РЕЧНАЯ И ДОЛИННАЯ СЕТЬ. РЕЧНЫЕ БАССЕЙНЫ

Совокупность речных долин в пределах некоторой территории называется речной или долинной сетью. Совокупность водотоков различной величины, изливающих воды одним общим потоком в мо­ре или озеро, называют речной системой. В каждой речной системе различают главную реку, впадающую в водный бассейн (озеро, море, океан) и притоки. У притоков могут быть свои притоки, у тех,, в свою очередь, свои и т. д. Поэтому принято различать притоки первого, второго, третьего и т. д. порядков.

Площадь, с которой осуществляется сток в главную реку (вмес­те с ее притоками), называется речным или водосборным бассей­ном. В площадь бассейна включаются и пространства между при­токами, так как для склонового стока (делювиального смыва) дни­ща притоков и главной реки являются базисом денудации, и река получает питание как водное, так и в виде обломочного материала не только за счет притоков и стока, но и со склонов. Граница между бассейнами соседних рек называется водоразделом. Подоб­но притокам, бассейны и водоразделы могут быть разного по­рядка.

По характеру рисунка речной (или долинной) сети различают: древовидный, перистый, решетчатый (ортогональный), параллель­ный, радиальный, кольцевидный (рис, 70) типы. Древовидный тип характеризуется тем, что главные реки и их притоки образуют беспорядочно ветвящуюся систему, в которой нельзя выделить (пре­обладающего направления водотоков (Волжская речная система и др.) Когда в стержневую, главную реку притоки впадают сим­метрично с обеих сторон (под прямым или острым углом), образу­ется перистый тип речной сети. Этот тип характерен для больших продольных долин складчатых областей. В куэстовых областях может сформироваться дважды перистый тип. Решетчатый, или ортогональный, тип присущ складчатым областям, где звенья реч­ной сети располагаются по двум взаимно перпендикулярным на­правлениям, причем более длинные отрезки рек занимают продоль­ные долины, а более короткие—поперечные, обычно приуроченные к зонам разломов (бассейн реки Белой на западной склоне Юж­ного Урала, река Урал в верхнем течении). Параллельный тип ха­рактеризуется параллельным течением рек в одном или противо­положном направлениях. Возникает он в пределах складчатых об­ластей, особенно на их периферии, на наклонных поверхностях освободившихся из-под уровня моря равнин, на участках, сложен­ных породами различной прочности, круто наклоненных или стоя­щих на головах. Радиальный тип образуют реки, имеющие центро­бежную или центростремительную систему. Он характерен для вулканов центрального типа, межгорных впадин. Кольцевидный, пли вилообразный, тип возникает по периферии солянокупольных структур или в пределах брахиантиклиналей, сложенных породами различной прочности.

Изучение рисунка гидрографической сети имеет большое значе­ние, так как тот или иной тип долинной сети образуется под влия­нием определенных геологических, климатических и других при­
родных факторов и таким образом отражает значение этих факто­ров в формировании данного ландшафта. В ряде случаев изучение типа речной сети может служить наводящим признаком в изуче­нии геологического строения местности, говорящем об основных чертах тектоники — о направлении складчатости, о простирании линий разломов, о соотношении систем трещин в породах и т. п., т. е. иметь непосредственный практический интерес. Так, радиаль­ный тип долинной сети может быть характерен для соляных купо­лов или для брахиантиклиналей, а в некоторых случаях — и для крупных «трубок взрыва». Соляные купола и брахиантиклинали нередко представляют собой нефтегазоносные структуры, с трубка­ ми взрыва связаны месторождения алмазов и т. п.

УСТЬЯ РЕК

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 также 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. Такую псевдо­дельту имеет, например, река Нева.

Острова, на которых расположена значительная часть Ленин­града, сложена не аллювием Невы, а очень 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 речного течения на участке смыкания реки и водоема, в то время как на стрежне еще продолжает сохраняться течение, препятствующее отложению ал­лювия (дельта реки Тибр в Италии). Вообще же этот тип дельты обычно характерен для небольших рек (рис. 71, А).

Следующий по стадии развития тип дельты — лопастная дель­та. У американских и английских авторов этот тип называется еще «птичья лапа». Образованию лопастной дельты предшествует фуркация русла на 2—3 рукава. Причины фуркации могут быть разными: различия в уклонах местности, в геологическом строе­нии, но наиболее важны те, которые 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 и 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 ло­пастной дельты — дельта Миссисипи (рис. 71, 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. 71, 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 такой дельты протекает при сов­местном участии флювиальных и волновых процессов, причем последние способствуют образованию берегового вала на некотором расстоянии от края формирующихся рукавов дельты. В результате рельеф такой дельты принимает своеобразные черты. Приустьевые косы смыкаются с береговыми валами, образуя ячеистый рисунок положительных форм рельефа — валов. Между ними остаются по­ниженные пространства, занятые болотами и озерами. Типичной дельтой выполнения является дельта Дуная (рис. 71, Г). При значительном воздействии волнения морской край дельты приобретает выровненный контур, как это наблюдается, например, в дельте Нигера, подверженной мощному воздействию прибоя (рис. 71, Д).

