Морфологические и генетические типы речных долин

Морфология речных долин определяется геологическими и фи­зико-географическими условиями местности, псресекаемой рекой, историей развития долины.

При интенсивном врезании, обусловленном поднятием горной страны, возникают долины типа теснины, ущелья или каньона. Теснина -это глубоко врезанная эрозионная форма с вертикальными или почти вертикальными склонами. Ущелье отличается от теснины У-образным поперечным профилем, часто с выпуклыми склонами. Каньон морфологически сходен с ущельем: имеет У-образный поперечный профиль, отличается ступенчатостью склонов, обусловленной препарировкой стойких пород. Типичным каньоном является долина реки Колорадо в ее среднем течении. У всех трех типов долин дно целиком или почти целиком, занято руслом, про­дольный профиль отличается невыработанностью, обилием поро­гов и водопадов. Поперечные профили таких долин более или менее симметричны. От них резко отличаются асимметричные речные долины, образование которых часто бывает связано с монокли­нальным залеганием пород, а также с некоторыми другими при­чинами, на рассмотрении которых мы остановимся несколько ниже.

В более поздние стадии развития долины, когда в ее формиро­вании важную роль уже играет боковая эрозия, образуется ящикообразный поперечный профиль речной долины. Такая долина имеет широкое плоское дно, а русло занимает лишь небольшую часть дна долины. Кроме пойм, на склонах ящикообразных долин могут быть развиты речные террасы. Долины этого типа наиболее характерны для равнинных стран.

Многие реки берут свое начало в горах, а затем выходят на равнину. Соответственно, на разных участках течения характер их долин может испытывать значительные изменения. Эти изменения, в частности, включают не только различия в поперечном и про­дольном профилях долины, но и в поведении террас. Так, например, на участках усиливающегося врезания, обусловленного поднятием территории, всегда отмечается нарастание высот террас над уров­нем долины. По мере удаления от такого участка высота террас снижается. При переходе в область погружения происходит не только снижение террас, но и уменьшение их числа, а на наиболее сильно прогибающейся территории террасы, как говорилось об этом выше, «ныряют», погружаются под уровень поймы.

Долины чутко реагируют на изменения геологической структу­ры. Часто участки, сложенные очень прочными породами или ис­пытывающие интенсивное 'поднятие, обходятся речными долинами. Иногда речной поток не отклоняется под действием поднимающей­ся структуры, а сечет ее по нормали или в близком к нормали на­правлении, образуя так называемые сквозные долины. Возможны, но крайней мере, три различных способа их образования.

Сквозная долина может быть антецедентной, т. е. образовав­шейся в результате «перепиливания» возникшего на ее пути мед­ленно растущего поднятия. Сквозные долины могут быть также эпигенетическими, т. е. наложенными сверху, или возникнуть вследствие регрессивной эрозии при перепиливании горным пото­ком водораздельного хребта. При этом может произойти перехват реки, расположенной по другую сторону водораздела и менее глу­боко врезанной (рис. 66).

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

В областях с горизонтальным залеганием пластов и однообраз­ным литологичсским составом слагающих пород морфология речных долин в наименьшей сте­пени зависит от геологической структуры. Такие долины называ­ют нейтральными пли атектоническими. В областях нарушенного залегания пластов одни долины обнаруживают совпадение с про­стиранием тектонических структур (осей складок, линий разломов, полос простирания стойких и податливых пород). Это долины, «приспособившиеся» к геологи­ческой структуре. Другие долины секут геологические структуры под каким-либо углом. Поэтому в дислоцированных областях различают долины продольные, поперечные и диагональные.

Первые на значительном протяжении характеризуются однообразным (свойственным для той или иной реки) профилем и шириной до­лины, спрямленным течением. Вторые и третьи долины 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.

 

Рис. 66. Схема обезглавливания реки: А — намечающийся перехват; Б — осуществившийся перехват

Рис. 67. Тектонические типы продольных долин (по И. С. Щукину): А— синкли­нальная долина; Б— антиклинальная до­лина; В — моноклинальная долина; /" — долина, заложившаяся вдоль линии раз­лома; Д— долина-грабен

 

В зависимости от типа геологической структуры, в которых за­ложены продольные долины, различают долины синклинальные, антиклинальные, моноклинальные, долины, совпадающие с линия­ми продольных разломов и долины-грабены. Каждая из этих типов долин характеризуется своими, свойственными только ей морфо­логическими чертами (рис. 67), и характером.процессов, протекаю­щих на их склонах.

