Речные терассы, их строение, морфология, происхождение и классификация.

На склонах многих речных долин выше уровня поймы можно наблюдать выровненные площадки различной ширины, отделенные друг от друга более или менее четко выраженными в рельефе уступами. Такие ступенеобразные формы рельефа, протягивающиеся вдоль одного или обоих склонов долины на десятки и сотни километров, в строении которых принимают участие аллювиальные отложения, называют речными террасами (рис. 85). Террасы

свидетельствуют о том, что когда-то река текла на более высоком гипсометрическом уровне и что они являются ничем иным, как древними поймами, вышедшими из-под влияния реки в результате глубинной эрозии. Причин, ведущих к образованию террас, много, главные из которых рассмотрим ниже.

1. Как известно, живая сила потока зависит (при прочих равных условиях) от массы воды. Если в бассейне реки климат изменяется в сторону увлажнения и река становится более полноводной, возрастает ее эрозионная способность. Происходит нарушение установившегося ранее равновесия между размывающей способностью реки и сопротивлением пород размыву. Река начинает углублять свою долину, вырабатывать новый профиль равновесия, соответствующий новому режиму. Прежняя пойма выходит из-под влияния реки и превращается в надпойменную террасу. Так как транспортирующая и эрозионная способности потока растут в большей степени, чем расход воды, интенсивность глубинной эрозии увеличивается вниз по течению. В низовьях реки глубинная эрозия ограничивается положением базиса эрозии, поэтому

максимум ее наблюдается в среднем течении реки. В результате образуется терраса хордового типа.

2. Другой причиной образования террас является изменение положения базиса эрозии. Представим себе, что уровень бассейна, в который впадает река, понизился. В результате река, которая в низовьях отлагала материал, начнет врезаться в собственные отложения и вырабатывать новый профиль равновесия, соответствующий новому положению базиса эрозии. Врез от устья будет распространяться вверх по течению реки до того места, где

прежний уклон продольного профиля настолько значителен, что его увеличение, вызванное регрессивной эрозией, практически не будет сказываться на эрозионной способности реки. В конечном счете на месте прежней поймы образуется терраса, относительная высота которой вверх по реке убывает. Водопады и пороги в долине реки могут приостановить продвижение регрессивной эрозии и ограничить протяженность террасы.

Следует подчеркнуть, что река при понижении базиса эрозии будет врезаться лишь в том случае, если ее уклон в нижнем течении меньше уклона освобождающегося из-под воды дна приемного бассейна. В противном случае понижение базиса эрозии приведет к интенсивной аккумуляции несомого рекой материала вследствие удлинения русла и уменьшения уклона продольного профиля.

3. Образование террас может быть связано с эпейрогеническими движениями. Эпейрогеническое поднятие территории, по которой протекает река, приводит к увеличению уклонов, а следовательно, и усилению эрозионной способности реки. Река начинает углублять свою долину, ее прежняя пойма постепенно превращается в надпойменную террасу, которая по своему типу также является хордовой; относительная высота ее имеет максимум в среднем течении реки. Если низовье реки остается стабильным или опускается, а на остальной части бассейна, испытывающей поднятие, река врезается, то образуются ножницы террас, на погружающейся территории ранее образованные террасы оказываются погребенными под более молодыми аккумулятивными толщами.

Описанные процессы могут повторяться или накладываться друг на друга, поэтому количество террас в долинах разных рек и в разных частях долины одной и той же реки может быть различным. Изучение строения террас, их количества, изменения высоты одной и той же террасы вдоль долины реки позволяет выяснить причины их возникновения, а следовательно, восстановить историю развития территории, по которой протекает река.

Относительный возраст морфологически выраженных террас определяется их положением по отношению к меженному уровню воды в реке: чем выше терраса, тем она древнее. Счет террас ведется снизу — от молодых к более древним. Самую низкую террасу, возвышающуюся над поймой, называют первой надпойменной террасой. Выше располагается вторая надпойменная терраса и т.д. У каждой террасы различают площадку, уступ, бровку и

тыловой шов.

Террасы могут быть эрозионными, эрозионно-аккумулятивными

(цокольными) и аккумулятивными. Более или менее просто определяются аккумулятивные террасы по очень большой мощности аллювия, достигающей нескольких десятков и даже сотен метров.

Это намного больше нормальной мощности аллювия, которая даже у крупных современных рек редко превышает 20—30 м.

