Эрозионные рельефообразующие процессы (эрозия)

Эрозионные процессы или эрозия – это процессы разрушения горных пород и почв движущейся водой (водными потоками). Они проявляются либо в виде механического отрыва и переноса частиц водой, либо в виде растворения горных пород водой. Это наиболее распространенные экзогенные процессы. Различают плоскостную и линейную эрозию.

Плоскостная эрозия выражается в поверхностном (плоскостном) смыве, который происходит под действием дождевых и талых вод, равномерно стекающих по склону или в виде сплошной пленки воды, или мелкими струями. В этом случае со склоновой поверхности смываются мелкие частицы, которые откладываются (аккумулируются) у подножия склона. Так происходит выполаживание склона. Внизу склона мелкие струи воды могут сливаться в более крупные, которые создают уже эрозионные борозды (первичные формы линейной эрозии), приводящие к образованию оврагов. Плоскостной смыв проявляется на всех склонах, как заросших, так и с полным отсутствием растительности, но его интенсивность в этих случаях будет разная. Интенсивность разрушения склонов в результате плоскостного смыва зависит от их длины и крутизны, от густоты растительного покрова, количества осадков и от хозяйственной деятельности человека (распашка склонов).

Линейные эрозионные процессы (линейная эрозия) связаны с деятельностью водотоков, которая приводит к расчленению рельефа. Водотоки могут быть временными и постоянными. Временные водотоки возникают в результате скатывания со склонов дождевой или талой воды в понижения. При этом в равнинных условиях на склонах образуются такие отрицательные формы рельефа, как овраги и балки.

Овраг – это вытянутое углубление с крутыми, часто отвесными стенками, образованное временным водотоком. Овраги растут в длину за счет процесса размыва и отступания их вершин, называемого пятящейся (попятной) эрозией. Скорость отступания вершин оврагов может достигать нескольких метров в год. Она зависит, главным образом, от количества выпадающих дождевых осадков и от быстроты весеннего таяния накопившегося за зиму снега. В результате пятящейся эрозии овраги могут достигать в длину несколько километров и при этом ветвиться. Выносимый водой материал аккумулируется (откладывается) в устье оврага, образуя конус выноса. При выполаживании вершины оврага происходит затухание попятной эрозии, и он перестает расти. Со временем крутые склоны становятся пологими и зарастают. В этом случае овраг превращается в балку.

При вскрытии попятной эрозией водоносного слоя по дну оврага начинает течь ручей – постоянный водоток. Дальнейшее отступание оврага влечет за собой более глубокое вскрытие водоносного горизонта, а значит и увеличение количества поступающей в ручей воды. Так ручей превращается в небольшую речку, которая впадает в другую реку, становясь ее притоком.

Реки являются постоянными водотоками. Они выполняют большую эрозионную работу, вынося ежегодно с поверхности материков около 25 млрд. тонн твердых и растворенных веществ. Эрозионная деятельность речного потока выражается в двух типах эрозии: глубинной и боковой эрозии. Глубинная эрозия – это процесс разрушения (размыва) горных пород водным потоком в глубину (по вертикали), т.е. углубление водным потоком своего русла. Глубинная и боковая эрозия происходит не только у постоянных водотоков, она наблюдается также и у временных водотоков. Боковая эрозия – процесс разрушения (размыва) склонов речных берегов путем их подмывания водным потоком. В результате боковой эрозии происходит отступание берегов и расширение речной долины.

Водный поток не может бесконечно углублять свое русло. Глубина эрозионных процессов определяется базисом эрозии. Базис эрозии – это такой уровень (поверхность) на Земле, ниже которого водный поток не может углубить свое русло, вследствие потери им кинетической энергии. Главным (общим) базисом эрозии является средний уровень Мирового океана, ниже которого реки не могут углублять свое русло. Но ведь не все реки впадают в океаны, существуют реки, впадающие в озера, а реки-притоки впадают в другие реки. Следовательно, для них базисом эрозии будет являться местный уровень воды в озерах или реках. Такой уровень называют местным базисом эрозии.

Водный поток является движущимся телом на вращающейся Земле. Поэтому на него действует ускорение Кориолеса, отклоняющее движущееся тело в Северном полушарии вправо, а в Южном полушарии – влево. Тогда и водный поток в Северном полушарии будет отклоняться вправо, и подмывать правый берег, а в Южном – влево и подмывать левый берег[27], вне зависимости от того, куда течет река на север или на юг. Причем, чем больше масса движущегося тела, тем больше величина отклонения. Действительно, у всех крупных рек Северного полушария (Волги, Днепра, Оби, Иртыша, Лены и др.) правый берег обычно крутой и обрывистый, а левый – низкий и пологий. Это явление получило название закон Бэра[28].

