учебники / Короновский Н.В. «‎Общая геология‎» 3-ие издание

Рис. 6.13. Развитие меандры и перехват реки с образованием старицы. На отмелом берегу накапливается аллювий, а обрывистый берег все время подмывается: 1 — река; 2 — отмелый берег; 3 — приглубый берег; 4 — старица

Рис. 6.14. Север Тунгусской синеклизы. Меандрирующая река и старицы

аллювий, состоящий из тонкого материала, взвешенного в полой воде, — тонких песков, суглинков, глин, — чаще всего не превышает в мощности 1–2 м и перекрывает русловой грубый аллювий. Пойма, покрытая заливными лугами, очень важная в сельскохозяйственном отношении часть долины реки. На поймах всегда растут сочные высокие травы — это пастбища и угодья для сенокоса. Стремление осушить, распахать пойму всегда приводило к ее гибели.

Аллювий горных рек отличается от равнинного аллювия своей грубостью, плохой сортированностью, наличием горизонтов пролювия из грязекаменнных — селевых — потоков (рис. 12 на цветной вклейке). Реки начинаются обычно в высокогорной части у концов ледников, где имеют крутой уклон русла, а далее переходят в горную часть, располагаясь в троговых долинах. Там уклон русла уже меньше. Вырвавшись наконец из гор, реки текут по равнине — предгорной зоне, где рельеф уже слабо расчленен, течение воды замедлено, хотя все еще быстрое (рис. 6.15). Соответственно этим частям долин горных рек меняется и аллювий: от грубого, несортированного, плохо окатанного, содержаще-

го крупные валуны и глыбы до сравнительно тонкого, песчаного и мелкогалечного пойменно руслового аллювия. (рис. 6.16 и 6.17). Основная роль в формировании горного аллювия принадлежит новейшей тектонике и климату, которые определяют характер уклона русла, расход воды, скорость течения, гидродинамику потока и особенно турбулент- но-вихревой характер течения. Горные потоки обладают большой эродирующей силой и переносят много обломочного материала, до 50– 60 кг/м3, тогда как в равнинных реках он не достигает и 0,5–1 кг/м3.

Рис. 6.15. 1 — образование бара в середине реки и расширение ее русла; 2 — возникновение многочисленных баров и разделение их основного канала стока

на целую серию менее крупных рукавов

Динамические фазы аллювиальной аккумуляции, выделенные Е. В. Шанцером, В. В. Ламакиным и И. П. Карташевым, позволили связать характер аллювия с фазами развития рек (рис. 6.18).

Инстративный, или выстилающий, аллювий характерен для ранних стадий развития реки, когда она врезается в горные породы и характеризуется наибольшей грубостью и плохой сортировкой. Такой аллювий располагается только в русле реки.

Субстративный, или подстилающий, аллювий связан с расширением боковой эрозии речной долины. Этот аллювий менее грубый, и он перекрывает выстилающий аллювиальный горизонт.

Констративный, или настилающий, аллювий характерен для участков реки, испытывающих тектоническое опускание и вследствие этого накопление аллювиальных отложений в условиях замедленного стока и постоянно мигрирующего русла. При этом русловые, пойменные и

старичные фации перекрываются более молодыми фациями. Горизонты аллювия как бы настилаются один на другой и перекрывают друг друга (см. рис. 6.18).

Рис. 6.18. А. Схема разреза аллювия равнинной реки в перстративную фазу аккумуляции (по Е. В. Шанцеру): А — русло и прирусловая отмель; В — пойма; В1–В3 — разновозрастные участки поймы, образовавшиеся за три последовательные стадии развития меандр (стрелки под рисунком — соответствующие этим стадиям направления смещения русла); b1–b3 — стадии накопления пойменного аллювия; Н — горизонт полых вод; h — горизонт межени; М — нормальная мощность аллювия; I, II, III — русловой аллювий: 1 — гравий и галька, 2 — пески, 3 — прослои заиления;

4 — старичный аллювий; 5, 6, 7 — пойменный аллювий (последовательные стадии накопления). Б. Схема констративной фазы аллювиальной аккумуляции (по Е. В. Шанцеру):

1 — русловой аллювий; 2 — старичный аллювий; 3 — пойменный аллювий; 4 — отложения вторичных водоемов поймы; 5 — общее направление миграции русла;

Н— горизонт полых вод; h — горизонт межени в русле; h1,, h2 — горизонты межени

встарицах; М — нормальная мощность аллювия; Мs — общая мощность аллювия

Инаконец, перстративный, или перестилаемый, аллювий связан с хорошо разработанными, зрелыми долинами, для которых характерны очень пологий уклон и сильно развитое меандрирование с боковой эрозией. Перстративный аллювий обычно хорошо сортирован, обладает наклонной слоистостью и знаменует собой определенный этап в развитии речной долины, когда несущая способность реки уравновешивается объемом поступающего в нее обломочного материала и переносимого в виде взвеси в воде.

Следует подчеркнуть, что перечисленные выше динамические типы аллювия могут неоднократно сменять друг друга на протяжении речной долины в связи с меняющимися гидродинамическими условиями.

Эти условия почти на всех крупных реках мира в связи со строительством гидротехнических сооружений сильно нарушены. Всего в мире построено более 45 тыс. крупных плотин и дамб, гидроэлектростанции на которых вырабатывают 20 % всех электрических мощностей.

