Формы рельефа, созданные текучими водами

Наиболее активный фактор переноса частиц горных пород на Земле — текучая вода. Во время дождя вода стекает по всей поверхности склона, сток постепенно концентрируется в струи, и те роют для себя углубления, борозды. Вода стекает в ручьи и реки. Даже равнинные реки, уклон которых очень мал и скорость течения сравнительно невелика, переносят огромное количество твердого материала; горные же реки, имеющие гораздо бо’льшую скорость течения, способны перемещать не только песчаные и глинистые частицы, но и крупные валуны. Следы работы водных потоков есть везде — и там, где воды много (например, Средняя Россия), и там, где ее недостаточно (пустыни). В пустынях дожди редки, но выпадают обычно в виде сильных ливней, и не защищенные растительностью поверхностные слои горных пород легко размываются; поэтому во многих пустынях овраги и борозды, промытые водой, встречаются даже чаще, чем в местах с влажным климатом. Формы рельефа, созданные текучей водой, неизвестны лишь там, где земная поверхность постоянно покрыта льдом (Антарктида, Гренландия и др.).

Рис. 22. Рельеф пустыни в Турции — Склоны расчленены оврагами до стадии дурных земель

Размыв горных пород текущей водой носит название эрозия (от лат. erosio — разъедание), а формы рельефа, образованные этим процессом, — эрозионными или эрозионно-аккумулятивными формами, поскольку размыв горных пород сопровождается (в том же месте или в другом) аккумуляцией, отложением материала, который перемещается потоком. Эрозия проявляется в двух основных видах — плоскостном смыве и линейной эрозии.

О плоскостном смыве говорилось в разделе, посвященном склоновым процессам: вода стекает по склону, не концентрируясь в струи, переносит твердые частицы сверху вниз и откладывает делювий.

Рис. 24. Излучины реки и образование стариц:

1 — крутые подмываемые берега; 2 — место, в котором может вскоре произойти прорыв шейки излучины; 3 — прорыв произошел, старица отчленилась от русла; 4 — старица, образовавшаяся давно и потерявшая связь с руслом

Но склон не может быть совершенно ровным, есть места более благоприятные для стока воды и менее благоприятные. Сплошная пленка воды постепенно разделяется на струи, каждая из которых при своем движении не только использует существующее углубление в склоне, но и сама еще углубляет, расширяет его, образует русло; плоскостной смыв сменяется линейной эрозией. В результате линейной эрозии образуются линейно вытянутые отрицательные формы рельефа, обычно извилистые — эрозионные борозды, промоины, овраги, речные долины. Линия, соединяющая самые низкие точки дна эрозионной формы, носит название та’львег (от немецкого Tal — долина, Weg — путь, дорога). Линейная эрозия — основная форма взаимодействия потока и подстилающей поверхности литосферы.

Овраг — это крутосклонная рытвина на возвышенности, на склоне долины, образованная временным водотоком — талыми и дождевыми водами. Длина оврага может достигать нескольких километров, глубина — нескольких десятков метров, ширина — десятков, иногда сотен метров. Овраги постепенно растут, их верховья продвигаются все дальше вверх по склону. Овраги наносят большой вред сельскому хозяйству, расчленяя и уничтожая поля. Участки, расчлененные оврагами настолько, что склоны соседних оврагов пересекаются, становятся непригодными для какого-либо практического использования. Они называются дурными землями; употребляется также английский термин бедленд (bad land), означающий буквально то же самое (рис. 22). Борьба с оврагами ведется путем закрепления их склонов, особенно в верховьях, путем посадок леса на окружающих овраг площадях и т. д.

Старый, уже не растущий овраг постепенно превращается в балку; балка шире оврага, склоны ее более пологи, они заросли травой, иногда кустарником или лесом.

Рис. 25. Долина равнинной реки

В нижней части своего русла временный водоток выходит на более полого наклоненную или горизонтальную поверхность и откладывает материал, который он несет. Форма рельефа, образуемая отложениями, — наклонный конус (как и в случае с осыпью), поэтому она называется конусом выноса. Но строение конуса выноса водного протока повторяет строение конуса осыпи с точностью до наоборот: поток, выйдя на менее крутую поверхность, первыми откладывает наиболее крупные, наиболее тяжелые обломки, а самые мелкие (глинистые частицы) уносит дальше всего (рис. 23). Поэтому внешняя граница конуса выноса не отмечена такой четкой каймой, как граница конуса осыпи, а сливается с окружающей поверхностью.

Постоянные водотоки — ручьи и реки — текут в долинах, выработанных текучей водой совместно со склоновыми процессами. По рельефу резко различаются долины горных и равнинных рек. Долины горных рек узки, крутосклонны, глубоко врезаны. Долины равнинных рек широкие (до десятков километров), глубина их небольшая, склоны пологие.

