6. Геологическая деятельность рек и временных протоков

В общем комплексе экзогенных процессов значительную роль играют поверхностные текучие воды—дождевые струйки, создающие плоскостной сток, временные потоки и реки, создающие русловый сток. Из них наиболее мощную как разрушительную, так и созидательную геологическую работу производят реки.

Таким образом, геологическая деятельность поверхностных текучих вод складывается из: 1 – смыва; 2 – размыва (эрозии); 3 – транспортировки продуктов разрушения; 4 – аккумуляции продуктов разрушения.

Работа временных потоков совершается во время дождей и таяния снега. Струйки воды, густой сетью или сплошной пеленой стекающие вниз по склону, оказывают механическое и химическое воздействие на поверхность Земли. Они увлекают с собой минеральные частицы, переносят их и откладывают в нижних частях склона и у его основания, где энергия потока падает. Такой процесс называется плоскостным смывом. Продукты разрушения (выветривания), смываемые, переносимые и откладываемые в процессе плоскостного смыва, называются делювием.

Особенно интенсивно плоскостной смыв идет на склонах со слабо развитым растительным покровом в степных и полупустынных областях. На

На склонах в небольших понижениях собираются более мощные струи воды. Их эрозионная и транспортирующая способность больше, чем у плоскостных струй. В результате возникают борозды, которые со временем увеличиваются, превращаясь в рытвины и промоины. Так плоскостной сток постепенно переходит в русловой. При дальнейшем углублении и расширении промоин формируются овраги — крутосклонные V-образные углубления на поверхности Земли. Скорость роста вершин оврагов составляет в среднем 1—3 м/год, хотя может достигать и 100 м/год.

Продольный разрез оврага

1 – устье; 2 – ложе; 3 – вершина; 4 – направление роста оврага; 5 – конус выноса; 6 – базис эрозии; 7 – предельный профиль равновесия

Потоки, текущие в оврагах, при размывании пород, слагающих дно и склоны, выносят за пределы оврагов твердый материал, называемый пролювием, который накапливается в устьевых частях оврагов в виде выпуклых конусов выноса. Дно оврага постепенно расширяется, склоны становятся более пологими и рост оврага в глубину прекращается. Поступающий со склонов материал удаляется из оврага или остается на его дне. Овраг превращается в плоскодонную и пологосклонную форму – балку – более крупную, долгоживущую форму. Овражно-балочный рельеф характерен для лесостепной и степной зон России.

Поперечное сечение 1 – оврага активного; 2 – балки

Сели. Временные водные потоки в горах могут превращаться в мощные грязевые или грязекаменные реки, двигающиеся с огромной скоростью и переносящие гигантские глыбы и валуны. Такие потоки называются селями. Сели образуются при быстром таянии снега, сильных ливнях или при прорыве плотинных горных озер. Материалом для селей служат отложения ледников, обвальные и оползневые массы и другие скопления рыхлого материала. Сели обладают громадной разрушительной силой и наносят значительный материальный ущерб.

Геологическая деятельность постоянных водных потоков – рек проявляется в следующем. Работа рек заключается в размыве (эрозии), переносе и отложении материала – аллювия. Весь материал, который переносятся реками и затем откладывается называется аллювием (лат. «аллювио» – нанос, намыв). В результате всех этих процессов формируется речная долина. Ее образование происходит под влиянием климатических условий, от которых зависит количество воды в реке, и тектонических движений, создающих уклоны русла и влияющих на энергию реки. Под действием глубинной (донной) эрозии долины углубляются, под действием боковой – расширяются. При этом продукты разрушения пород переносятся на различные расстояния тремя способами:

а) волочением или перекатыванием по дну (самые крупные обломки);

б) в виде взвеси;

в) в растворенном состоянии.

Схема образования наносов

Э – элювий; Д – делювий; П – пролювий 1 – атмосферные осадки; 2 – плоскостной смыв; 3 – коренные породы; 4 - первоначальная поверхность склона.

Влекомые по дну обломки и взвешенные частицы называют твердым стоком реки. Обломочный материал, перемещаемый рекой по дну, усиливает

глубинную эрозию, а сам постепенно измельчается, истирается и окатывается

– образуются валуны, галька, гравий, песок. Размер и масса обломков перекатываемых по дну, пропорциональна шестой степени скорости течения. При скорости течения 0.3 м/сек переносится по дну мелкий песок, а при скорости 2.0 м/сек – крупная галька (до 10 см).

Количество переносимого материала во взвешенном состоянии определяется скоростью и турбулентностью течения. От количества взвешенного материала зависит мутность воды. Во время половодий, когда скорость и турбулентность потока резко возрастают, река переносит наибольшее количество материала в виде взвеси, главным образом, глинистых частиц и песка, отчего вода становится мутной. Зимой, когда воды становится меньше, скорость течения падает, количество взвешенных частиц резко уменьшается, и вода становится прозрачной.

Значительное количество минерального вещества (до 40%) переносится

в растворенном состоянии. В растворенном состоянии перемещаются карбонаты Са, Мg, Nа кремнезем, а также легкорастворимые соли

Таким образом, аллювий может переносится тремя способами:

а) влекомым – тащится и перекатывается по дну русла;

б) во взвешенном состоянии;

в) в растворенном виде.

Аллювий равнинных рек обычно представлен тремя разновидностями, или фациями: русловой, пойменной и старичной.

В долине реки, помимо ее русла, в котором образуется русловой аллювий, обычно выделяются пойма и террасы. Пойма – самая низкая часть долины, заливаемая в половодье. У подмываемого берега возникают наиболее глубокие участки реки – плесы. Течения переносят вымываемый материал ниже по реке, откладывают его, образуя перекаты – наиболее мелкие участки дна. Часть материала от подмываемого берега переносится к противоположному, выпуклому берегу излучины, где он откладывается, образуя прирусловую отмель. Терраса – это выровненная площадка в долине реки, созданная деятельностью водного потока, представляющая бывшую пойму. В зависимости от того, на какую глубину река врезается в пойму при превращении ее в террасу, выделяются:

• аккумулятивные террасы (террасы накопления), сложенные аллювием;

• эрозионно-аккумулятивные террасы (смешанные), сложенные в верхней части аллювием, а в нижней части уступа выходят коренные породы или цоколь;

• эрозионные террасы (террасы размыва), выработанные в коренных породах и лишенные аллювия.

Схема строения аллювия равнинной реки1, 2, 3 — аллювий: русловой, пойменный, старичный;

4 — коренные породы склонов и дна речной долины;

5 — уровень воды во время половодья.

Различные соотношения между процессами накопления и сноса осадочного материала определяют формирование устьев рек двух типов — дельт и эстуариев.

Дельта— участок суши, отвоеванный рекой у моря, сложенный аллювиальными отложениями и представляющий собой равнину, слабо наклоненную к морю и прорезанную рукавами реки. Эстуарием называется устье реки, имеющее вид узкого залива, глубоко вдающегося в пределы суши. Эстуарии образуются в тех участках земной коры, которые испытывают или испытывали в недалеком прошлом прогибание.