Рис. 71. Некоторые типы дельт: А — берег клювовидной дель­ты; Б — лопастной; В — много­рукавной (мелколопастной); /' — дельты выполнения; Д — блокированной

Так как в формировании дельты наряду с рекой принимают участие и другие факторы, дельтовые отложения можно рассмат­ривать как особую геологическую формацию. В ее строении участ­вуют собственно русловые и пойменные отложения, отложения авандельты (подводного склона дельты), морские отложения. Кро­ме того, здесь в разрезе дельтовой формации можно встретить линзы озерных отложений, эоловые осадки в виде погребенных дюн, торфяники. Отложения древних дельт нередко таят в себе горючие полезные ископаемые — нефть и газ. Так, например, нефть, извлекаемая более 100 лет из так называемой продуктивной толщи в Азербайджане, приурочена к дельтовым отложениям среднего плиоцена.

Большинство крупных рек строит свои дельты в крупных тек­тонических депрессиях, поэтому мощность дельтовых отложений может достигать огромной величины. Например, мощность четвер­тичных отложений в дельте Миссисипи близка к тысяче метров.

Нередко дельты могут достигать огромных размеров — десятков тысяч квадратных километров, образуя дельтовую равнину. Об­ширные равнины восточной части Китая — это слившиеся дельто­вые равнины Хуанхэ и Янцзы. В других случаях в пределах неко­торого отрезка морского берега может впадать много сравнительно небольших рек. Суммарный твердый сток таких рек, несмотря на небольшую величину каждой из них, может быть настолько значи­телен, что вдоль берега из этих отложений может образоваться прибрежная аллювиальная равнина. Так, значительная часть североазербайджанского побережья Каспийского моря представляет собой прибрежную дельтовую равнину.

Речные аккумулятивные террасы крупных рек нередко также могут достигать больших размеров. Сильно развитые в ширину аллювиальные террасы или комплекс таких террас называют ал­лювиальными равнинами. Широкие аллювиально-пролювиальные равнины формируются и в горах, если река протекает через значи­тельную внутригорную депрессию — грабен или синклинорий.

Таким образом, реки — мощный фактор аккумулятивного вы­равнивая рельефа. Если к этому добавить, что как ледипланация, так и ленепленизация рельефа невозможны без существенного участия рек в этих процессах, поскольку именно они удаляют про­дукты разрушения склонов, то становится понятным огромное значение их в общем процессе выравнивания рельефа, формировании Облика земной поверхности и в поступлении осадочного материала с континентов в моря и океаны.

ГЛАВА 15. КАРСТ И КАРСТОВЫЕ ФОРМЫ РЕЛЬЕФА

ПОНЯТИЕ «КАРСТ». УСЛОВИЯ КАРСТООБРАЗОВАНИЯ. ГИДРОЛОГИЧЕСКИЙ РЕЖИМ КАРСТОВЫХ ОБЛАСТЕЙ

Под термином «карст» понимают совокупность специфических форм рельефа и особенностей наземной и подземной гидрографии, свой­ственной некоторым областям, сложенным растворимыми горными породами, такими, как каменная соль, гипс, известняк, доломит и др. И хотя каменная соль и гипс обладают большей раствори­мостью, чем известняки и доломиты, гипсовый и соляной карст развит сравнительно мало из-за незначительного распространения этих пород, особенно выходов их на дневную поверхность. Извест­няки и доломиты в обычных условиях характеризуются слабой раст­воримостью, но распространены они несравненно более широко, чем гипс или каменная соль. Кроме того, в определенных физико-географических условиях химическая агрессивность воды может в известняковых областях существенно возрастать и, если это еще сочетается с благоприятными геологическими условиями, возника­ют наиболее выразительные и занимающие обширные пространст­ва карстовые ландшафты, приуроченные именно к известнякам. Поэтому, имея в виду преимущественную приуроченность карсто­вых образований к областям развития известняков, можно считать, что наиболее изучен и наиболее распространен именно известня­ковый карст.

Сущность карстовых процессов состоит в растворении породы атмосферными, поверхностными, талыми, подземными, а в неко­торых случаях и морскими водами.

