Костенко - Геоморфология (774632), страница 45
Текст из файла (страница 45)
Аналогичное явление будет иметь место при преобладании склоновой денудации и разрушении коренного источника террасовой россыпи. Таким образом, изучение склонов необходимо в различных областях геологии. Характер геологической работы, производимой текучими водами, позволяет считать ручьи и реки наиболее динамичными членами системы ВСД.
По масштабам и генезису флювиальных форм может быть выделен генетический ряд: эрозионная борозда — рытвина — промоина — овраг — балка — речная долина. Эрозионныв борозды представляют элементарные переходные формы от плоскостного к линейному размыву земной поверхности. Онн возникают в период наибольшего увлзжнения в результате склонового стока дождевых и талых снеговых вод. Рытвины и промоины развиваются постепенно из более крупных форм борозд, располагаясь друг от друга на расстоянии первых десятков метров. Овроги, как правило, образуются из быстро растущих промоин в процессе их углубления и расширения; они уже обладают профилем, отличающимся от продольного профиля склона, в который врезан овраг.
Благоприятным условием для развития оврагов является общее воздымание области верховий или понижений в районе базисов эрозии. Оба этих явления приводят к увеличению уклона ов-. ражного водопжа и активизации его эрозионной деятельности. Баяли представляют эрозионнь1е формы, которые часто образуются из оврагов на равнинах платформенных областей. Здесь в условиях незначительного углубления происходят расширение оврага, выработка плоского дна, пологих склонов и их закрепление растительностью. В горных условиях крупные овраги довольно быстро углубляются и превращаются в долины притоков высоких порядков.
Рвчныв долины являются наиболее полно развитой типичной и распространенной флювиальной формой. Живая сила рек, т.е. их кинетическая энергия, равна туз/2, где т — масса воды; у — скорость течения. Последняя зависит от уклона продольного профиля рек и определяется по формуле Шези: у = Ст/Й, где С вЂ” коэффициент, зависящий от шероховатости русла; 1 — уклон; Я вЂ” гидравлический радиус, равный площади живого сечения водотока, деленного на смоченный периметр.
Ббльшая часть либо вся кинетическая энергия реки расходуется на перенос обломочного материала, поступающего в русло со склонов, и на преодоление сопротивлений — шероховатостей и неровностей ложа и т.п. В первом случае остаток энергии тратится на эрозию, во втором — обеспечивается состояние динамического равновесия. Аккумуляция переносимого рекой обломочного материала может иметь место тогда, когда кинетической энергии не хватает на его перенос. Кинетическая энергия в меньшей степени зависит от климатических факторов, влияющих на массу воды т и в большей степени от скорости течения э, поскольку данная величина входит в формулу во второй степени.
В свою очередь и скорость непосредственно определяется уклоном продольного профиля реки — фактором, который в региональном плане отражает рост поднятий и впадин — неровностей, структурно обусловленных. Например, водообильная р. Обь с большой постоянной массой воды, протекая в пределах развивающихся впадин Западно-Сибирской низменности, характеризуется весьма малыми уклонами продольного профиля Е В этих условиях основная геологическая деятельность реки сводится к накоплению отложений и формированию флювиального рельефа аккумулятивных равнин. Многочисленные пересыхающие реки Копетдага с ничтожными массами воды обладают большими продольными уклонами и пропиливают растущие поднятия— хребты ущелистыми глубокими долинами.
Следовательно, формирование речных долин платформенного (равниниого), горно-орогенного и переходных типов соответствует эндогенному развитию земной поверхности, а размеры кинетической энергии рек непосредственно зависят от величины продольного уклона. Последний определяет интенсивность флювиальных процессов и, как следствие, морфологический облик долин. Остальные факторы (водообильность и др.) имеют второстепенное значение, количественно усиливая или уменьшая геологическую деятельность реки, но не изменяя ее качественно.
СТРОЕНИЕ РЕЧНЫХ ДОЛИН В ПРОДОЛЬНОМ СЕЧЕНИИ В долине реки различают ее исток, верхнее, среднее, нижнее течение и устье. Последнее теоретически отвечает наиболее низкой точке профиля и является базисом эрозии данной реки. На этом уровне ее живая сила стремится к нулю, и ниже этой повер хности река не может углублять свое русло. Таким базисом эрозии может являться главная река для ее притока, озеро, море или океан. В действительности уровень воды акватории не представляет предельную поверхность для геологической деятельности рек, и, как правило, она еще продолжается на подводном склоне. При исследовании бассейнов рек могуг быть выделены базисы эрозии разных порядков и значимости. Наиболее общим понятием главного базиса эрозии является уровень Мирового океана.
