Деятельность временных русловых потоков

Среди временных русловых потоков выделяются временные потоки оврагов и временные горные потоки.

Если в пределах склона имеются различные естественные или искусственные неровности, понижения, то при выпадении дождя или таянии снега в них происходит слияние отдельных стекающих струй воды, которые разрушают части склона и на их месте образуются различные промоины, рытвины. Так начинается на склонах процесс размыва, или эрозии (лат. «эродо» – размываю). В последующем в таких рытвинах периодически концентрируется еще большее количество воды, и они начинают расти в глубину, ширину, вниз и вверх по склону – образуются овраги.

Овраг – это крутосклонная рытвина на возвышенности, на склоне долины, образованная временным водотоком – талыми и дождевыми водами. Длина оврага может достигать нескольких километров, глубина – нескольких десятков метров, ширина – десятков, иногда сотен метров. Овраги постепенно растут, их верховья продвигаются все дальше вверх по склону.

Наиболее глубокая и разветвленная сеть оврагов образуется в районах развития легко размываемых горных пород – лёссовидных суглинков, песков, алевролитов, глин, например на Среднерусской возвышенности.

Временные горные потоки развиваются несколько отлично от оврагов. Их верховья расположены в верхней части горных склонов и представлены системой сходящихся рытвин и промоин, образующих вместе водосборный бассейн. Ниже по склону вода движется в едином русле. Этот участок горного потока называется каналом стока. В периоды сильных дождей и интенсивного таяния снега временные горные потоки движутся с большой скоростью и захватывают значительное количество различного обломочного материала, который способствует интенсификации эрозионной деятельности. При выходе на предгорную равнину скорость движения уменьшается, горные потоки ветвятся на многочисленные рукава, в результате чего весь принесенный обломочный материал откла­ды­ва­ет­ся. Так образуется конус выноса времен­ного горного потока в виде полукруга, поверхность которого имеет наклон от горного склона в сторону предгорной равнины (рис. 38). В относительно крутой вершинной части конуса остается более крупный обломочный материал, который ниже сменяется песками, супесями, а в краевой части – тонкими пылеватыми лёссовидными отложениями. Отложения конусов выноса временных горных потоков называются пролювием (лат. «пролюо» – промываю). Конусы выносов, сливаясь друг с другом, образуют местами широкие подгорные волнистые шлейфы.

Деятельность рек

Мощные водные потоки рек производят значительную эрозионную, переносную и аккумулятивную деятельность. Это наиболее динамические системы, преобразующие рельеф. В зависимости от характера и интенсивности питания изменяются режим рек, количество и уровень воды, а также скорость ее течения. В соответствии с изменением уровня воды в реке говорят о высоком горизонте, соответствующем половодью, и низком меженном горизонте, или межени, наступающей после спада половодья. Помимо этого, в реках наблюдаются периодические паводки, соответствующие кратковременному повышению уровня воды от затяжных дождей.

Речная эрозия. Выделяют два типа эрозии:

1) донную, или глубинную, направленную на врезание речного потока в глубину;

2) боковую, ведущую к подмыву берегов и в целом к расширению долины.

В результате эрозионной работы рек формируются речные долины.

Основными элементами речной долины являются русло реки, пойменные и надпойменные террасы и их склоны.

Русло – наиболее пониженная часть речной долины, по которой происходит сток воды в межпаводочные периоды.

Пойма – часть ложа долины, прилегающая к руслу водотока и затопляемая при подъемах уровня воды в водотоке. При разливе река выносит в пойму наносы, постепенно повышающие ее уровень. Край поймы часто отмечен ярко выраженным крутым склоном (линией обрыва). На поверхности поймы много ложбин (остатков излучин), чередующихся с грядами, сложенными речными наносами. Пойма прослеживается на всем протяжении речной долины и иногда поднимается узкой полосой даже на возвышенности. Ширина поймы равнинных рек достигает 40 км.

