Геологическая деятельность рек

Реки - это постоянные водные потоки. Их геологическая деятельность, по сути, соответствует линейной эрозии текучих вод.

Геологическая деятельность рек складывается из эрозии плотных горных пород и рыхлых наносов, по которым протекает река, переноса продуктов эрозии и их осаждения.

Эрозионная работа рек.Различают эрозию донную, или глубинную, на­правленную на врезание потока в породы, слагающие дно русла, и боковую, ведущую к подмыванию и разрушению берегов и в целом к расширению доли­ны.

Под влиянием донной эрозии но мере углубления дна долины вырабаты­вается продольный профиль равновесия. Выработка профиля равновесия идет неравномерно, т.к. породы, по которым протекает река, неодинаковы по твердости. В местах выхода очень твердых пород глубинная эрозия замедля­ется и здесь возникают пороги и водопады. Пороги представляют собой как бы перемычки из более твердых пород в русле реки, благодаря чему течение здесь становится быстрым и бурным. Водопады возникают там, где в русле реки образуются крутые, почти отвесные уступы, с которых поток низверга­ется вертикально вниз.

Струи воды, с силой ударяясь о дно, завихряются, подмывая подножие уступа. Поэтому вдоль него образуется желобообразное углубление, над ко­торым нависают породы в виде карниза.

Уровень того бассейна, куда впадает река, определяет глубину врезания реки и поэтому называется базисом эрозии. Он является общим для всей реч­ной системы (главной реки со всеми притоками).

Боковая эрозия приводит к образованию излучин, стариц и общему рас­ширению долины. Боковая эрозия начинается одновременно с линейной, нона первых стадиях развития речной долины роль ее невелика и основными процессами являются углубление русла и перенос обломочного материала. Значение боковой эрозии возрастает по мере достижения рекой профиля рав­новесия. Этому способствует меандрирование реки, сопровождаемое подмы­ванием вогнутого берега и переотложением обломочного материала на про­тивоположном выпуклом берегу (меандр - это излучина реки - по древнему названию извилистой реки Большой Мендерес в Малой Азии; меандрирова­ние - образование извилин речного русла). Таким образом, излучины или ме­андры возникают вследствие того, что река, стремясь сохранить первона­чальное направление, прижимается к вогнутому берегу и отходит от выпук­лого. Поэтому вогнутый берег подмывается, становится крутым и обрыви­стым, а выпуклый заносится песком и становится пологим.

Встретив на своем пути вогнутый берег, струи подмывают его и отража­ются иод таким же углом к противоположному берегу. В результате русло реки приобретает вид чередующихся изгибов, называемых излучинами, или меандрами.

Постепенно кривизна излучин все более и более увеличивается, а пере­мычки между ними становятся все уже и уже; наконец может произойти про­рыв перемычки. В этом случае река течет уже минуя излучину. Отделившая­ся таким путем излучина образует озеро подковообразной формы, называе­мое старицей.

Элементы речной долины

У речных долин различают следующие элементы.

1. Склоны - поверхности, ограничивающие долину с боков.

2. Дно - наиболее низкая часть долины, в пределах которой течет река и
происходит аккумуляция речных отложений.

3. Русло - наиболее низкая полоса дна долины, по которой течет река.

4. Пойма - часть дна, при половодьях заливаемая водой.

5. Речные террасы - площади, ограниченные уступами, идущими вдоль
склонов. В широком смысле слова террасы - это формы рельефа, имеющие
вид ступеней с более или менее горизонтальной поверхностью.

Перенос и аккумуляция продуктов эрозии.Обломочные частицы, за­хваченные речным потоком, переносятся либо во взвешенном состоянии, ли­бо путем перекатывания и перемещения по дну. Масса переносимых рекой на протяжении года твердых частиц называется твердым стоком в отличие от массы растворенных веществ - ионного стока. В горных реках твердый сток преобладает над стоком растворимых веществ, в равнинных - наоборот.

Важной частью геологической деятельности рек является аккумуляция продуктов эрозии, захваченных и переносимых водным потоком. Все виды речных отложений называются аллювием (от лат. flluvio - намыв, нанос). Ал­лювий отлагается в русле, пойме и устьевой части реки и представлен валу­нами, гравием, песком, речным илом, глинистым материалом.

Особенно много аллювия переносится и отлагается в период половодья, когда количество воды в реке значительно возрастает. Размеры переносимых потоком обломков зависят от скорости течения.

В верхнем течении реки отлагается наиболее крупный материал, т.к. те­чение здесь наиболее быстрое. Наоборот, в устьевой части отлагается самый мелкий материал.

В русле реки, благодаря отложению аллювия, образуются мели. В период половодья значительное количество аллювия отлагается в пойме, поэтому здесь возникает пойменная терраса.

Особенно много мелкого аллювиального материала отлагается в устьевой части реки, т.к. здесь река, встречая спокойные воды озера или моря, резко снижает скорость течения. За счет аккумуляции материала в устьевой части реки возникает дельта, представляющая собой аллювиальное образование, имеющее в плане веерообразное, прямоугольное или треугольное очертание. Дельты нередко прорываются речными рукавами и образуют в этом случае целую группу островов.

Дельты могут занимать значительные площади: например, дельта р. Ху­анхе занимает 500 000 км, Волги 18 000 км².

Стадии развития рек

В геологической деятельности рек можно выделить четыре фазы.

1. Фаза глубинной эрозии (врезания долины) характеризуется преоблада­
нием донной эрозии. Долины, находящиеся в фазе врезания, принято назы­
вать «молодыми». Молодые долины имеют небольшую ширину, крутые
склоны, порожистое русло. Такие долины характерны для горных рек.

2. Фаза боковой эрозии (расширения долины) частично перекрывает фазу
врезания или начинается после ее окончания. В течение этой фазы работа ре­
ки направлена в основном на расширение долины. В результате долина при­
обретает в поперечном сечении U-образную или ящикообразную форму. До­
лины, имеющие такую форму, называют «зрелыми». Течение реки в них бо­
лее плавное, спокойное.

3. Фаза накопления наносов (заполнение долины аллювием) протекает
одновременно с фазой боковой эрозии, но заканчивается позже ее, когда река
уже выработает профиль равновесия. В эту фазу идет интенсивный процесс
отложения аллювия в русле и пойме реки.

4. Фаза покоя, или переноса, наступает после выработки профиля равно­
весия долины. Работа реки в основном сводится к транспортировке рыхлого
материала и выносу его за пределы речного бассейна. Долины становятся
широкими, склоны их очень пологими, дно плоским. Реки текут в них плавно
с небольшими скоростями. Образуется много излучин и стариц.

В результате движений земной коры базис эрозии может понизиться. В этом случае вновь наступает фаза глубинной эрозии, т.е. происходит омоло­жение эрозии. Возобновление врезания приводит к образованию речных тер­рас, по числу которых можно судить о том, сколько раз происходило омоло­жение эрозии в данном регионе.