Главное условие растворимости известняка — достаточное коли­чество растворенного СО₂ в воде. Тогда вода становится химиче­ски агрессивной и энергично воздействует на карбонатные породы.

Источниками СО₂, содержащегося в природных водах, явля­ются: атмосфера, биохимические процессы, протекающие в почве и коре выветривания, разложение органических остатков при свободном доступе воздуха, поступление углекислоты из недр земли в областях современной или недавней вулканической деятельности. Кроме углекислоты растворяющее действие на известняки могут оказывать и другие кислоты, например гуминовая, серная, но в целом, по-видимому, главную роль в карстовых процессах игра­ет СО₂.

К другим важнейшим условиям, определяющим развитие карста, относятся: а) рельеф—на пологонаклонных поверхностях, как правило, карстовые образования возникают быстрее и представлены разнообразнее, чем на крутых склонах; б) чистота и мощность известняков — чем чище и мощнее толща известняков, тем интен­сивнее они подвержены карстообразованию; в) структура поро­ды — грубообломочные или ракушечные известняки карстуются гораздо меньше, чем однородные мелкозернистые известняки; г) климат, т. е. температурный режим, количество и характер вы­падающих осадков, наличие вечной мерзлоты, препятствующей проникновению воды в карстующиеся породы; климатом обуслов­ливается также характер растительного покрова, способствующего повышению химической агрессивности воды; вследствие разложения растительных остатков

Рис. 72. Идеальный карстовый массив (по И. С. Щукину):

А—А— мощная известняковая свита; В—В — водоупорная порода; Р — многочисленные воронки; Я — единичные крупные провалы над подземными пустотами; а—а — зона аэрации и эфемерных источников; Ь—Ь — зона периодического полного насыщения с периодически действующими источниками; Ь—с— зона постоянного полного насыщения и постоянных источников (стрелками показано направление циркуляции подземных вод); М — мешкообразная долина

вода обогащается углекисльш газом, гуминовыми кислотами, азотной кислотой и т. п.; д) трещи-новатость карстующихся пород — при наличии трещиноватости возникает возможность проникновения агрессивных вод в толщу породы и образования различных форм подземного карста, а так­же оттока вод, насыщенных углекислотой, с поверхности в глубь карстующихся пород.

Подземная циркуляция, т. е. гидрогеологические условия, име­ют важнейшее значение для развития карстового процесса. В каж­дой карстовой области можно выделить три этажа, или зоны, раз­личающиеся по гидрогеологическому режиму (рис. 72). Верхняя зона охватывает толщу породы от ее выхода на поверхность до зеркала грунтовых вод. Это зона аэрации, или зона вертикаль­ной циркуляции. Здесь преобладает свободное гравитационное дви­жение воды, происходящее периодически, во время дождей или тая­ния снега.

Следующая зона получила название зоны периодически полно­го насыщения. Здесь совершаются резкие колебания уровня подземных вод, связанные прежде всего с периодическим поступлени­ем воды с поверхности. Циркуляция воды в этой зоне близка к го­ризонтальной, но может происходить и с большим уклоном водной поверхности у края карстовой области. Зону периодически полно­го насыщения многие исследователи рассматривают как наиболее активную в отношении глубинного карстообразования, в частности пещерообразования. Границы ее — наивысший и наинизший уров­ни зеркала грунтовых вод.

Нижняя зона — зона постоянного полного насыщения. Верхняя ее граница — наинизший уровень зеркала грунтовых вод, ниж­няя— водоупорный горизонт. Циркуляция здесь преимущественно горизонтальная. По окраинам карстовой области эта зона дает начало рекам, карстовым источникам, через которые происходит разгрузка подземных вод на земную поверхность.

Положение зон в карстующихся массивах зависит от ряда при­чин: мощности карстующихся пород и их трещиноватости; расчле­ненности рельефа карстовых областей и глубины вреза речных долин; наличия в составе карстующихся пород прослоек или линз нерастворимых глинистых пород, которые могут служить водо­упорными горизонтами, способствующими образованию верховод­ки— временному или сезонному скоплению подземных вод в зоне аэрации.

Различие гидрогеологических условий зон карстовых массивов сказывается на характере источников карстовых областей. Так, для зоны аэрации характерны временные источники, функциониру­ющие в период поступления воды с поверхности во время дождей или весеннего снеготаяния. Источники зоны периодического насы­щения тоже временные, но они мощнее и функционируют более длительное время, чем источники зоны аэрации. С зоной постоян­ного насыщения связаны постоянные источники, обладающие боль­шим дебитом. Они получили нарицательное название воклюз (по источнику, впервые описанному во Франции в районе Воклюз).

 

⇐ Предыдущая13141516171819202122Следующая ⇒

Поделиться: