П - Уровень межени
Рис. 122. Схема строения поймы (по Е. В. Шацнеру). (Цифры в кружках — стадии развития речной долины. Стрелка снизу — направление миграции речной долины. Стрелка сверху — направление осаждения наилка) ва противоположных вогнутых берегов, а их удаленные от реки части постепенно зарастают. Рельеф пойм малых рек ровный или волнистый. Поймы обычно сложены на всю высоту обрыва (уступа) над рекой речным аллювием. Вертикальный разрез состоит из двух слоев: нижняя толща представлена русловым аллювием — песком или же галькой, залегающим с характерной для всех грядовых образований косой слоистостью, повторяющей рельеф гряд. Верхний слой — более тонкий, преимущественно суглинистый пойменный аллювий, отлагающийся на пойме во время половодья и отличающийся поэтому горизонтальной слоистостью (рис. 122). При частом отложении наилка поверхность поймы растет в высоту. Но этот рост не может продолжаться бесконечно — он прекращается тогда, когда пойма достигает высоты, приблизительно равной среднемаксимальному подъему уровней воды во время половодий. В процессе накопления наилка первичный (гривистый или грядовый) пойменный рельеф не погребается окончательно, так как наилок плащеобразно облекает первичные формы рельефа. Таким образом, в процессе образования поймы выделяется зрелая (высокая) пойма, имеющая предельную высоту, и участки, которые находятся на той или иной стадии развития, — молодая (низкая) пойма. Как правило, они резко различаются по растительности — молодые поймы покрыты ивняком, тогда как зрелые могут быть луговыми или залесенными.
На зрелых поймах по влиянию на их поверхность полых вод выделяются три основные части. Максимальное по крупности и количеству накопление наносов происходит вблизи русла, где происходит наибольший перепад скоростей воды во время половодья. Поэтому поверхность поймы там самая высокая, а непосредственно вдоль русла возникают песчаные наложенные прирусловые валы высотой до двух метров. Здесь грунтовые воды залегают относительно глубоко, длительность затопления сравнительно небольшая, произрастают мелкозлаковые луга на песчаных и супесчаных почвах. По мере удаления от русла крупность и количество наносов уменьшается, поверхность поймы ниже, длительность затопления возрастает, влияние скоростного напора ослабевает, произрастают богатые разнотравно-злаковые луга на суглинистых почвах. В тыловой части поймы, где она граничит с террасой или бортом долины, откладывается самый мелкий материал, поэтому поверхность поймы там самая низкая, подвержена наиболее длительному затоплению, заболочена. Здесь преобладают малоценные осоково-хво-щево-влажнотравные луга. Таким образом, в целом поверхность поймы наклонена от реки, а в ее пределах по высоте над рекой, составу наносов и почвенно-растительному покрову выделяются три зоны — прирусловая, центральная (она самая широкая) и притеррасная. Иногда притеррасная часть поймы бывает повышенной, если она примыкает к крутым расчлененным балками и оврагами склонам, с которых происходит интенсивный смыв материала. Тогда на пойму накладывается пролю-виально-делювиальный шлейф, а в разрезе пойменные отложения перемежаются с делювиа47льными и пролювиальными.