Терраса – ступенеобразные горизонтальные или несколько наклонные выровненные площадки на склонах речных долин, берегах озер и морей, ограниченные уступами сверху и снизу. Террасы образуются под действием проточной воды (речные террасы) или волн водоемов (озерные и морские террасы) на фоне неравномерных тектонических поднятий, климатических колебаний и изменений уровня воды в бассейне.

В результате действия течений, не совпадающих с направлением основного речного потока, при которых поверхностные струи направляются к вогнутому берегу, подмывая его, а донные – к выпуклому, откладывая наносы, возникают меандры.

При спрямлении русла, когда в половодье воды, идущие по пойме, успевают промыть более короткий путь, обычно образуются старицы.

Старица – замкнутый водоем; полностью или частично отделившийся от реки участок ее прежнего русла. Старица имеет продолговатую извилистую или подковообразную форму.

Река, вернувшаяся в свои берега, использует этот новый участок русла, а старый, более длинный, оказывается ненужным. Постепенно входы в старицу заносятся песком и илом. Старица некоторое время сохраняется как озеро, а затем превращается в болото или сырой луг.

Перенос. Реки переносят большое количество обломочного материала различной размерности – от тонких илистых частиц и песка до крупных обломков. Перенос его осуществляется волочением (перекатыванием) по дну наиболее крупных обломков и во взвешенном состоянии песчаных, алевритовых и более тонких частиц. Переносимые обломочные материалы еще больше усиливают глубинную эрозию – они дробят, разрушают, шлифуют горные породы, слагающие дно русла, но и сами измельчаются, истираются с образованием песка, гравия, гальки. Влекомые по дну и взвешенные переносимые материалы называют твердым стоком рек. Кроме обломочного материала реки переносят и растворенные минеральные соединения, часть из них возникает в результате растворяющей деятельности речных вод, другая – попадает в реки вместе с подземными водами.

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

Эта русловая фация почти целиком слагает пойму горной долины. Пойменная же фация слабо выражена и развита не повсеместно, главным образом она встречается на расширенных участках долины, где представлена грубыми песками и супесями и часто находится в смеси с пролювиальными отложениями конусов выноса и коллювиальными образованиями.

2.5.2.5. Геологическая деятельность подземных вод

Подземные воды производят как разрушительную, так и созидательную геологическую работу. Разрушительная деятельность связана с растворением и механическим размывом горных пород и проявляется в карстовых процессах и суффозии, а также в образовании оплывин[8], оползней[9] по бортам речных долин, озерных и морских впадин. Созидательная деятельность проявляется в образовании натечных форм в виде сталактитов и сталагмитов, а также корок различной мощности, образующихся при осаждении из подземных вод растворенных в них минеральных веществ.

Карстовые процессы

Карст– процесс растворения или выщелачивания трещиноватых растворимых горных пород подземными и поверхностными водами, в результате которого образуются как отрицательные формы рельефа на поверхности Земли, так и различные полости, каналы и пещеры в глубине.

К растворимым породам относятся соли, гипс, известняк, доломит, мел. В соответствии с этим различают соляной, гипсовый и карбонатный карст. Наиболее изучен карбонатный карст, что связано со значительным площадным распространением известняков, доломитов, мела.

1) трещиноватость растворимых горных пород, обеспечивающая их водопроницаемость;

2) наличие агрессивных вод и их движение по трещинам.

Наибольшее разнообразие карстовых форм наблюдается в открытом типе карста (горные районы известнякового плато Крыма, Кавказа, Альп и др.).

