Геологическая деятельность поверхностных вод

15

периодические паводки, соответствующие кратковременному повышению уровня воды от затяжных дождей. 
Речная эрозия. Выделяют два типа эрозии:  
1) донная, или глубинная, направленная на врезание речного потока в глубину;  
2) боковая, ведущая к подмыву берегов и в целом к расширению долины. 
 
 
 
Рис.. Выработка продольного профиля равновесия реки на различных стадиях регрессивной эрозии 
Соотношение донной и боковой эрозии изменяется на разных стадиях развития долины реки. В начальных стадиях развития реки преобладает донная эрозия, которая стремится выработать профиль равновесия применительно к базису эрозии - уровню бассейна, куда она впадает. Базис эрозии определяет развитие всей речной системы - главной реки с ее притоками разных порядков.

Первоначальный профиль, на котором закладывается река, обычно характеризуется различными неровностями, созданными до образования долины. Такие неровности могут быть обусловлены различными факторами: наличием выходов в русле реки неоднородных по устойчивости горных пород (литологический фактор); озера на пути движения реки (климатический фактор); структурные формы - различные складки, разрывы,

16

их сочетание (тектонический фактор) и другие формы. В процессе регрессивной эрозии река, углубляя свое русло, стремится  преодолеть различные неровности, которые  со временем сглаживаются, и постепенно вырабатывается более плавная (вогнутая) кривая, или профиль равновесия реки .

Берега,состоящие  изтвёрдых пород обладают большим  сопротивлением.Постепенно вода преобразует  их в громадные ущелья-каньоны

 

 

 

 

 

 

 

17

 

Нередко река встречает  на своём пути породы неодинаковой твёрдости в этом случае образуются пороги(на Днепре ,Енисее,Ангаре и т.д.

На поперечных уступах в долинах рек образуются водопады.

18

 

Рис. Канадская часть Ниагарского водопада и отступание его (по С. К. Гильберту)

 

Быстрее развиваются  долины на склонах с большим количеством  осадков, имеющие более крутые углы падения и сложены легко размывающимися породами. . Наряду с эрозией и  переносом различного материала происходит и его аккумуляция (отложение). На первых стадиях развития реки, когда преобладают процессы эрозии, возникающие местами отложения оказываются неустойчивыми и при увеличении скорости течения во время половодий они вновь захватываются потоком и перемещаются вниз по

19

течению. Но по мере выработки профиля равновесия и расширения долин образуются постоянные отложения, называемые аллювиальными, или аллювием (лат. "аллювио" - нанос, намыв).  
 

Различные стадии формирования прирусловых отмелей. 
В накоплении аллювия и в формировании речных долин большую роль играют указанные выше изгибы рек, возникающие главным образом в результате турбулентного характера течения потока, когда поступательные движения воды сочетаются с поперечной циркуляцией. Но изгибы могут возникать и при наличии различных неровностей рельефа. Двигаясь по дуге изгиба, вода испытывает воздействие центробежной силы, и стрежень потока прижимается к вогнутому берегу, где вода опускается вниз, вызывая усиленный размыв дна, борта русла и захват обломочного материала. От подмываемого крутого берега придонные токи воды направляются к противоположному выпуклому берегу, где начинается интенсивная аккумуляция и образуется так называемая прирусловая отмель, частично обнажающаяся при спаде воды во время межени. Это начальный этап формирования аллювия [5] 
 
 
 
Рис. Участок поймы р. Индр г. Саккар (по А. А. Чистякову) 
 
 
Рис. . Схема последовательного смещения речных меандр по мере их развития. 

Так шаг за шагом  подмываемый берег становится обрывистым и постоянно

21

отступает, увеличивая крутизну изгиба, а на другом берегу происходит постепенное наращивание прирусловой отмели .Постепенное смещение подмываемых вогнутых берегов и наращивание русловых отмелей у выпуклых берегов приводит, в конце концов, к образованию крупных излучин, называемых также меандрами

 

(по названию  р. Меандр в Малой Азии).

 В результате  последовательного развития речной  долины происходят значительное расширение площади русловых аллювиальных отложений и образование низкого намываемого берега, который начинает заливаться только в половодье. 
Такой низкий участок долины, сложенный аллювием, представляет пойму реки - часть долины, возвышающуюся над руслом, называемую также

22

пойменной, луговой  или заливной террасой. Поперечный профиль долины приобретает плоскодонную, или ящикообразную форму. Излучины, развиваясь, приобретают значительную кривизну, образуют серию петель, разделенных узкими перешейками . Местами происходит прорыв такого перешейка, и река на таких участках спрямляет свое русло. Осадки, накапливающиеся рядом с главным спрямленным руслом у концов покинутой излучины, заполняют оба ее конца, и она превращается в замкнутое озеро.  
Такие озера постепенно заполняются осадками, приносимыми в половодья, зарастают, могут превратиться в болота или в сухие понижения. Отшнурованные от русла реки излучины называют старицами. Образование стариц и спрямление русел неоднократно проявлялось особенно на широких поймах равнинных рек, где наблюдаются остатки разных по времени отшнурованных русел на различных стадиях их развития и отмирания. Следует отметить также, что излучины развиваются не только в сторону берегов, но и вниз по течению. В результате выступы, сложенные коренными породами, постепенно срезаются, и образуется широкая пойменная терраса со сложным рельефом .[2]

 

Долина горной реки.

