Общая геоморфология (стр. 32 )

Участки русла с более крутым падением и более высокими ско­ростями течения получили название быстрин.

Генезис уступов в продольном профиле потоков может быть различным: либо они связаны с неровностями «первичного» релье­фа, генезис которых также может быть различным, либо с препа-рировкой стойких пород (в результате глубинной эрозии потока или роста тектонической структуры на его пути), либо с загро­мождением русла обвальными массами или выносами материала из боковых долин.

Характеризуя общие закономерности работы водотоков, следует сказать о регрессивной эрозии, в результате которой водотоки, заложившиеся на склонах речных долин, имеют тенденцию продви­гаться своими вершинами в глубь междуречий.

Общей особенностью эрозионной работы водотоков является ее избирательный, селективный характер. Вода при выработке русла как бы выявляет наиболее податливые для врезания участки, приспосабливаясь к выходам более легко размываемых пород или к тем участкам, где сопротивляемость пород ослаблена по тектониче­ским причинам: к осевым зонам складок, к тектоническим трещи­нам, разломам, зонам дробления пород.

Материал, полученный в результате эрозионной работы посто­янных водотоков, переносится вниз по течению. Транспортировка его осуществляется различными способами: 1) волочением облом­ков по дну, 2) переносом мелких частиц во взвешенном состоянии, 3) в растворенном виде, 4) в виде обломков, вмерзших в лед. Состав обломочного материала и его соотношение с веществами, находящимися в растворенном состоянии, зависит от характера водотока (равнинный или горный водоток), состава пород, слагаю­щих бассейн руслового потока, от климата и источника питания водотока. Несмотря на слабую минерализацию вод подавляющего числа постоянных водотоков (рек), перенос ими растворенных ве­ществ исчисляется миллионами и десятками миллионов тонн. Так, река Енисей ежегодно выносит в море 30 млн. т растворенных ве­ществ, Волга — 46,5 млн. т и т. д. Взвешенный материал переносит­ся реками также в огромном количестве. Тот же Енисей ежегодно выносит в море около 12 млн. т взвесей, Нил — 88 млн. т, Инд — 400 млн. т и т. д.

Движение донных наносов находится в строгой зависимости от скорости течения.

Максимальная масса частицы, которую может переносить поток, пропорциональна шестой степени скорости течения. Эта зависи­мость выражается формулой Эри:

Pm =Av6

где Рт—масса частицы, А — коэффициент, зависящий от уклона дна, формы частицы, ее массы и глубины потока, v — скорость течения.

Эта зависимость дает возможность объяснить большую разницу в величине обломков, переносимых горными и равнинными реками или одной и той же рекой в межень и в половодье, когда с увели­чением массы воды увеличивается и скорость ее течения. Отложения, формируемые постоянными водными потоками (реками), называются аллювиальными или просто аллювием. Аллю­вий заметно отличается от других генетических типов континен­тальных отложений (склоновых, ледниковых и др.) прежде всего сортированностью и окатанностью обломков. Сортировка и окаты­вание обломочного материала, слагающего аллювий, происходит во время его транспортировки и начинается сразу, как только об­ломки попадают в водный поток. Окатывание обломков происходит вследствие ударов и трения их друг о друга, а также о дно и бере­га водотока. В результате неокатанные обломки становятся ока­танными: глыбы превращаются в валуны, щебень — в гальку, дре­сва— в гравий. В процессе переноса обломки не только окатывают­ся, но и истираются. Поэтому с течением времени валуны перехо­дят в гальку, галька — в гравий, гравий в песок. Следовательно, вниз по течению аллювиальные отложения становятся все более и более мелкозернистыми, если в описанный процесс не вмешива­ются посторонние факторы — поступление крупнообломочного ма­териала в результате обвалов берегов, выноса временных водото­ков и т. п. Меняется вниз по течению и состав аллювия. Происходит это вследствие того, что менее прочные минералы и породы истира­ются быстрее, чем более прочные, а также за счет воздействия воды на растворимые породы и минералы. В процессе транс­портировки происходит сортировка обломков по массе и величине.

РАБОТА ВРЕМЕННЫХ ВОДОТОКОВ

И СОЗДАВАЕМЫЕ ИМИ ФОРМЫ РЕЛЬЕФА

Исходная форма временно действующих водотоков — эрозион­ная борозда, возникающая на делювиальных склонах при переходе плоскостного смыва в линейный. Глубина борозд от 3 до 30 см, ширина равна или немного превосходит глубину. Поперечный профиль эрозионных борозд имеет V-образную или ящикообразную форму. Стенки борозд крутые, часто отвесные. После прекращения стока склоны быстро выполаживаются, ширина борозд увеличива­ется. Обычно борозды, располагаясь в нескольких метрах, друг от друга, образуют разветвленные системы. Глубина и морфологиче­ская выраженность борозд вниз по склону постепенно увеличивает­ся по мере увеличения количества стекающей воды (рис. 50).