Свой отпечаток на развитие поймы и ее рельефа накладывает направленность вертикальных русловых деформаций. Если река врезается, то за тысячелетнюю историю развития пойма может стать ступенчатой. При этом самые старые участки поймы могут оказаться выше предельного уровня затопления; тогда они превращаются в надпойменную террасу. Если же река интенсивно аккумулирует наносы, то ее днище повышается. В самом крайнем случае поверхность поймы в тыловых частях оказывается ниже меженного уровня реки и отгораживается от нее очень высокими наложенными прирусловыми валами. Такие поймы называются обвалованными. Они типичны для рек, несущих наносы с гор на предгорные равнины (Амударья, Сырдарья, Хуанхэ) или текущих по погружающимся тектоническим впадинам. Ступенчатыми или обвалованными могут быть поймы с любым первичным рельефом: сегментно-гривистые, лож-бинно-островные и др. На поймах крупных рек с большими песчаными побочнями и осередками часто образуются настоящие песчаные дюны, созданные при перевеивании песчаного аллювия (например, на верхней Оби, Лене близ устья Вилюя и в других местах). Свободное развитие русловых процессов и формирование широкопойменных долин характерно не для всех равнинных рек. Многие из них протекают среди трудноразмываемых пород, нередко в условиях интенсивной глубинной эрозии. Темпы боковой эрозии здесь ничтожны, поэтому размывы берегов происходят со скоростью в несколько сантиметров в год. Такие реки текут в условиях ограниченного развития русловых деформаций, при этом формируются врезанные долины. Вместо сво- бодных в них образуются врезанные излучины, в каждую из которых входит выступ коренного склона долины реки или ее надпойменных террас, т. е. излучины долины повторяют излучины русла. Пойма во врезанных долинах очень узкая и фрагментарная, а иногда вообще отсутствует. Врезанные долины типичны для рек возвышенных денудационных равнин, где близко к поверхности подходят скальные породы фундамента или чехла (Карелия, Среднерусская, Приднепровская и другие возвышенности). Глубина вреза таких долин на равнинах варьирует обычно от нескольких метров до нескольких сотен метров. Промежуточными между широкопойменными и врезанными являются ящикообраз-ные долины с относительно широким днищем, но крутыми склонами, сложенными коренными породами. В них типичны вынужденные излучины, когда река поворачивает из-за того, что упирается в коренные борта долины. Пойменные массивы располагаются здесь в шахматном порядке — то по левому, то по правому берегу. Надпойменные террасы — полого наклоненные к реке площадки, ограниченные уступами, на склонах речных долин, протягивающиеся вдоль реки. В их строении принимают участие аллювиальные отложения. Это бывшие поймы, вышедшие из-под влияния реки во время половодья в результате усиления глубинной эрозии. Протяженные террасы образуются при относительно резких и прерывистых изменениях условий протекания реки: при понижении базиса эрозии реки, увеличении ее водности, тектоническом воздымании бассей- Рис. 123. Схема строения речной долины равнинной реки
г)врезанные Рис. 124. Типы террас (по А. И. Спиридонову) на. Надпойменных террас в речной долине может быть несколько. Счет террас ведется снизу, от более молодых к более древним. Над поймой возвышается первая надпойменная терраса, выше — вторая и т. д. Относительная высота террас отсчитывается от меженного уровня реки. У каждой террасы различают площадку, уступ (склон), бровку и тыловой шов. Площадки обычно наклонены к реке за счет размыва прибровочной части и намыва наносов с вышележащих склонов и междуречий в тыловой части. По строению надпойменные террасы бывают аккумулятивные, цокольные (эрозионно-аккумулятивные) и эрозионные (рис. 123). Аккумулятивные террасы сложены мощным пойменным, старичным и русловым аллювием, подошва которого лежит ниже уреза реки или площадки нижележащей террасы. Цокольные террасы сверху сложены аллювием (пойменной и русловой фацией), но подошва аллювия лежит выше поверхности нижележащей террасы. Залегающий под аллювием цоколь из разных пород может выходить на дневную поверхность в основании уступа террасы, а может быть прикрыт делювием. На эрозионных террасах аллювий на площадке террасы почти не сохранился, а если и встречается, то представлен только русловой фацией крупнозернистого состава; уступ сложен коренными породами. При наличии в долине нескольких террас устанавливают их соотношение между собой в поперечном профиле. По этому признаку различают террасы наложенные, вложенные, прислоненные и врезанные (рис. 124). Наложенные террасы состоят из залегающего друг на друге аллювия, но только самая верхняя терраса находится на поверхности (дневная), а все остальные погребены под ней (рис. 124,а). Вложенные террасы все дневные, состоят из аллювия, залегающего