Речной поток путем глубинной и боковой эрозии вырабатывает в горных породах отрицательную линейную эрозионную форму рельефа – речную долину. Все речные долины имеют склоны (берега) и дно. Различают горные и равнинные речные долины, которые отличаются поперечным профилем. Горные долины узкие и глубокие (ущелья, каньоны), в поперечном профиле представляющие собой букву V, имеют значительные уклоны в продольном направлении. Поэтому в горных реках речной поток имеет относительно высокую скорость. Преобладающим типом эрозии в них является глубинная эрозия. Равнинные долины, обычно, широкие, небольшой глубины имеют ящикообразный поперечный профиль, обладают незначительными продольными уклонами и невысокими скоростями речного потока. Для равнинных рек характерно проявление боковой эрозии. В результате деятельности водотоков земная поверхность подвергается расчленению. В горных районах наблюдается сильно расчлененный, а на равнинах слабо расчлененный рельеф.

В равнинных речных долинах развивается специфический комплекс эрозионных и аккумулятивных форм рельефа, среди которых выделяют русло, пойму, речные террасы. Речной поток содержит в себе и волочет (перекатывает) по дну русла массу обломков, которые называют наносами. В случае их осаждения (отложения) наносы называются аллювием. Аллювием слагаются аккумулятивные формы речного рельефа, например, речные косы (пляжи), речные острова. Аллювий может быть представлен обломками разного размера, от валунов и булыжников в горных реках до песка и глинистых частиц в равнинных реках. В устьях рек при впадении в море или озеро речной поток теряет силу и происходит накопление аллювия с образованием дельты.

Руслом называют линейное углубление в дне долины, по которому постоянно движется водный поток. Двигаясь по руслу, водный поток встречает на своем пути разные по твердости породы. При встрече с трудно размываемыми (кристаллическими) породами в русле образуются водопады и пороги. Русло равнинной реки по длине, как правило, имеет извивающееся очертание. Плавный изгиб реки называется излучина или меандра[29]. При образовании меандр водный поток подмывает вогнутый берег (боковая эрозия), а на выпуклом берегу происходит отложение аллювия с образованием речной косы. Перемычка у основания меандры со временем сужается и наступает момент, когда она прорывается потоком, и русло спрямляется. Отчлененная от русла меандра превращается в старицу - озеро полукруглой или серповидной формы. В результате эрозионных и аккумулятивных процессов в русле равнинной реки формируются участки размыва (омуты) и участки аккумуляции (перекаты), а также острова, сложенные аллювием.

С помощью боковой эрозии речной поток расширяет свою долину и создает аккумулятивную форму рельефа – пойму. Пойма – часть дна долины, затопляемая ежегодно или реже весенними талыми водами. Пойма обычно задернована или покрыта кустарником, лесом. Плоская поверхность поймы осложнена более мелкими формами рельефа – грядообразными возвышениями, представляющими собой бывшие береговые валы, с разделяющими их ложбинами и старицами. Пойма сложена аллювиальными отложениями, представляя собой, по сути, бывшее русло. В случае если русло начинает снова врезаться, например, при понижении базиса эрозии, т.е. активизируется глубинная эрозия, наступает момент, когда пойма перестает вообще заливаться, тогда она превращается в речную террасу, а речной поток начинает создавать новую пойму на более низком высотном уровне. В результате меандрирования и боковой эрозии новобразованная речная терраса местами размывается, а на склоне долины остаются ее обрывки. На склонах долин могут насчитываться несколько террас, которые фиксируют изменение базиса эрозии.

В долинах горных реках часто встречается явление называемое сель. Сель – это внезапный грязекаменный, водокаменный или грязевой поток в долинах горных рек, возникающий в результате резкого подъема уровня воды из-за обильных ливней или интенсивном таянии снега в верховьях рек, а также прорыва подпрудных озер. Ему способствуют крутые уклоны склонов и скапливание на них большого количества продуктов физического выветривания. Сели, имея большую массу и скорость передвижения (свыше 10 м/сек.), обладают большой разрушительной силой и в отдельных случаях носят катастрофический характер.

Вопросы для самоконтроля.

1. В чем заключаются эрозионные процессы?
2. Какие типы эрозии бывают?
3. В чем выражается плоскостная эрозия?
4. От чего зависит интенсивность разрушения склонов в результате плоскостной эрозии?
5. Какие бывают водотоки?
6. Что такое овраг, балка, в результате каких водотоков они образуются?
7. В чем отличие оврага от балки?
8. Что такое и как происходит пятящаяся (попятная) эрозия?
9. В каких видах эрозии выражается деятельность речного потока?
10. Какие типы эрозии существуют?
11. В чем заключается боковая и глубинная эрозия?
12. Что такое «базис эрозии»?
13. В каком случае базис эрозии будет главным (общим), а в каком - местным?
14. Что собой представляет закон Бэра и как он выражается в северном и в южном полушариях?
15. Как называется и как характеризуется форма рельефа, которую образует речной поток?
16. Из чего состоит речная долина?
17. Какие долины формируют горные и равнинные реки?
18. Что значит слабо расчлененный и сильно расчлененный рельеф?
19. Какие формы рельефа выделяют в равнинных речных долинах?
20. Что такое аллювий?
21. Что называется руслом?
22. Как образуются водопады и пороги?
23. Что такое меандра?
24. Как образуется старица?
25. На какой форме рельефа долины развиты старицы?
26. Что называется поймой?
27. Чем сложена пойма?
28. Как образуется терраса?
29. Что такое «сель»?