6.3. УСТЬЕВЫЕ ЧАСТИ РЕК, ДЕЛЬТЫ И ЭСТУАРИИ

Крупные реки впадают в моря и океаны, более мелкие — в озера и крупные реки. В том месте, где русло нижнего течения реки — устье — выходит к морю, образуется самостоятельный в ландшафтном и геологическом отношении район, называемый дельтой (по сходству в плане с буквой ∆ греческого алфавита) (рис. 6.19). Дельта — это верхняя, в основном надводная, часть аккумулятивного конуса выноса в устье реки (рис. 13 на цветной вклейке). Дельты характеризуются плоским, низменным рельефом, часто наличием многочисленных рукавов, ответвляющихся (фуркирующих) от главного русла реки, образующих веерообразную структуру. Содержащаяся в речной воде взвесь обломочного материала и русловой аллювий выпадают в осадок при потере рекой живой силы. Во внешней части дельты все время происходит взаимодействие морских и континентальных обстановок, а также различающейся по составу морской и речной воды. За краем континентальной части дельты, там, где начинается взморье, располагается авандельта (передовая дельта), а еще дальше в открытом море — продельта, накопление осадков в которой идет только за счет выпадения взвешенных частиц (рис. 6.20). Для того чтобы дельта сформировалась, необходимы сток донных и взвешенных частиц и медленное, но непрерывное тектоническое опускание района. Если река не разделяется на рукава, то сток главного русла вызывает размыв дна (приустьевая яма), а мористее — возникновение бара, или осередка. В дельтах течение рек часто замедляется из-за приливов и ветровых нагонов. Морская соленая вода, как более плотная и тяжелая, в придонной части реки проникает в виде клина вверх по течению и отделяет более легкую речную воду от дна, из которой начинается выпадение взвешенных частиц. Этому выпадению способствует процесс флокуляции — слипания мелких частиц в более крупные, что происходит под влиянием морской воды. Но основная масса наносов откладывается в пределах авандельты и свала глубин, т. е. четко выраженного уступа. Наносы скатываются с этого уступа и наращивают его. Поэтому дельта все время продвигается мористее, нередко образуя огромные подводные конусы, как, например, у Ганга, Инда и других крупных рек. При этом в осадках формируется наклонная слоистость, когда чередуются более грубые и тонкие слои, обусловленные сезонным стоком (рис. 6.21 и рис. 14 на цветной вклейке). В пределах продельты формируются тонкие илистые осадки, иногда отделенные от авандельты.

Рис. 6.19. Дельта Волги. Штриховкой показаны районы дельты, появившиеся в связи с понижением уровня Каспийского моря

Жизнь дельты тесно связана с объемом водного материала, поведением базиса эрозии и тектоническими движениями (рис. 15 на цветной вклейке). Разветвленная и сложная дельта Волги во время понижения уровня Каспийского моря на 1 м 45 см в 1927–1940 гг. прирастала на 370 м ежегодно, сокращалось количество водотоков, к дельте причленялись участки обнажившегося морского дна. Нередко дельты меняют свое положение (рис. 6.22, 6.23). Так, за последние 6 тыс. лет р. Миссисипи сформировала семь различных дельт. Точно так же в устье Енисея за последние 7 тыс. лет образовались четыре отдельные дельты.

Собственно дельта на современных морских окраинах может возникнуть в двух случаях: либо реки несут огромное количество наносов, например более 100 млн т в год в реках Янцзы, Хуанхэ, Миссисипи, Ганг, Брахмапутра, Меконг, Ориноко, либо преобладание восходящих тектонических движений, которые компенсируют эффект эвстатического поднятия уровня моря. Если морские побережья в новейшее время испытывают отрицательные тектонические движения, то образуются протяженные от 200

Рис. 6.20. Основные черты морфологии дельты в поперечном разрезе. Вертикальный масштаб сильно увеличен (по R. K. Matthews, 1974)

Рис. 6.21. Строение дельты реки, впадающей в море

до 1000 км морские заливы, вдающиеся, ингрессирующие в сушу губы: Обская, Енисейская, Колымская, Печорская и др. Дельты занимают около 9 % из общей протяженности побережий Мирового океана и поглощают ежегодно 18,5 млрд т рыхлых продуктов, что составляет 67 % всех терригенных осадков, поступающих в Мировой океан. Наносы, поступающие в авандельту, создают, согласно А. П. Лисицину, первый глобальный пояс «лавинной» седиментации. Объем осажденного материала в дельтах

Рис. 6.22. Схема эволюции дельты р. Сулака в XIX и XX вв.

Рис. 6.23. Различные типы дельт. А — р. Тибр, Италия; Б — р. Миссисипи, США; В — р. Волга, Россия; г — р. Дунай, Румыния; Д — р. Муррей, США

за голоцен, т. е. за последние 10 тыс. лет, составляет от 3,5 до 350 км3. На эволюцию дельт влияют вековые и многолетние изменения уровня океана, морей и озер. В период регрессий — понижения уровня моря — дельты смещаются в сторону моря, а речное русло врезается. При трансгрессиях — повышениях уровня моря — дельты превращаются в залив, лагуну.

Следует отметить, что в дельтах накапливается огромное количество органического материала, который в будущем может дать месторождения нефти. Поэтому так важен поиск древних дельтовых отложений. Когда