройкой гидрографической сети в плейстоцене и голоцене. Притоки Волги, например, перехватили верховья Северной Двины. Об этом свидетельствует рисунок верхнего отрезка таких крупных рек, как Кама, Белая, которые в верховьях текут с юга на север, затем резко поворачивают на юг в систему Волги. Верхние отрезки этих рек ранее входили в бассейн Северной Двины.
Существует еще одна разновидность речного перехвата — слияние (соприкосновение). Например, Волга соединилась со своим правым притоком небольшой речкой Свиягой, текущей в противоположном Волге направлении. Благодаря подмыву обеими реками правых склонов, произошло их соединение системой балок и оврагов.
Непременным условием перехвата рек должна быть разница гипсометрических уровней. Наиболее яркие внешние признаки бокового перехвата выражаются в образовании коленообразного изгиба реки (на примере Пинеги), возникновении на перехваченном участке террасы, связанной с понижением базиса эрозии; ниже перехваченного участка нередко прослеживается сухая долина. Определяется совершившийся перехват также по различию в составе аллювия верхнего и нижнего участков реки-захватчицы (рис. 37).
Достарыңызбен бөлісу: |