На распаханных склонах и склонах с разреженным растительным покровом борозды с течением времени превращаются в эро­зионные рытвины (промоины), глубина которых может достигать 1,0—2,0 м, ширина — 2,0—2,5 м. Склоны рытвин также характери­зуются большой крутизной, местами они отвесные, поперечный профиль их чаще всего V-образный.

Рис. 50. Генетический ряд флювиальных форм равнинных территорий: А — эрозионные борозды; Б — эрози­онные рытвины (промоины); В — ов­раги; Г—балка; Д — речная долина: ; — аллювий; 2 — балочный аллювий; 3 — обвально-осыпные образования; 4 — делювий; 5 —размеры форм; Г — тальвег временного водотока; Р — русло реки; П — пойма; НПТ - надпойменные террасы

Однако не каждая эрозионная борозда превращается в промои­ну. Для образования последней нужен более мощный водоток, а, следовательно, и большая площадь водосбора. Поэтому рытвины встречаются на склонах значительно реже эрозионных борозд и обычно отстоят друг от друга на десятки метров.

Эрозионные, борозды и рытвины в легко поддающихся размыву породах (песок, суглинок, лёсс и др.) могут образоваться в тече­ние одного ливня или за несколько дней весеннего снеготаяния.

В дальнейшем рытвины слу­жат коллектором для дождевых и талых вод. При достаточном водосборе часть рытвин, углубляясь и расширяясь в процессе вреза, постепенно превращается в ов­раги (рис. 50). Глубина овра­гов 10—20 м, но может дости­гать 80 м, ширина (от бровки до бровки) 50 и более метров. Склоны оврагов крутые, часто отвесные. Поперечный профиль оврагов V-образный. Иногда овраги характеризуются плос­ким дном, ширина которого не превышает нескольких метров. Овраг отличается от рытвины не только своими размерами, но и тем, что он имеет свой соб­ственный продольный профиль, отличный от профиля склона, который он прорезает. Про­дольный профиль рытвины, как правило, повторяет про­дольный профиль склона, хотя и в несколько сглаженном ви­де (рис. 51).

Овраг — активная эрозион­ная форма. Наиболее подвиж­ной является его вершина, которая в результате регрессив­ной (пятящейся) эрозии может выйти за пределы склона, на котором возник овраг, я про­двинуться далеко в пределы междуречий. Поэтому овраги характеризуются значительной дли­ной, исчисляемой сотнями метров и даже километрами.

Растущая вершина оврага может иметь различный вид. Часто овраг начинается сразу отвесным уступом — вершинным перепа­дом— высотой 1,0—3,0 м, со всех сторон окруженным пологонаклоненной к нему поверхностью. Иногда в вершинах оврагов на­блюдаются нечетко выраженные в рельефе понижения, имеющие в плане эллипсовидную, округлую или (часто) округло-лопастную форму. Такие формы рельефа называют водосборными понижения­ми. Иногда выше вершины оврага располагаются слабо углублен­ные (1,0—3,0 м), линейно вытянутые понижения, имеющие коры­тообразный поперечный профиль и задернованные пологие склоны, которые без четко выраженных бровок переходят в поверхность междуречий. Такие формы рельефа получили название ложбин. Заканчиваются ложбины едва заметными в рельефе безрусельными понижениями типа деллей. Их называют еще потяжинами. На топографических картах, даже крупномасштабных, потяжины, как правило, не находят отображения, но хорошо видны на крупно-

Рис. 51. Продольный профиль рытвины (А) и оврага (Б):

1 — породы, слагающие склон; 2 — аллювиальные отложения поймы реки; 3 —

продольные профили рытвины и оврага

масштабных аэрофотоснимках, особенно на пашнях и участках с разреженным растительным покровом. Ложбины, с привязанными к ним потяжинами, в значительном большинстве случаев являются не следствием развития оврагов, а причиной их возникновения. Поэтому овраги, заложившиеся по ранее существовавшим эрози­онным формам, называются донными, вторичными или вложенны­ми оврагами, а возникшие на склонах речных долин и развившие­ся из более мелких эрозионных форм,— береговыми или первич­ными.

С ростом оврага в длину и выработкой продольного профиля эрозионная сила стекающей воды уменьшается. Склоны оврага выполаживаются, на них появляется растительность. Расширяется дно оврага как за счет продолжающейся боковой эрозии, так и за счет отступания склонов в результате склоновых процессов. Овраг превращается в балку. Переход оврага в балку совершается не сразу на всем его протяжении. Процесс этот начинается с нижней, наиболее древней части оврага и постепенно распространяется вверх.

В дно балки в дальнейшем может снова врезаться овраг. При неоднократном врезании донных оврагов в балке образуются пло­щадки-ступени, сложенные балочным аллювием, — балочные тер­расы.

Овражный и балочный аллювий отличается низкой степенью сортировки материала. Обычно наиболее грубый материал приурочен к нижней части разреза, более тонкий к верхней части. Однако и тот и другой отсортированы плохо, песчано-суглинистый мате­риал «засорен» щебнем и плохо окатанными валунами, слоистость грубая и не всегда четко выражена.