друг на друге, но ложе высокой террасы расположено глубже ложа более низкой молодой террасы (рис. 124,6). Прислоненные террасы дневные, состоят из прислоненного друг к другу аллювия при единой поверхности ложа (рис. 124,в). Врезанные террасы дневные, состоят из аллювия, полностью или частично прислоненного к породам ложа (цоколя) более высоких древних террас (рис. 124,г). Различные соотношения между террасами характеризуют развитие эрозионно-аккумулятивной деятельности водных потоков при формировании долин. В ряду перечисленных типов долин наблюдается ослабление аккумулятивной деятельности русловых потоков и нарастание их эрозионной деятельности. Надпойменные террасы хорошо выражены в шпорах врезанных излучин речных долин, где они встречаются то по левому, то по правому берегу. Из-за этого долины в поперечном разрезе бывают попеременно асимметричными. Многие крупные речные долины почти на всем протяжении или на значительных отрезках имеют постоянную асимметрию — один борт у них крутой, другой — пологий, террасированный. У долин крупных рек это чаще всего происходит по закону Бэра из-за влияния силы Кориолиса, которая в северном полушарии отклоняет реки вправо, а в южном — влево. Благодаря ей у многих крупных рек северного полушария подмываются правые высокие берега, тогда как левые остаются отлогими, намывными, на них образуется пойма. Таковы Волга, Днепр в своем среднем и нижнем течении, многие другие реки. Вместе с тем неотектонические движения могут либо усилить эту тенденцию (например, средний и нижний Енисей), либо изменить ее на противоположную, если левый борт долины образован воздымающимся блоком земной коры. Высокими левыми берегами отличается Ока ниже устья реки Мокши, верхняя Обь и некоторые другие реки. Обычным для врезанных извилистых рек является переменная асимметрия, когда вогнутый берег излучин крутой, а выпуклый — пологий и террасированный. Тогда и те и другие берега будут попеременно чередоваться на реке то слева, то справа. Коренные склоны (борта) речных долин — это уступы, прилегающие к реке, пойме или надпойменным террасам и отделяющие их от междуречий. На равнинах они образуются в результате бокового подмыва рекой более древних, в том числе дочетвертичных пород. Аллювиальные породы в их строении не участвуют. Местами коренные склоны образуют обрывы и утесы. В горах, нагорьях и плоскогорьях речные долины формируются в основном в условиях ограниченного развития русловых деформаций в скальных, трудно размываемых породах. Боковая эрозия здесь протекает очень медленно — в геологическом масштабе времени. Поэтому там вырабатываются врезанные глубокие узкие речные долины типа теснин, ущелий и каньонов. Есть также трого-вые долины корытообразной формы, ранее обработанные ледником. Исключение составляют речные долины в межгорных котловинах. Теснина — узкая, глубокая щель с почти отвесными склонами. Ущелье обычно имеет У-образную поперечную форму и большую глубину. Каньон характеризуется крутыми ступенчатыми склонами, сложенными породами разного состава и различной стойкости к денудации. Наиболее известен Большой Каньон реки Колорадо в США длиной свыше 320 км, глубиной 1800 м. Большинство речных долин в горах имеет тектоническое заложение, и реки лишь разрабатывают ту первичную тектоническую форму рельефа, которую они используют. Общей особенностью рельефа речных долин в горах, помимо большой глубины и незначительной ширины, является узкое дно, почти полностью занятое порожистым руслом с большими уклонами и соответственно большими скоростями течения рек1. Из-за этого реки переносят крупные наносы — от крупной гальки (до 10 см в диаметре) до валунов. 1 Горные реки характеризуются бурным течением со стоячими волнами, бурунами, завихрениями и т. п., в отличие от равнинных рек со спокойным течением. Пойм, т. е. заросших растительностью аллювиальных участков, практически нет. Фрагментарно встречаются площадки, сложенные грубым речным гравийно-галечным аллювием и покрытые редкой растительностью. На склонах долин насчитывается до десятка эрозионных надпойменных террас в виде узких прерывистых полос со следами грубого аллювия. Большое количество надпойменных террас — результат прежде всего прерывистого тектонического подъема горных территорий. Плохая сохранность террас обусловлена размывом их самой рекой и притоками, а также разрушением обвально-осыпными и другими склоновыми процессами. На морфологию речных долин вообще, а в горах особенно большое влияние оказывает характер залегания пород и их состав. На равнинах долины крупных и средних рек могут закладываться по планетарным разломам, разграничивающим морфоструктуры. Таково, например, положение долины Енисея на разломе между Западно-Сибирской плитой и Сибирской платформой, Лены между этой платформой и областью