Глава 9. Геологическая деятельность рек и временных водотоков

Река - водный поток, протекающий в долине и характеризующийся достаточно крупными размерами.

Геологическая деятельность равнинных рек заключается в формировании речных долин, процессе эрозии и формировании аллювиальных отложений (рис. 16).

Рисунок 16 - Берег и русло реки Оби

(фото Сумароков А.О., июль 2017 г.)

Реки производят в огромных масштабах денудационную, транспортирующую и аккумулятивную работу. Они существенным образом преобразуют рельеф земной поверхности. Реки имеют большое экономическое значение, являясь главными источниками для питьевого и промышленного водоснабжения, мелиорации земель, получения электроэнергии и развития рыбного хозяйства.

Поверхностные текучие воды, двигаясь под действием силы тяжести из повышенных мест в более низкие, совершают на своем пути огромную разрушительную, транспортирующую работу. Силой реки (ее энергией) определяются способность реки производить ту или иную работу. Разрушительную работу текучих поверхностных вод, не собранных в определенные русла, называют плоскостным смывом или делювиальным процессом, а работу поверхностных вод, протекающих в окрестностях русла (ручьи, реки) называют эрозионным процессом.

Геологическая деятельность рек состоит главным образом в размыве дна и берегов, переносе и отложении обломков пород. Все эти стороны деятельности проявляются нередко одновременно в одних и тех же участках долины. Однако эрозионная деятельность преобладает в верховьях реки.

Геологическая работа рек и масштабы переносимых объемов воды связаны с различным питанием рек. Это определяется климатическими особенностями бассейнов. Питание рек осуществляется поверхностными и подземными водами.

Разрушение. Реки, обладая высокой энергией, расширяют свою долину. Различают донную и боковую эрозии. Донная эрозия направлена на врезание потоков в глубину, а боковая подмывает берега и расширяет долину реки. Соотношение донной и боковой эрозии изменяется на различных стадиях развития долины реки.

Донная эрозия. На начальных стадиях формирования долины реки преобладает донная эрозия, которая стремится выработать профиль равновесия применительно к базису эрозии – уровню конечного бассейна, куда впадает река. Базис эрозии определяет развитие всей речной системы. Первоначальный профиль, на котором закладывается река, обычно характеризуется различными поверхностями, созданными до образования долины.

Боковая эрозия. В результате выработки профиля равновесия помимо развития донной эрозии появляется и боковая. По мере того, как ослабевает донная эрозия, усиливается боковая, направленная на подмыв берегов и расширение долины. Особенно сильно боковая эрозия проявляется во время половодий и паводков, когда скорость течения и турбулентность движения потока существенно увеличиваются. Вода поступает к обрывистому склону и от сильного вихревого движения в природном слое подмывает берега. В связи с разрушительной деятельностью реки или временных водотоков происходит образование оврагов (рис. 16).

Перенос. Реки захватывают и переносят в огромных количествах обломочный материал, образовавшийся в результате выветривания, гравитационных и склоновых процессов. Речные воды в зависимости от скорости потока переносят обломочный материал разного размера от тонких частиц и тонкозернистого песка до крупных обломков. Переносимый рекой материал еще больше усиливает глубинную и боковую эрозию. Обломки не только сами разрушаются, но и дробят, шлифуют горные породы, слагающие дно русла и боковые стенки долины. При этом они сами дробятся, истираются и измельчаются. Перенос обломочного материала в зависимости от скорости потока и величины обломка может осуществляться разными способами:

· волочением по дну,

· во взвешенном состоянии.

Кроме обломочного материала реки переносят в растворенном состоянии минеральные соединения.

Рис.28. Старица р. Ушайки в районе д. Степановка (фото Сатаева Ф.Р.)

Аккумуляция. Процесс осаждения вещества не завершает перенос и эрозию, а происходит почти одновременно с ними. На первых стадиях развития реки преобладают процессы эрозии, но местами отлагаются речные осадки, которые, однако, являются неустойчивыми и подвергаются новому размыву и переносу при увеличении полноводности потока и его скорости. По мере выработки профиля равновесия и расширения долины образуются постоянные речные отложения, называемые аллювиальными или аллювием [1].

Если в паводок следующего года река не сумеет разрушить нанесенный ею в предыдущем году материал, она вынуждена будет искать иной путь и, следовательно, изменит направление своего течения. При этом в месте суженной части извилины может произойти прорыв реки. Прежнее русло останется в стороне. Эти старые русла носят названия стариц. Большим количеством стариц обладает р. Томь.

Томь имеет три террасы: Университетская, Лагерносадская, надпойменная. Террасы р. Томи в основном аллювиальные, но есть и искусственные. Терраса, сложенная аллювием, свидетельствует, что в течение некоторого времени, река на данном участке уже не размывала, а откладывала материал в своем русле.

Изучение состава аллювиальных отложений и степени его окатанности дает геологу пути к разрешению многих вопросов. Изучение аллювия позволило открыть крупные месторождения ценных полезных ископаемых. Кроме того, галька, гравий и песок широко пользуются в качестве строительного материала.

Рисунок 17 - Разрушение правого берега реки Обь в результате боковой эрозии,

ОУЦ ТГУ «Гармония» в окрестностях пос. Киреевск, Кожевниковский район

(фото Шептухина А.В., июль 2017 г.)