К поверхностным карстовым формам относятся:

1) карры – углубления в виде рытвин и борозд глубиной от нескольких сантиметров до 1–2 м (рис. 41);

2) поноры – вертикальные или наклонные отверстия (трещины) на поверхности карстующих горных пород, по которой вглубь уходят дождевые, талые снеговые, проточные воды. Поноры обычны на дне карстовых воронок, карстовых промоин или в руслах исчезающих рек;

3)карстовая воронка (русск.) – впадина конической или чашеобразной формы глубиной от 2–3 до 15–17 м при ширине по верхнему краю от нескольких до десятков метров. Происходит или постепенным просасыванием, или провалом верхнего слоя почвогрунтов в подземные карстовые пустоты с последующим обрушением отвесных стенок. Карстовые воронки имеют наибольшее распространение как в горных районах, так и на равнинах. По условиям развития выделяют:

а) воронки поверхностного выщелачивания, связанные с растворяющей деятельностью атмосферных вод;

б) воронки провальные, образующиеся путем обрушения сводов подземных карстовых полостей (рис. 42);

4) карстовые котловины –крупные формы поверхностного карстового рельефа, на дне которых могут развиваться карстовые воронки;

5) полья – наиболее крупные карстовые формы (хорошо известны в Югославии и других районах);

К подземным карстовым формам относятся различные каналы и пещеры. Самыми крупными подземными формами являются карстовые пещеры – системы горизонтальных или наклонных каналов, часто сложно ветвящихся и образующих огромные залы или гроты. Такая неровность в очертаниях может быть обусловлена характером сложной трещиноватости пород или неоднородностью последних. На дне ряда пещер много озер, по другим пещерам протекают подземные реки, которые при движении производят не только химическое воздействие (выщелачивание), но и размыв (эрозию). Наличие постоянных водных потоков в пещерах нередко связано с поглощением поверхностного речного стока. В карстовых массивах известны исчезающие реки (частично или полностью), периодически исчезающие озера.

Отложения в пещерах представлены несколькими генетическими типами:

1) терра-росса (красная земля) – нерастворимые продукты, оставшиеся после растворения известняков – чаще всего это глинистый материал красного или кирпичного цвета;

2) обвальные накопления – продукты обрушения сводов карстовых полостей;

3) аллювиальные осадки, образующиеся подземными реками;

4) озерные осадки;

5) хемогенные образования – известковый туф (травертин);

Суффозия (от лат. suffosio – подкапывание) – вынос мелких минеральных частиц породы, фильтрующейся через нее водой. Этот процесс отличается от карста тем, что суффозия является преимущественно физическим процессом и частицы породы не претерпевают дальнейшего разрушения.

Суффозия приводит к проседанию вышележащей толщи и образованию западин диаметром до 10 и даже 100 метров, а также пещер. Одним из необходимых условий суффозии является наличие в породе как крупных частиц, образующих неподвижный каркас, так и вымывающихся мелких. Вынос начинается лишь с определенных значений напора воды, ниже которых происходит только фильтрация.

Суффозионные формы – отрицательные формы рельефа, образующиеся за счет процессов выщелачивания и вымывания частиц пород субстрата подземными водами и последующего обрушения кровли образующихся пустот.

К суффозионным формам относят: блюдца; суффозионные, коррозионно-просадочные, коррозионно-суффозионные, просадочные и лёссовые воронки; воронки проседания и суффозионные впадины.

Блюдце (русск.) – плоскодонное, чаще округлое понижение (западина, впадина) в лесостепной, степной и полупустынной зонах, глубиной 0,5–2 м, в поперечнике от нескольких до десятков, реже сотен метров. Образование блюдца происходит оседанием (просадкой) грунта при выщелачивании и вымывании нижележащих пород, а также при смачивании лёсса.

ЛАНДШАФТОВЕДЕНИЕ

Ландшафтоведение (нем. Landschaft – вид местности) – раздел физической географии, изучающий сложные природные и природно-антропогенные геосистемы различного ранга – ландшафты как части географической оболочки Земли.

Ландшафтоведение рассматривает происхождение, структуру, изменение, пространственную дифференциацию и интеграцию ландшафтов, а также их отдельные свойства, взаимосвязи элементов, их изменения под воздействием природных и антропогенных факторов.

Основа ландшафтоведения – учение о географическом ландшафте и физико-географическое районирование. Главный метод ландшафтоведения – ландшафтная съемка[10].

К важнейшим задачам ландшафтоведения относятся разработка основ рационального природопользования, в том числе охраны природы.