Особенностей флювиально-аккумулятивного рельефа и типов флювиальных отложений

  Изучение  погребенных речных долин имеет  очень большое значение как при решении практических задач (поиски россыпей, подземных вод, строительных материалов, решения инженерных задач и др.), так и при изучении истории формирования рельефа.

  Существенное  влияние на морфологию долин оказывают  состав и характер залегания горных пород в бассейне реки.

203

     Рис. 90. Погребенная долина реки: / — глина; 2 — известняк; 3 — валунный суглинок (морена); 4 — суглинок; 5 — песок; 6 — переслаивание песка и суглинка; — морские отложения среднекамен-ноугольного возраста; — ледниковые отложения днепровского возраста; — ледниковые отложения московского возраста; — аллювиально-флювиогляци-альные отложения среднечетвертичного возраста; — аллювиальные отложения позднечетвертичного возраста, выполняющие древнюю долину; — делювиальные отложения позднечетвертичного-голоценового возраста; — голоценовые аллювиальные отложения {горизонтальный масштаб условный)

  В областях с горизонтальным залеганием пластов и однообразным литологическим составом слагающих пород морфология речных долин в наименьшей степени зависит от геологической структуры. Такие долины называют нейтральными или атектоническими. В областях нарушенного залегания пластов одни долины обнаруживают совпадение с простиранием тектонических структур (осей складок, линий разломов) или простиранием стойких и податливых пород. Это долины, "приспособившиеся" к геологической структуре. Другие долины секут геологические структуры под каким-либо углом. В зависимости от соотношения осей геологических структур и направления долин различают долины продольные, поперечные и диагональные. Первые на значительном протяжении характеризуются однообразным (свойственным для той или иной реки) профилем и шириной долины, спрямленным течением. Поперечные и диагональные меняют морфологический облик в профиле и плане очень часто. Примерами поперечных долин могут служить консеквентные реки куэстовых областей, антецедентные и эпигенетические долины. Продольный профиль поперечных и диагональных долин характеризуется большей невыработанностью, чем профиль долин продольных рек.

204

Рис. 91. Тектонические типы долин (по И. С. Щукину): А — синклинальная долина; Б — антиклинальная долина; В — моноклинальная долина; Г — долина, заложившаяся по разлому; Д — долина-грабен

  В зависимости от типа геологических структур, в которых заложены продольные долины, различают долины синклинальные, антиклинальные, моноклинальные, долины, совпадающие с линиями продольных разломов, и долины-грабены. Каждый из этих типов долин характеризуется своими, свойственными только ему, морфологическими чертами и характером процессов, протекающих на их склонах (рис. 91).

  Существенно меняется морфологический облик долин в случае перехвата рек. Перехватом рек называют обезглавливание, захват одной рекой стока соседней реки. Это происходит в том случае, если река, имеющая более лубоко врезанную долину, достигает путем пятящейся эрозии русла другой реки либо в ее головной части (головной перехват), либо в какой-нибудь другой части течения (боковой перехват) и направляет водный поток перехваченной реки в свое русло.

  Существует  третий вид перехвата — перехват соприкосновения, когда долины двух соседних рек, в результате боковой эрозии, могут прийти в соприкосновение друг с другом, и, как следствие, река, имеющая более глубоко врезанную долину, перехватит воду реки, днище которой располагается на более высоком гипсометрическом уровне. Теоретически легко себе представить соприкосновение долин Волги и Дона в районе Волгограда. В этом случае Волга обезглавит нижнее течение Дона, так как днище ее долины в предполагаемом месте соприкосновения лежит примерно на 30 м ниже днища долины Дона (рис. 92).

  Морфологическими  признаками перехвата служат: крутой изгиб, значительные уклоны и сужение долины, не обусловленные

205

Рис. 92. Схемы перехватов рек:

I — боковой перехват; II — вершинный перехват; III — перехват соприкосновения.

А —  намечающийся перехват; Б — осуществившийся  перехват; В — водораздел

геологическими  причинами; сухая долина на продолжении  русла (вниз по течению) отчлененного участка  реки; перестройка меандров у перехваченной реки в результате уменьшения ее водности и несоответствие ширины ее долины существующему потоку; появление в аллювии реки-"перехватчицы" гальки таких пород, которые отсутствуют в аллювии более древних террас и, напротив, наличие в аллювии обезглавленной реки гальки пород, которые в данный момент в пределах ее бассейна не встречаются (рис. 93).

206

Рис. 93. Морфологические изменения долин в результате бокового перехвата: А — намечающийся перехват;

Б — осуществившийся перехват

 

5.4. Генетические  типы флювиальных отложений 

     I. Аллювием называют отложения, возникающие в результате переноса обломочного материала русловыми водными потоками и приуроченные ко дну ложбин стока, выработанных самими потоками. Важнейшими признаками аллювия являются:

     а) распространение его в виде рукавообразных залежей, связанных с днищами  современных и древних долин;

     б) заметная, часто хорошая сортировка материала по крупности зёрен, обычна хорошая его окатанность;

     в) в рельефе аллювий образует пойму  и террасы рек, выстилает русла потоков.

     1. Равнинный аллювий - по составу господствуют пески, встречаются галечники, супеси, суглинки и глины, скопления валунов и торф. Наблюдается сложное линзовидное залегание отдельных литологических разностей, вместе образующих плосколинзовидную рукавообразную в плане толщу. В аллювиальных песках бывает развита типичная косая слоистость, указывающая направление течения потока. Выделяют три главнейшие фации аллювия:

     а) русловый аллювий - образуется во время паводка в пределах русла рек. Отлагаясь в условиях повышенных скоростей течения, отличается более крупнозернистым составом. На равнинах господствуют хорошо отмытые пески. Также характеризуется относительно высокой сортировкой, хорошей окатанностью обломков, большим разнообразием минералого-петрографического состава. Сортировка и окатанность обломков возрастает вниз по течению рек. Русловым аллювием образованы дно реки, отмели, острова и косы;

     б) пойменный аллювий - формируется при паводке в обстановке резкого спада скорости течения воды. Преобладает тонкообломочный материал. Главную массу составляют суглинки - пылеватые, алевритовые и глинистые частицы, всегда с примесью песка и даже дресвы. Приречная субфация отличается преобладанием более крупного материала. Внутренняя субфация имеет более глинистый состав. В пойменном аллювии иногда наблюдаются тонкие прослои аллювиальных почв, фиксирующие периодическое осушение поймы;

     в) старичный аллювий - образуется в неподвижных, отмирающих участках покинутых речных русел, превращённых в замкнутые водоёмы. Выделяются три горизонта, отвечающие трём стадиям развития старицы - проточной, озёрной и болотной. Соответственно нижний горизонт представлен чередованием песков, супесей и суглинков. Средний горизонт (в озёрных условиях) представлен темными богатыми органическим веществом илистыми породами с параллельной слоистостью. Верхний горизонт - накоплением торфа.

  Сильно  развитые в ширину аллювиальные террасы или комплекс таких террас называют аллювиальными равнинами. Широкие аллювиально-пролювиальные равнины формируются и в горах, если река протекает по крупному грабену или синклинорию. 

     2. Аллювий горных рек - образуется в условиях высоких скоростей течения потока и сложного строения его ложа, что приводит к развитию беспорядочного турбулентного движения воды. Представлен главным образом галечником с хорошо окатанными гальками разнообразного петрографического состава, характерны мелкие линзы гравия и грубого песка. Часто обнаруживается присутствие селевых выносов. Формирование аллювия горных рек во многом зависит от геолого-геоморфологического строения речных долин и вертикальной климатической зональности.

     3. Овражно-балочный аллювий состоит из плохо сортированного песчано-суглинистого материала, часто с примесью щебня и дресвы местных пород со слабо выраженной слоистостью.

     II. Пролювием называют отложения временных или очень непостоянных по своему гидрогеологическому режиму потоков, которые накапливаются в их устье, образуя различного рода конусы выноса. Различают предгорный и овражный пролювий.