Крупные аллю216 виальные низменности, особенно типа предгорных и межгорных впадин (Дунайская, Араксинская, Куринская, Амазонская и др.), могут представлять региональные базисы эрозии для большого количества рек на обширной территории. В отличие от региональных базисов эрозии в долине каждой реки встречаются локальные базисы эрозии типа частных впадин и др. В соответствии с соотношениями главных компонентов, определяющих живую силу реки (т и к), в верхней части речных долин обычно преобладает эрозия.
Она постепенно сменяется динамическим равновесием между эрозией и аккумуляцией в среднем течении, а в нижнем течении в общем случае преобладает аккумуляция. Зти различия в геологической деятельности рек осложняются многочисленными отклонениями в связи с конкретной геологической и климатической обстановками (рис 43, 1). Продольный профиль реки изменяется не только в пространстве (снизу вверх по течению), но и во времени. К.К, Марков (1948) выделяет продольные профили рек: невыровненный, выровненный и предельный, которые соответствуют трем стадиям формирования долин. В начальной стадии разработки речной долины ее продольный профиль является невыровненным, так как река не успевает переработать неровности рельефа, созданные до заложения ее долины, Они бывают обусловлены различными факторами— геологическими и климатическими.
К геологическим факторам относятся: а) литолого-стратиграфические условия, определяющие выход в русле реки пород с различной устойчивостью; б) СФ: разрывы, складки, а также их сочетания. Мертвые СФ в однородных породах не влияют на геологическую деятельность рек; исключение представляют некоторые типы СЗ вЂ” мертвые разрывы и трещины растяжения, незацементированные устойчивым цементом. Влияние мертвых разрывов усиливается, если они представляют границу между породами с различной устойчивостью. Существенные препятствия представляют развивающиеся СФ, особенно крутопадающие разрывы. В процессе преодоления этих различных неровностей река вырабатывает сначала неуравновешенный, невыровненный профиль. В его пределах участки аккумуляции часто сменяются участками эрозии.
Если в речной долине сохраняются основные параметры, определяющие ее живую силу, то с течением времени неровности сглаживаются и вырабатывается уравновешенный выровненный профиль относительно ее базиса эрозии. Невыровненный профиль рек может быть климатически обусловленным. В обстановке плейстоценового оледенения многочисленные долины рек заложились на холмистой моренной равнине с ложбинами ледникового стока и многочисленными озерами.
Вся- 217 Е':Б1 Щй~с'д)з~ю~~ьффб|фт ~в~в Рис. 43. С!ровике речной долины в продольном сечении (1, 2, 5) и в плане (3, 4, б). 1 — изменение строения полуоткрытой долины от истока до базиса эрозии; 2— развитие эпигенстической открьпой долинм; Я, 4- различие открьпой анзецедснгной долины: 5 — в продольном сечении, 4 — в плане; 5 — перехваты новой сквозной эпигенетической рекой древних рек продольных долин; 6 — закрытые долины рек карстовых областей. Буквы А — Ж и цифры 1 — Н! пояснены в тексте. 1, 2— разновозрастные толщи аллюзия: 1 — еовременнме, 2 — древние; 3 — карегующие известняки; 4 — дочстаертичные породьг, по ыирасгу не подраэделенные; 5— карстовые воронки; б — уровни: руана (а) й цикловых долин (б) в пределах развивающегося локального подвпня; 7 — направление стока в реках: а — современное, б — древнее; 8 — стадии развития локального поднятия (а), исток реки (б); 9- уровни региональных цикловых долин в продольном сечении на схеме 1.
кое из таких озер представляло местный базис аккумуляции. После заполнения осадками озерные котловины частично, а позднее полностью пропиливались реками, так же как и разделяющие их водоразделы. При последующем общем углублении долин почти все локальные базисы аккумуляции утратили свое значение. Неравномерное отступление края ледника и сток талых вод, протекавших вдоль его края и по радиальным трещинам (поверхностным и внугриледниковым), определили сложный решетчатый рисунок в плане поздне- и послеледниковых ложбин стока, в значительной степени унаследованных долинами современных рек. Предельный продольный профиль рек должен иметь уклон, зависящий только от стока. Построенный теоретически для данной реки, он может служить как эталон с показателем, равным 1.