мезозойской складчатости и др. К. И. Геренчук, Г. В. Обедиентова и другие геоморфологи придавали большое значение тектонической обусловленности речной сети равнин. Долины и русла рек, протекающих в горах, значительно более чутко реагируют на современные тектонические движения, залегание пластов горных пород и активные разрывные нарушения, чем равнинные реки. В горах по отношению к простиранию структур и горных хребтов выделяют продольные, поперечные и диагональные речные долины. Продольные долины согласуются с тектоническим планом территорий, облик их на всем протяжении весьма однотипный (рис. 125). Синклинальные долины заложены по оси синклинальной складки. Реки многоводны, по склонам многочисленны выходы подземных вод, оползни. Антиклинальные долины, заложены в замке (вершине) антиклинальной складки, где часты трещины и обнажаются более податливые к разрушению породы. Реки маловодны. Моноклинальные долины — это асимметричные долины, разделяющие куэсто-вые гряды и хребты. У них один склон согласуется с наклоном бронирующих пластов, другой — эрозионного происхождения, созданный врезающейся рекой. Сбросовые долины совпадают с линиями продольных разломов. Вдоль них нередко наблюдается вертикальное смещение блоков. В долинах-грабенах дно соответствует срединному опущенному блоку, склоны обычно ступенчатые. Поперечные долины характерны в горах, но встречаются и на равнинах. Это долины,
д) долина-грабен
Рис. 125. Тектонические типы продольных долин (по И. С. Щукину
не согласованные с геологической структурой и секущие ее. Выделяют два типа поперечных долин. Антецедентные долины (лат. ап^есес1еп8 — предшествующий) — глубокие узкие сквозные долины, прорезающие поднимающиеся горы или возвышенности вкрест их простирания. Они образуются вследствие интенсивной эрозии реки, когда она успевает «пропилить» поднимающийся хребет (например, реки Инд, Брахмапутра, пересекающие Гималаи). Эпигенетические долины — это долины, как бы наложенные сверху на современную земную поверхность вне связи с геологической структурой или древним рельефом. Они часто образуются на участках, сложенных сверху маломощными рыхлыми осадочными породами, под которыми залегают твердые породы различного сложения. Прорезая чехол, река сохраняет свой плановый рисунок, не считаясь с геологической структурой или ранее существующим рельефом, пересекая прежние водоразделы. Таковы многие реки в области оледенения (например, река Москва в верхнем течении). Диагональные долины по морфологическому облику весьма изменчивы. В плане они имеют вид коленчатой ломаной кривой, распадаясь на участки продольного и поперечного течения рек. В устьях рек, впадающих в водоемы — океаны, моря и озера, формируются специфические формы рельефа — речные дельты. Термин «дельта» впервые применен к устьям рек Как правило, они состоят из скопления низких островов, разделенных протоками, и подводных аккумулятивных образований. По сути, дельты являются речными конусами выноса, однако их образование и развитие происходит на фоне взаимодействия рек с процессами, протекающими в море или озере, и поэтому отличается большой сложностью. Основные факторы, влияющие на образование дельт, можно разделить на две группы: речные и морские. К речным относятся сток и уровни воды в реке и их внутригодовое распределение, физические и химические свойства речной воды, тепловой сток, ледовый режим, крупность речных наносов, сток взвешенных и влекомых наносов, русловые процессы в реке, речная биота. Океан (море, озеро) влияет на формирование дельты через ветровое волнение, при-ливно-отливные и сгонно-нагонные движения воды, морские течения, физические и химические свойства морской воды, ледовый режим, крупность морских отложений, вдольбереговой поток наносов, морскую биоту. На формирование дельт, как и всех других форм рельефа, влияют также физико-географические условия: климат, литологическое строение, неотектонические движения, наличие многолетней мерзлоты и т. п., а также история развития реки и побережья. Дельты возникают при аккумуляции влекомых и взвешенных речных наносов из-за резкого снижения скорости течения при впадении рек в другие водоемы. Сначала останавливаются наиболее крупные — влекомые наносы, образующие в руслах осередки, впоследствии превращающиеся в дельтовые острова. Взвешенные наносы выносятся в приемный бассейн, где речные воды смешиваются с морскими (озерными) и осаждаются там. Часть из них образует внешнюю (мористую) полосу дельтовых островов, сложенных наиболее мелким аллювием и имеющем вид плавней. Плавни — субаквальные участки, покрытые водной растительностью; большую часть времени они находятся в полузатопленном состоянии. Другая часть вместе с морскими отложениями слагает устьевые бары — подводные валы и косы, окаймляющие дельту по ее внешнему краю.