     III. Дельтовые отложения образуются в пределах настоящих или субаквальных дельт. Выделяются отложения:

     а) надводные - русловая, пойменная и старичные фации;

     б) подводные - на подводном склоне дельты, ниже уровня моря или озера.

  Устья крупных рек, впадающих в море, океан или озеро, имеют различный характер. Наиболее типичным устьевым образованием является дельта реки. Дельтой называется аккумулятивная форма, создаваемая рекой на участке впадения ее в конечный водоем. Дельта обычно характеризуется ветвлением реки на отдельные рукава, хотя бывают дельты и не имеющие рукавов. Сравнительно редко встречаются такие дельты, в пределах которых происходит ветвление на рукава, однако межрукавные острова при этом оказываются сложенными не аллювиально-дельтовыми, а какими-либо иными отложениями, слагающими прибрежную равнину. Это так называемые врезанные дельты, или псевдодельты. Псевдодельта, например, у р. Невы — острова, на которых расположена значительная часть Санкт-Петербурга, сложены не аллювием Невы, а молодыми морскими отложениями.

  Простейшим  видом дельты является клювовидная дельта, состоящая из трех основных элементов: приустьевого участка русла реки и двух приустьевых кос по обе стороны от него. Образование кос связано с уменьшением скорости течения на участке впадения реки в водоем, в то время как на стрежне еще продолжает сохраняться течение, препятствующее отложению аллювия (дельта

214

р. Тибр в Италии). Этот тип дельт обычно характерен для небольших рек и начальных  стадий их образования (рис. 98, А).

  Следующий по стадии развития тип дельты —  лопастная дельта. У американских и английских авторов этот тип называется

 
 
Рис. 98. Некоторые типы дельт: А — клювовидная; Б — лопастная; В — многорукавная (мелколопастная); Г — дельта выполнения; Д — блокированная

215

еще "птичья лапа". Образованию лопастной дельты предшествует фуркация русла на два-три рукава. Причины фуркации могут быть разными: различия в уклонах местности, в геологическом строении, но наиболее важные связаны с динамикой потока и наносов. Замечено, что во время паводка на приустьевом участке реки происходит увеличение продольного уклона поверхности потока, создающее благоприятные условия для донной эрозии. На некотором расстоянии выше устья образуется на дне русла отрицательная форма рельефа — приустьевая яма. Материал, выносимый из приустьевой ямы, отлагается в устье, вблизи окончаний приустьевых кос, где образуется аккумулятивный островок — осередок, делящий поток на два рукава. У нового устья каждого из рукавов надстраиваются новые приустьевые косы. Рукава удлиняются, выдвигаясь вместе с косами в море. Этот процесс может повториться. В результате образуется лопастная дельта. В плане она действительно напоминает птичью лапу. Типичный пример дельта Миссисипи (рис. 98, Б).

  При многократном делении на рукава твердый  сток реки распределяется более равномерно, и дельта выдвигается в море также более равномерно, уже не образуя далеко выдвинутых лопастей. Такая дельта называется многорукавной или мелколопастной (дельта Волги, рис. 98, В).

  Охарактеризованные  типы дельт представляют собой формы, выдвинутые в море. Бывают дельты другого  типа — так называемые дельты выполнения. Они образуются при впадении реки в мелководный залив. Формирование таких дельт протекает при совместном участии флювиальных и волновых процессов, причем последние способствуют образованию островных баров на некотором расстоянии от края формирующихся рукавов дельты. В результате рельеф такой дельты принимает своеобразные черты. Приустьевые косы смыкаются с барами, образуя ячеистый рисунок положительных форм рельефа — валов. Между ними остаются пониженные пространства, занятые болотами и озерами. Типичной дельтой выполнения является дельта Дуная (рис. 98, Г). При значительном воздействии волнения морской край дельты приобретает выровненный контур, как это наблюдается, например, в дельтах Нигера и Муррея, подверженных мощному воздействию прибоя. Формируется блокированная дельта (рис. 98, Д).