Развитие речных долин и формирование речных террас

В своем развитии любая река проходит ряд стадий, от молодости до зрелости.

На ранней стадии своего заложения в реке преобладает донная эрозия, узкая, неразработанная долина V – образной формы, грубый, плохо сортированный аллювий, накапливающийся лишь в отдельных местах и часто сносимый в половодье. Продольный профиль долины реки в эту стадию крутой в верховьях, изобилует неровностями и перепадами.

Зрелая стадия формирования реки предполагает расширение долины за счет усиления боковой эрозии вследствие меандрирования. Начинает формироваться пойма, как низкая, так и высокая, образуются террасы, продольный профиль реки становится выровненным, стремящимся приблизиться к базису эрозии. Меандровый пояс во много раз шире самой реки, поэтому долина приобретает ящикообразную форму.

Наконец, в стадии старости долина реки расширяется еще больше, за счет меандрирования образуется много заболоченных стариц, продольный профиль выполаживается еще больше, течение замедляется. Река не может переносить много материала и постепенно заиливается и зарастает.

Однако на подобный идеальный ход эволюции реки и речной долины влияет много факторов И, прежде всего, тектонические движения и изменения базиса эрозии. Понижение базиса эрозии сразу же вызывает усиление врезания реки, более активный вынос аллювия, формирование террас. Спуск оз.Севан в Армении на несколько десятков метров за последние 50-60 лет привел к понижению уровня грунтовых вод, быстрому врезанию всех речек, впадавших в озеро, образовавших узкие ущелья. Геологические данные свидетельствуют о том, что в середине плиоцена, примерно 3 млн. лет назад уровень Каспийского моря был на 500 (!) метров ниже современного (рис.6.4.1). Сохранилась лишь ванна Южного Каспия. Реки, впадающие в Каспий – Волга, Терек, Кура и другие, выработали очень глубокие долины, по существу, ущелья. Дельта Волги

находилась на месте современного Апшеронского полуострова. Из мощной толщи песчаных дельтовых отложений сейчас добывают нефть. Затем, в позднем плиоцене, в акчагыльский век, уровень моря стал быстро подниматься. Все долины оказались затопленными и выполненными осадками, а море по Волге проникло в верховья до Набережных Челнов на Каме.

Тектонические неравномерные движения оказывают большое влияние на формирование речной долины и ее профиля равновесия. Тектоническое поднятие района по которому протекает река, вызывает изменение продольного профиля реки, ее врезание, сужение долины. Если долина к этому времени уже была хорошо разработана, то река стремясь выработать новый профиль равновесия, врезается в дно долины, образуя террасу. И так может

Развитие речных долин и формирование речных террас - student2.ru

Рис. 6.4.1.Палеогеографическая схема Каспийского и Черноморского бассейнов для среднего и начала позднего плиоцена (акчагыл) (по Е.Е.Милановскому): 1 – контуры среднеплиоценовых бассейнов – Южно-Каспийского бассейна начала балаханского века, гипотетического Приэльбурсского и др.; 2 – глубоковрезанные среднеплиоценовые речные долины Каспийского бассейна, установленные; 3 – то же, предполагаемые; 4 – контуры среднеплиоценового Черноморского бассейна (киммерийского и может быть раннекуляльницкого?); 5 – акчагыльский бассейн Каспия во ремя максимальной трансгрессии; 6 – наземные аккумулятивные равнины (аалювиальные, дельтовые и пр.) акчагыльского времени; 7 – гипотетически Черноморский бассейн, одновозрастный второй половине (?) акчагыльского века.

продолжаться несколько раз. В долине реки вырабатывается лестница надпойменных террас, которая является отражением тектоники. Террасы бывают 3-х видов: 1) аккумулятивные, 2) цокольные, 3) эрозионные (рис. 6.4.2).

Аккумулятивные надпойменные террасы полностью сложены аллювием, что хорошо видно в их уступе. В цокольных террасах обнажаются коренные породы – цоколь, перекрытые аллювиальными отложениями, а в эрозионных террасах выражена только площадка, но аллювий отсутствует или на выровненной поверхности террасы располагаются его остатки, иногда лишь отдельные гальки.

Развитие речных долин и формирование речных террас - student2.ru

Рис. 6.4.2. Строение и типы террас: 1 – река, 2 – пойма, 3 – I надпойменная цокольная терраса, 4 – тыловой шов террасы, 5 – бровка террасы, 6 – уступ террасы; 7 - коренные породы, 8 - эрозионная терраса

Таким образом, каждая речная терраса отражает один временной эпизод развития долины, который начинается с врезания и заканчивается выработкой боковой эрозией днища долины (площадки). В любой террасе различаются: площадка – выровненная поверхность, уступ террасы с бровкой – местом перегиба склона и тыловой шов,располагающийся там,где площадка нижележащей террасы сочленяется с уступомвышележащей или с коренным склоном (рис. 6.4.3).

Тектонические поднятия или опускания могут захватывать не все пространство течения реки. Они проявляются лишь местами, поэтому террасовый ряд на крупных реках имеет сложный характер, анализируя который можно выявить направленность и скорость тектонических движений (рис. 6.4.4).

Особенно ярко эта картина наблюдается в долинах горных рек, на пути которых нередко происходят очень большие перемещения по тектоническим разломам, вследствие которых продольный профиль долины носит ступенчатый характер, а одновозрастные террасы находятся на разной высоте. При выходе на предгорную равнину в горных реках наблюдаются ножницы террас, когда аллювий более молодых, низких террас, оказывается выше более древнего аллювия, погребенного в предгорном прогибе.

Примером развития горной реки может служить продольный профиль долины р.Терек на Северном Кавказе.

Реки очень чутко реагируют на любые тектонические движения. Если скорость локального тектонического поднятия равна скорости эрозии, протекающей здесь реки, то возникает наложенная или антецедентная долина, по существу, ущелье, хотя выше и ниже по течению от этого поднятия, долина реки широкая (рис. 6.4.5). Нередко наблюдается такое явление как перехват рек, что видно из рис. Продольные профили рек местами осложняются выступами твердых пород. Тогда на реке образуются пороги, а если уступы пород велики – то водопады

Развитие речных долин и формирование речных террас - student2.ru

Рис. 6.4.3. Схема формирования речных террас. Во время поднятия территории или понижения базиса эрозии река врезается в коренные породы и начинает снова разрабатывать долину. При новом поднятии процесс повторяется. 1 – река; 2 – аллювий; 3

– коренные породы; 4 - поднятие

Как правило, водопады образуются там, где на поверхности, т.е. выше залегают более твердые породы, чем ниже. Вода, обрушиваясь с отвесного уступа вниз с высоты в десятки метров, выбивает в днище реки водобойный колодец, над которым нависает обрыв из более твердых пород, наконец, часть пород обрыва падает вниз и водопад отступает. Так, с 1875 г. Ниагарский водопад в канадской своей части отступал со скоростью до 1,2 м/год,

Развитие речных долин и формирование речных террас - student2.ru

Рис. 6.4.4. Антецедентные долины рукавов р. Гирдыманчая, прорезающие растущую Карамарьянскую антиклиналь у сел.Падар (по В.А.Гроссгейму)

В местах, в которых вода бурно течет по коренным породам, крупные валуны, попав в небольшое углубление, и непрерывно вращаясь, расширяют его, как бы высверливая, образуя эверзионные котлы, в изобилии развитые, например, в Большом каньоне Крымских гор.


Наши рекомендации