Определение генетической категории террас (эрозионные, эрозионно-аккумулятивные) осложняется тем, что в отличие от современной нормальную мощность древнего аллювия непосредственно определить нельзя. Только ряд косвенных признаков (соотношение фаций древнего аллювия, его состав, рельеф коренного ложа и др.) позволяет судить об эрозионном или эрозионно-аккумулятивном генезисе изучаемых террас. У эрозионных террас аллювий имеет незначительную мощность, представлен преимущественно русловой фацией, ложе аллювия (поверхность цоколя) наклонено в сторону бровки террасы. У эрозионно-аккумулятивных террас хорошо развиты все фации аллювия, поверхность цоколя горизонтальная.

Цоколь террас может быть скрытым, когда она находится ниже меженного уровня, и открытым, когда лежит выше межени и в подмываемых берегах выходит на дневную поверхность.

Он может быть сложен дочетвертичными породами (часто их называют коренными), различными (не аллювиальными) генетическими типами четвертичных отложений и, наконец, аллювием более древних террас.

При наличии нескольких террас соотношение их между собой в поперечном профиле долины может быть разным. Различают террасы наложенные, вложенные и врезанные. Различие в соотношении террас вместе с динамическими типами аллювия характеризуют развитие эрозионно-аккумулятивной деятельности рек при формировании долин.

Наложенные террасы состоят из налегающих друг на друга разновозрастных аллювиальных толщ, так что верхняя молодая терраса — "дневная", а более низкие (и более древние) — погребенные. Такие террасы образуются в результате преобладания аккумулятивной деятельности реки.

Вложенные террасы — все "дневные". Образуются в результате чередования эрозионной и аккумулятивной деятельности рек или сокращения нормальной мощности аллювия. Основания аллювиальных толщ вложенных террас могут располагаться на разной высоте или на одном уровне.

Врезанные террасы — дневные, их аллювий полностью или частично прислонен к породам цоколя более высоких террас.

Образуются в результате преобладания глубинной эрозии рек.

Различают также террасы цикловые, образующиеся в результате перестройки

выработанного или относительно выработанного продольного профиля реки. Их обособление происходит в связи с изменением общих, чаще всего тектонических или климатических, условий на большой территории, т.е.

цикловые террасы характеризуют крупные этапы, или циклы, в развитии долины. Вместе с ними в долинах встречаются и так называемые локальные террасы, которые возникают в результате локальных изменений продольного

профиля эндогенными или экзогенными процессами: образования складки или разрывного нарушения на каком-то участке реки, подпруживания реки лавовым потоком, обвалом или конусом выноса бокового притока и др. Цикловые террасы прослеживаются по всей долине или на большей ее части, локальные террасы характеризуются небольшой протяженностью, изменчивостью строения и морфометрических показателей.

Чтобы определить возраст террасы, необходимо тем или иным способом определить возраст (абсолютный или относительный) слагающего ее аллювия.

Каждая терраса раньше была поймой, поэтому на ней встречаются те же формы рельефа, что и на пойме. Однако они выражены обычно менее четко в связи с воздействием последующих экзогенных агентов. Поверхность террас часто наклонена в сторону реки за счет снижения (размыва) прибровочной части и повышения внутреннего края в результате накопления материала,

сносимого со склонов, к которым примыкает терраса. Поэтому при определении относительной высоты террас следует ориентироваться на те участки ее поверхности, которые менее всего были затронуты последующими процессами.

В долинах рек наблюдаются и псевдотеррасы, имеющие лишь внешнее сходство с "истинными" речными террасами. К их числу относятся упоминавшиеся выше структурные террасы, крупные блоки оползней, подмытые конусы выноса временных водотоков, а также боковые морены отступивших горных ледников и плечи троговых долин.

Изучение морфологии и строения речных террас имеет не только научный интерес, о чем говорилось выше, но и большое практическое значение. Реки, размывая горные породы, одновременно размывают и рудные образования, заключенные в этих породах.

Большая часть ценных компонентов исчезает в процессе транспортировки рекой (истирается, растворяется, рассеивается, выносится в акватории приемных бассейнов). Меньшая часть их задерживается в долине в аллювиальных отложениях. При благоприятных условиях может возникать скопление тех или иных минералов — аллювиальных россыпей. К числу характерных минералов аллювиальных россыпей относятся главным образом тяжелые и устойчивые, такие, как алмаз, золото, платина, касситерит,

минералы, содержащие вольфрам, и некоторые другие.