|
Глава 10. Процессы внешней динамики (экзогенные) 243
териала и его осаждение (аккумуляцию, от лат. accumulation — накапливать). Эрозия реки включает в себя механическое разрушение, гидравлическое действие и растворение. Механическое разрушение производится осадками, которые переносятся в водном потоке. Они долбят и шлифуют породы на дне русла. Чем больше скорость потока, тем более крупные обломки им перемещаются и сильнее разрушаются породы в русле реки. Эрозия чистой водой происходит путем ударного воздействия на рыхлый материал ложа и берегов водотока. Давление воды, попаввгей в трещины, расклинивает и разрушает коренные породы, вовлекая их в движение. В эрозионной работе водотоков различают глубинную (донную) и боковую эрозии. Глубинная эрозия направлена на углубление, а боковая — на подмыв берегов и расширение долины реки. Они всегда присутствуют в любом водотоке, но с разной интенсивностью в зависимости от уклона русла, геологического строения территории и некоторых других причин. Эрозионная деятельность водотока ограничивается базисом эрозии, ниже которого река не может углублять свое русло. Главным (планетарным) базисом эрозии является уровень Мирового океана. Ниже базиса эрозионная деятельность реки еще продолжается на некотором протяжении в соответствии с размерами долины и затем прекращается. Существуют также местные (временные) базисы эрозии (например, место слияния с главной рекой, озеро, в которое впадает река, или выступ прочных пород на дне русла). В начале развития долины реки продольный профиль ее невыровненный. Это связано с тем, что река не успела переработать неровности рельефа, обусловленные геологическим строением местности, по которой она протекает. Различия в составе и прочности горных пород, а также молодые тектонические движения создают местные базисы эрозии и регулируют скорость и эрозионную деятельность водного потока. При пересечении рекой крепких пород образуются теснины, ущелья, а на крутых и отвесных уступах — водопады (рис. 10 на цветной вклейке). Падающая вода и взвешенный в пей обломочный материал размывают дно реки иод уступом и, отражаясь от него, образуют водовороты. Уступ подмывается, возникает ниша, увеличение которой в размерах приводит к обрушению верхней части уступа. Происходит отступание водопада вверх по долине, а у основания образуются углубления в виде круглых водобойных колодцев или эворзионных исполинских котлов. Скорость отступания водопада зависит от количества воды, высоты уступа, твердости пород и других факторов. Так, скорость
244 Глава 10. Процессы внешней динамики (экзогенные)
отступания Ниагарского водопада составляет -1-1,2 м/год, а величина отступания почти за столетие составила 12 км. При отступании водопада водобойные колодцы и котлы разрастаются вверх по течению реки, и таким образом удлиняется долина, имеющая каньонообразиую форму. Каждый водоток стремится выработать предельную эрозионную кривую, или предельный профиль равновесия: крутой в верховьях и постепенно выполаживающийся в нижнем течении. Ширина, глубина русла и скорость течения водного потока разные от истока к устью. Вниз по течению скорость потока, ширина и глубина русла увеличиваются, а уклон русла и размер осадочных частиц уменьшаются. В каждой точке такого профиля живая сила потока уравновешена сопротивлением пород размыву, а транспортирующая способность потока выровнена по всей длине долины. Развитие этого процесса идет регрессивно, от устья к верховьям. В процессе своего развития во времени река вырабатывает сначала неуравновешенный, невыровненный профиль, в пределах которого участки эрозии сменяются участками аккумуляции. А затем (при условии сохранения живой силы воды) вырабатывается уравновешенный, выровненный профиль относительно главного базиса эрозии. Перенос. Реки переносят продукты разрушения горных пород различными способами: волочением по дну, во взвешенном состоянии, а растворимые соединения — в растворе. Обломочный материал, влекомый по дну, перемещается волочением, а также сальтацией —- скачкообразным перемещением, перекатыванием по дну. При этом он измельчается, истирается, окатывается и производит эрозионную работу. Образуются галька, гравий, песок. Реки в зависимости от скорости течения способны переносить обломочный материал разного размера. Масса самых крупных обломков, перекатываемых по дну русла, пропорциональна шестой степени скорости течения реки. Способность рек переносить обломочный материал усиливается тем, что большинство обломков минералов и пород при погружении в воду теряют около 40 % своего веса. Способ транспортировки твердого стока зависит от размера обломочного материала, его массы и скорости водного потока. Обломочный материал крупнее песка быстро оседает на дно. Скорость переноса материала в твердом состоянии равна примерно половине скорости течения реки. Более мелкие частицы (тонкозернистый песок, алеврит, глинистый материал) переносятся обычно во взвешенном состоянии почти с той же скоростью, что* и вода. Мелкие коллоидные частицы и ионы рассеяны по всему потоку. Увеличение водности и скорости течения реки во время паводков усиливают ее
Do'stlaringiz bilan baham: |