 

Анализ развития речных долин, как в равнинных, так и в горных областях показывает , что в выработке профиля равновесия реки играют большую роль не только главный базис эрозии, но и местные, или локальные, базисы, к которым относятся различные уступы, или пороги. На месте порога, или уступа, возникают водопады, которые размывают дно уступа, а с другой стороны подмывают его основание вследствие возникающих водоворотов. В

24

результате  уступ разрушается и отступает (рис). Так, например, суммарное отступание известного Ниагарского водопада, низвергающегося с высоты около 50 м, с 1875 г. составило около 12 км, что соответствует приблизительно скорости отступания около 1,0-1,2 м/год. Такой уступ с водопадом является локальным (местным) базисом эрозии.  
Часть реки, расположенная выше уступа, будет развиваться регрессивно применительно к нему, а ниже расположенная часть реки - к главному базису эрозии. Только после уничтожения уступа развитие профиля долины будет контролироваться главным базисом эрозии. Такими же местными базисами могут быть озера, расположенные в депрессиях первичного рельефа. До тех пор, пока это озеро не будет спущено или заполнено осадками, верхняя часть реки будет развиваться применительно к озеру. Таким образом, продольный профиль реки превращается в единый только по мере выравнивания кривой продольных уклонов местных базисов эрозии.

Речная система  может развиваться в течение  многих тысяч лет.

Стадии развития:

-морфологическая  молодость(V –образная форма и  каньонообразную форму ,широкое междуречья ,междуречья выше речной долины)

Морфологическая зрелость(широкие междуречья ,предельный уровень речной эрозии.)Рельеф близок к предельной равнине.(по Павлову) или пенеплену(по Пенку и Девису.)[6]

. ЦИКЛОВЫЕ ЭРОЗИОННЫЕ  ВРЕЗЫ И НАДПОЙМЕННЫЕ РЕЧНЫЕ  ТЕРРАСЫ 

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

26

Рис. Террасы р.Мурен в Северном Хангаре (фото В.А.Апродова) 
 
 
Рис. . Типы речных террас 
Геологическими и геоморфологическими исследованиями установлено, что в каждой долине горных и равнинных рек наблюдается серия надпойменных террас, возвышающихся над поймой и отделенных друг от друга уступами.   Такие надпойменные террасы, формировавшиеся в различные этапы времени, придают речной долине наиболее сложный ступенчатый террасированный поперечный профиль. В пределах равнинных рек обычно наблюдается до 3-5 надпойменных террас, в горных районах - до 8-10 и более. У каждой террасы различают следующие элементы :террасовидную площадку, уступ, или склон, бровку террасы и тыловой шов, где терраса сочленяется со следующей более высокой террасой или с коренным склоном, в который врезана долина.  
Об эрозионном цикле в первом приближении можно судить по глубине эрозионного вреза от поверхности той или иной террасы до цоколя последующей более низкой террасы (Н3, Н2 и т.д.). Региональные цикловые террасы неоднородны по условиям развития и строения. Среди них различают следующие типы: 1) эрозионные, или скульптурные (террасы

27

размыва); 2) эрозионно-аккумулятивные, или цокольные и 3) аккумулятивные. Эрозионные террасы встречаются  главным образом в молодых  горных сооружениях, где имеют место  импульсы нарастания и спада тектонических движений, с которыми связаны изменения уклонов продольного профиля реки, вызывающих глубинную эрозию, а в конце цикла и боковую. В этих террасах почти вся террасовидная площадка и уступ до нижерасположенной площадки слагаются коренными породами и лишь местами на их поверхности встречаются отдельные маломощные галечники (рис. 6.11, А). 
Аккумулятивные террасы характеризуются тем, что их площадки и уступы полностью сложены аллювиальными отложениями. Среди них по строению и соотношению разновозрастных аллювиальных комплексов выделяют наложенные и вложенные (рис.). Аккумулятивные террасы имеют широкое распространение в пределах низменных платформенных равнин, а также в межгорных и предгорных впадинах (областях прогибания), где в ряде мест отмечаются значительные мощности аллювия. Эрозионно-аккумулятивные, или цокольные, террасы характеризуются тем, что в них нижняя часть уступа (цоколь) сложена коренными породами, а верхняя часть уступа - аллювиальными отложениями. Эрозионно-аккумулятивные надпойменные террасы приурочены чаще к переходным зонам от поднятий к погружениям, но встречаются местами и в пределах равнин (рис.). 
Наличие надпойменных террас свидетельствует о том, что река протекала когда-то на более высоких уровнях, которые в последующем были прорезаны в результате периодического усиления глубинной эрозии. Образование террас связано с понижением базиса эрозии, тектоническими движениями и изменениями климата. Наибольшее значение имеет тектонический фактор. При поднятии суши в верховьях речного бассейна или опускании базиса эрозии изменяются уклоны реки и, следовательно, увеличивается ее живая сила, резко возрастает глубинная эрозия. В результате на месте