Асимметрия долин

Выше упоминалось, что поперечный профиль речных долин не­редко бывает асимметричным. Причины асимметрии речных долин могут быть разными. Двигаясь вниз или вверх по долине, очень часто можно наблюдать увеличение крутизны то левого, то правого склона. Зависит это, как правило, от того, к какому склону доли­ны подходит русло реки, а также от быстрого изменения состава или условий залегания горных пород, слагающих склоны долины. Однако в природе имеют место и такие случаи, когда один склон долины постоянно круче дру­гого на протяжении многих километров. Такую асиммет­рию С. С. Воскресенский на­зывает «устойчивой». О ней пойдет речь ниже.

Причины, вызывающие асимметрию склонов долин, можно разделить на три группы: 1) тектонические, проявляющиеся через лито­логию и геологические структуры; 2) планетарные, связанные с вращением Зем­ли вокруг своей оси; 3) при­чины, обусловленные дея­тельностью экзогенных и, в первую очередь, склоновых процессов.

 

Рис. 68. Асимметричные долины рек, об­условленные неоднородностью субстрата и геологической структуры: долины, заложившиеся по простиранию моноклинально залегающих пластов различной стойкости (А), на крыльях антиклинали {Б), в моноклинально залегающих одно­родных породах (В), на контакте гра­нитной интрузии с осадочными порода­ми (Г), по линии сброса, когда на дневную поверхность оказываются выве­денными породы различной стойкости

1 — известняки; 2 — глины, 3 — граниты; 4 — аллювий; 5— зона разлома

 

Тектоническая «основа» асимметрии склонов встре­чается очень часто. В одних случаях она обусловлена особенностями геологическо­го строения субстрата, в дру­гих—создана под непосред­ственным влиянием новей­ших тектонических движе­ний.

Общеизвестна асиммет­рия субсеквентных долин куэстовых областей, у которых структур­ный (бронированный) склон обычно более пологий, чем противо­положный аструктурный склон, где на поверхность выходят голо­вы моноклинальнозалегающих пластов (рис. 68, Л). Такова же причина асимметрии долин, возникающих на склонах антиклина­лей, в строении которых принимают участие породы разной проч­ности (рис. 68, Б).

Асимметрия склонов возникает неизбежно, если долина заложилась вдоль сброса, крылья которого сложены породами различной устойчивости (рис. 68, Д), или по контакту магматических и осадочных пород (рис. 68, Г). К тектонической группе причин, обусловливающих асимметрию долин, можно отнести и так назы­ваемую топографическую теорию А. А. Борзова—А. В. Начаева, заключающуюся в том, что перекос исходной ровной поверхности, вызванный неравномерным поднятием или деформацией, приводит к неравенству стока со склонов долин, перпендикулярных уклону. В результате склон долины, совпадающий с направлением уклона топографической поверхности, будет разрушаться и выполаживаться быстрее (рис. 69). Возможны и другие варианты воздействия тектонических движений и образуемых ими структур на возникновение асимметрии речных долин.

 

 

Рис. 70. Типы речной сети: А — радиальный центробежный; Б — радиальный центростремительный; В— параллельный; Г — древовидный; Д— ортогональ­ный решетчатый; Е — перистый

 

Однако имеется много примеров, которые никак нельзя объяс­нить только геологическими причинами. Известно, например, что большинство крупных рек северного полушария имеют крутой пра­вый берег и пологий левый. Это объясняется ускорением Кориолиса, отклоняющим течение рек вправо (в южном полушарии—вле­во). Таковы на большом протяжении долины рек Волги, Днепра, Дона, Оби, Енисея, Лены, Амура, Параны и др.

Асимметрия речных долин может возникнуть и в результате дея­тельности экзогенных агентов. Так, например, асимметрия склонов может образоваться из-за многочисленных оползней, возникаю­щих на склоне, совпадающем с наклоном пластов (рис. 68,6). К этой же группе факторов относится влияние преобладающих вет­ров или преобладающих влажных (приносящих осадки) ветров. А. Д. Архангельский и Н. А. Димо большое значение в формирова­нии асимметрии склонов придавали инсоляции. А. В. Ступишин отмечает важную роль в этом процессе так называемой «снеговой асимметрии».

При длительном развитии рельефа асимметрия склонов речных долин приводит к асимметрии междуречий.