Рис. 126. Типы речных устьев: А — эстуарии и дельты выполнения: 1 — эстуарий; 2 — дельта выполнения ингрессионных заливов; 3 — дельта выполнения лагун и лиманов (ветвящаяся). Б — дельты выдвижения: 1 — блокированная; 2 — клювовидная; 3 — лопастная (пальцевидная); 4 — дугообразная
Формирование дельт происходит при постоянном противодействии речных и морских факторов. Первые способствуют выдвижению дельты как можно дальше в море (озеро) благодаря постоянному поступлению из реки все новых и новых порций наносов. Вторые, наоборот, препятствуют этому: наносы с внешнего (морского) края дельты уносятся морскими вдольбереговыми течениями, приливно-отливными и сгонно-нагонными движениями воды, ветровым волнением. Достигнув морского края дельты, речные наносы скатываются по ее крутому подводному склону вниз, на глубокую часть шельфа или даже глубже — на материковый склон. В зависимости от конфигурации берега, соотношения речных и морских факторов и прочих физико-географических условий формируются разные типы речных устьев (рис. 126). Самым крайним случаем является отсутствие дельты. Это происходит при очень малом стоке наносов в реке, тектоническом погружении приморской части бассейна, сильных колебательных движениях воды в море (озере), препятствующих накоплению наносов. В таких случаях реки впадают в эстуарии — воронкообразные морские заливы, лишенные аккумулятивных форм рельефа и наполненные слабосоленой или совсем пресной водой. Примером могут служить залив Ла-Плата — эстуарий рек Парана и Уругвай, устье реки Тежу, устья рек северной части Кольского полуострова. Дельтовые устья представлены двумя морфологическими группами: дельтами выполнения и дельтами выдвижения. Первые образуются в морских заливах, возникших в результате предшествовавшей ингрессии моря, т. е. при заполнении наносами эстуариев. Ингрессия (лат. 1п§ге5$1о — вступление, вхождение) — неполная трансгрессия: затопление наступающим морем только понижений на суше — речных долин и др. Среди них в зависимости от характера береговой линии и количества речных наносов можно выделить дельты выполнения ингрессионных заливов (устья Оби, Енисея) и дельты выполнения лагун (многорукавные ветвящиеся) (дельты Северной Двины, Печоры). К этому же типу относится дельта Нила. Дельты выдвижения встречаются реже именно из-за противодействия им морских факторов. Блокированные формы образуются, когда выдвижению дельты препятствует в море
мощный вдольбереговой поток морских наносов; он заставляет реку повернуть в направлении своего движения и мешает ее соединению с морем, выстраивая между ними косу из морских и речных наносов (дельты Даугавы, Вислы, Сенегала). При ослабевании вдольбе-регового потока наносов формируются массивные клювовидные дельты с небольшим количеством проток (дельты Куры, Тибра, Эбро). Лопастная пальцевидная дельта весьма своеобразное устьевое образование, когда река, находясь уже в море, течет в окружении узкой полосы насыпанных ею самой прирусловых валов. Такие дельты образуются в условиях большого стока речных наносов и относительно спокойного моря — без крупных штормов, приливов, отливов и вдольберего-вых течений (дельты Урала, Миссисипи). При большом количестве речных наносов и спокойном море формируются дугообразные дельты, отличающиеся наибольшим количеством проток, островов, баров (дельты Волги, Селенги, Лены). Дельты выполнения (особенно выполнения заливов) продолжают выдвигаться по заливу. Остальные дельты находятся в состоянии динамического равновесия между речными и морскими процессами дельтообразования. Это означает, что морской край дельты может периодически выдвигаться, но затем вновь размывается морем, главное течение реки может перемещаться из одного рукава в другой, но в целом форма и площадь дельты сохраняется без изменений. Дельты крупных рек имеют очень большую площадь: дельта Лены — 32 000 км2, Волги — 11 000 км2, Терека — 8900 км2, Дуная — 5640 км2. Дельты нельзя распахивать; они являются замечательными природными заповедниками: в уникальных субаквальных ландшафтах гнездится большое число редких видов птиц и водных млекопитающих, в протоках (гирлах, ериках) водятся разнообразные рыбы. При соответствующем климате дельты могут использоваться для выращивания влаголюбивых культур, например риса (дельта реки Кубани). В семиаридном и аридном климате многие реки не доносят своих вод до приемных бассейнов (или других рек) — вода испаряется или разбирается на орошение раньше. В этих случаях формируются сухие дельты — настоящие речные конусы выноса. Чаще всего сухие дельты встречаются в предгорьях, где реки аккумулируют очень много принесенных с гор наносов; здесь реки разветвляются на множество рукавов, постепенно теряющих воду и исчезающих. К таким рекам относятся реки Центральной Азии — Теджен, Мургаб, Зерав- шан, Чу, Тарим. Относительно недавно (во второй половине XX в.) стали почти сухими дельты двух рек, впадающих в Аральское море, — Амударьи и Сырдарьи: сток этих рек разбирается на орошение выше по течению. Именно это и привело к усыханию Аральского моря. Различные формы флювиального рельефа чаще всего встречаются в определенных сочетаниях, которые называют комплексами или типами флювиального рельефа. На равнинах характерны долинно-балочный и ов-раж но-балочный типы рельефа. Первый распространен на возвышенностях Приволжской, Общий Сырт, второй — на Среднерусской, Приволжской, Подольской возвышенностях, на Великих равнинах Северной Америки, на Лёссовом плато и плато Ордос в Китае и т. д. В предгорьях и низкогорьях при моноклинальном залегании пластов разной стойкости формируется куэстовый тип рельефа. При этом наклонные плато или низкогорья глубоко расчленены эрозионной сетью, а речные долины имеют резко асимметричную форму: крутые их борта обращены против простирания пластов, пологие — по простиранию. В качестве примера можно привести три ку-эсты Северного Кавказа: Лесистый хребет (высотой менее 1 км), Пастбищный (1,5 км) и Скалистый (более 3 км) — или две куэсты Крыма: Внешняя гряда (до 300 м) и Внутренняя гряда (до 700 м) с разделяющими их асимметричными речными долинами. Куэсты могут быть и на равнинах с наклонным залеганием пород осадочного чехла (Лондонский и Парижский бассейны). Немаловажную роль при образовании куэстовых гряд и хребтов, помимо моноклинального залегания пластов, играет разный состав, плотность и трещиноватость пород и соответственно избирательная денудация. Плотные породы (известняки и др.) являются бронирующими пластами, а глины, пески — менее стойкими и больше подверженными эрозионной работе рек. На плато, сложенных чередующимися твердыми и менее стойкими породами и расчлененных в краевых частях реками, возникаеп Пластова-ступенчатый тип рельефа (например, рельеф Ставропольского плато). не плоскогорьях холмисто-останцовые или плоские междуречья чередуются с узкими глубокими речными долинами — это плоскогорный тип рельефа (он распространен на Среднесибирском плоскогорье, плоскогорье Месетг и др.). В горах речные долины участвуют в созда нии сложного эрозионно-денудационногс горного рельефа.
|