28

плоскодонных  долин вырабатываются вначале врезы V-образного типа, на новом уровне формируется профиль равновесия реки и затем новая пойма. Прежняя пойма остается в виде террасы, возвышающейся над новой поймой. При многократных понижениях базиса эрозии или поднятиях суши на склонах долин рек образуется система надпойменных террас. По взаимным превышениям террас, продольному профилю долины можно судить о том, как они развивались. При поднятии верховьев относительная высота террас постепенно уменьшается к низовьям, при опускании базиса эрозии, наоборот, относительная высота снижается к верховьям. Счет надпойменных террас производится снизу вверх. Самая нижняя I н. т. (самая молодая), следующая выше расположенная II н. т. и т. д. Самая высокая терраса - самая древняя.[7] 
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ РЕК 
Изучение деятельности рек имеет большое теоретическое значение. Состав аллювия и соотношение его фаций , количество древних надпойменных террас и изменение их высот вдоль долины реки дают возможность понять историю новейшего развития района, характер новейших тектонических движений, климатических особенностей и т. п. Относительное превышение надпойменных террас одной над другой и над дном долины , глубина врезания на разных стадиях развития реки позволяют судить о размахе движений земной коры. Да и само заложение речных долин бывает предопределено особенностями глубинного тектонического строения территории. Они часто приурочены к ослабленным зонам (разломам, прогибам). Следует подчеркнуть также то, что реки являются главными поставщиками осадочного материала в Мировой океан. 
С эрозионной и аккумулятивной деятельностью рек связано формирование особого типа месторождений ценнейших полезных ископаемых, называемых аллювиальными россыпными месторождениями. Если размыву рек подвергаются коренные месторождения или горные породы, содержащие

29

тяжелые и химически  стойкие минералы в рассеянном состоянии, то они переносятся на то или иное расстояние и откладываются вместе с другими аллювиальными отложениями. В процессе переноса и переотложения  продукты размыва сортируются по плотности. Более легкие минералы истираются и выносятся реками. В россыпях же концентрируются минералы с высокой плотностью. По данным П. М. Татаринова, наиболее тяжелые минералы выпадают ранее, а менее тяжелые переносятся дальше. В первую очередь выпадают золото и платина, затем такие минералы, как вольфрамит, касситерит, магнетит, рутил, гранат, алмаз. Эти тяжелые и устойчивые минералы и образуют аллювиальные россыпи - промышленные скопления полезных ископаемых.[5] 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

30

Заключение.

Основные выводы исследования

Водные потоки производят огромную геологическую работу на поверхности суши. Реки, ручьи, ручейки переносят основную массу продуктов выветривания, вынося их в озера, моря и океаны .В результате работы этих потоков происходит трансформация поверхности Земли . Меняется структура горных пород, происходит  их вымывание, в россыпях концентрируются минералы большой плотности

. Перекаты формируют  разные формы рельефа страны.Степень этих изменений зависит  от объёма, водных масс ,начального уклона и структы горных пород данной местности.

Водные потоки могут иметь катастрофический характер в случае их перехода в селевые  потоки.

Основные процессы в работе поверхностных текучих  вод

-Делювиальные(смывание) в результате разрушаются горные  породы ,междуречные пространства  снижаются, у подошвы повышаются.

-Оврагообразование(процесс  эрозии в понижениях)

Геологическая работа рек.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31

Список  источников:

1. М.Ф.Иванов. Общая геология. М. «Высшая школа», 1974
2. С.С.Соболев. Развитие эрозийных процессов на территории европейской части России.
3. С.В.Обручев. «Справочник путешественника и краеведа». М. том 2 глава 5.
4. В.В.Ефремов. Сходства и различия в форме, строение и способе образования оврагов, балок и речных долин.
5. «Эрозии почв». Сборник стаей 1997.
6. Д.В. Соколов. Материалы к истории речных долин юга России.
7. П.С.Макеев. К вопросу об образовании речных аккумулятивных террас. Изв-во Геогр. О-ва т.73.