Склоны, примыкающие к долине и возвышающиеся над ней, называются коренными берегами. Крутизна и форма коренного берега зависят от слагающих его пород, от деятельности реки (например, он круче, если в его сторону преимущественно направлена боковая эрозия) и от склоновых процессов. В склонах коренных берегов часто обнажаются горные породы, слагающие местность, поэтому при геологической съемке самые важные маршруты проходят по долинам рек.

Ни одно естественное русло не бывает изначально прямолинейным. И уже эти изгибы русла способствуют тому, что происходит боковая эрозия, — ударяясь в вогнутый берег, река подмывает его, а у выпуклого берега откладывает наносы; русло смещается в сторону вогнутого берега, изгиб делается все круче. Так как вогнутым оказывается то левый, то правый берег, крутые изгибы русла — излучины, или меандры (ед. число — меандр; от древнего названия сильноизвилистой реки Меандр в Малой Азии; современное название — Большой Мендерес), — развиваются в обе стороны от первоначального русла, пояс излучин постепенно расширяется. Когда количество воды в реке увеличивается (половодье или паводок), русло становится тесным, река выходит из берегов. Прилежащие к руслу участки, заливаемые ежегодно, или раз в несколько лет, или, наконец, лишь при исключительно высоких уровнях воды, — это пойма реки.

Если излучины очень круты и между ними осталась лишь узкая перемычка, она может быть прорвана рекой и русло в этом месте спрямляется, а старый, более длинный участок русла оказывается ненужным и образует пойменное озеро — ста’рицу, которая постепенно отчленяется от русла наносами песка и ила (рис. 24). Некоторое время старица еще продолжает быть озером, затем превращается в болото и сырой луг. Старицы и следы перемещения русла — характерные элементы рельефа поймы равнинных рек.

Породы, отложенные рекой, носят название аллювий (от лат. alluvio — нанос, намыв). Аллювий — преимущественно обломочная порода различного состава, от валунника (в горных реках) до суглинка или глины; обычно в составе аллювия преобладают пески. В строении коренных берегов аллювий не принимает участия. Поверхность поймы, как правило, сложена аллювием.

Рис. 26. Речные террасы:

р — русло; п — пойма (аккумулятивная); 1 — первая надпойменная терраса (аккумулятивная); 2 — вторая надпойменная терраса (цокольная); 3 — третья надпойменная терраса (эрозионная); к — коренные берега

Река вырабатывает свою пойму в основном путем боковой эрозии. Но русло может врезаться и вниз — этот процесс называется глубинной эрозией. Это бывает при понижении уровня водоема, в который впадает река, при тектоническом поднятии участка земной коры, по которому протекает река, при увеличении полноводности реки в результате изменения климата. Если река врезалась в дно долины, ее воды даже при сильных половодьях не выходят на пойму, сформированную при прежнем уровне реки, пойма перестает заливаться и, следовательно, перестает быть поймой, превращается в надпойменную террасу (франц. terrase от лат. terra — земля). Река же формирует — опять путем боковой эрозии — новую пойму, уже на более низком уровне. И это может происходить неоднократно, в результате образуются несколько ярусов надпойменных террас; в долинах равнинных рек их нередко 4—5, в горных насчитывают до 15—18 надпойменных террас. Террасы нумеруют снизу вверх: вторая надпойменная терраса выше первой.

Терраса — пойменная или надпойменная — может быть целиком сложена аллювием, в этом случае она называется аккумулятивной. Если в обрыве террасы под аллювием обнажаются породы, не образованные рекой, а те же, что слагают коренной берег, то это цокольная терраса, а лежащие под аллювием породы составляют ее цоколь. Наконец, терраса может быть выработана в породах коренного берега и совершенно лишена аллювия — это эрозионная терраса (рис. 26).

Здесь рассмотрена, конечно, значительно упрощенная схема образования террас. Террасы почти всегда прослеживаются не сплошной полосой вдоль реки, а фрагментами. На многих участках те или иные террасы (а то и вообще все) отсутствуют, так что при полевых наблюдениях далеко не всегда легко сопоставить фрагменты террас, встреченных в разных местах.

В устье река теряет энергию, скорость ее течения становится равной нулю, и происходит то же, что в нижней части временного водотока: впадая в море или озеро, водный поток откладывает несомый им твердый материал. Если устье промывается приливами, то они способствуют тому, что материал проносится дальше, образуется расширенное устье — эстуарий (от лат. aestuarium — затопляемое устье реки). Типичные эстуарии — устья Темзы, Конго, реки Св. Лаврентия. Если же такого промыва нет (устья Волги, Дуная, Невы) или река несет очень много материала (устье Амазонки, общее устье Ганга и Брахмапутры), он накапливается в устье, образуя дельту (слово происходит от названия греческой буквы; заглавная буква дельта имеет форму треугольника D). Иногда река прорезает дельту одним руслом (рис. 27, а), а чаще дробится на рукава, образуя многочисленные острова (рис. 27, б, в).

Рис. 27. Различные типы дельт:
а — клювовидная (Тибр),
б — лопастная (Миссисипи),
в — мелколопастная, многорукавная (Волга)

По О.К. Леонтьеву и Г.И. Рычагову