Выше поймы располагаются на различной высоте остатки бывших пойм, террасы, подобные огромным плоским ступеням. Некогда их поверхности затапливались в паводки. Затем река врезалась глубже, оформив новую пойму на более низком уровне, а прежняя пойма превратилась в террасу. Террасы подобны памятным зарубкам, оставленным рекой на земной поверхности. Они свидетельствуют об этапах изменения базиса эрозии-уровня, до которого в данном районе горные породы размываются текучими водами.
Террасы содержат множество сведений об истории реки. Более старые, т. е. ранее образовавшиеся, верхние террасы. Они нередко имеют такое строение, что в основании террас залегают коренные породы, а с поверхности они покрыты речными наносами (аллювием). Такие террасы называются цокольными. На них нередки отложения былых озер, болот, имеются древние дюны, в торфе и аллювии-остатки существовавших некогда животных и растений, поселений древних людей. Нижние, молодые террасы и пойма обычно целиком сложены аллювием (песок, галька, глина).
По форме речной долины можно судить о ее возрасте и стадии развития. На первых этапах вода активно размывает дно и берега, углубляет русло реки. Поток увлекает с собой много обломков, которые царапают, срезают, стирают горные породы, слагающие ложе реки и берега. На этой стадии разрушение - эрозия преобладает над накоплением аллювия в русле. Вырабатывается долина V-образной формы. Подобные долины-неширокие, с крутыми склонами, порожистыми руслами, характерны для горных рек и молодых рек на равнинах. В горах, прорезая толщу горных пород, река образует ущелье и каньоны. Они бывают узкими, с отвесными склонами, дно почти целиком занимает русло реки. Ущелье, в отличие от каньона, меньшей ширины и не имеет уступов-террас.
Более широкие долины V-образной (коробчатой, корытообразной) формы характерны для рек зрелой стадии, когда их работа направлена преимущественно на расширение долины и отложение осадков. Течение речного потока более спокойное, появляются первые излучины, в нижнем течении образуются рукава, накапливается аллювий. Одновременно в верховьях может продолжаться углубление русла- ранняя стадия развития. В этом отношении река напоминает дерево: верхние ветви (истоки, верховья) молодые, а нижние ветви и ствол (главное русло в среднем и нижнем течении) - пожилые, зрелые.
В старости река нетороплива, извилиста, образует излучины (меандры), склоны ее пологие. Река продолжает боковую эрозию, переносит и откладывает рыхлый мелкий материал. Однако в отличие от живых существ, река способна вновь вступить в стадию молодости. Например, когда она с изменением климата становится многоводнее или когда понижается ее базис эрозии. Тогда река вновь начинает врезаться в горные породы, углублять свое русло. В этом случае, как мы уже знаем, бывшая пойма превращается в террасу, идет формирование новой поймы. Следовательно, по числу террас можно судить, сколько раз «омоложалась» река (понижался базис эрозии).
Многие реки равнин (Волга, Днепр, Ока и др.) имеют долгую историю, исчисляемую сотнями тысячелетий, а то и миллионами лет. Они проделали гигантскую работу в формировании рельефа, перенесли массу рыхлого материала к устьям, создали огромные долины. В эти долины спускались с севера ледники, заходя далеко на юг. Следы ледникового периода остались в некоторых долинах и их террасах. Современные долины ряда рек не всегда совпадают с древними. Поэтому к названиям древних заброшенных участков долин добавляют приставку «палео», чтобы подчеркнуть, что речь идет о древней долине (Палеоволга, Палеоднепр и т. д.).
В продольном профиле многих долин, особенно молодых, имеются участки, где падение русла крутое. В этих местах реки текут стремительно по порогам, иногда низвергаясь водопадами. С течением времени поток выравнивает такие места и продольный профиль становится плавным - это один из признаков зрелости долины. В речном аллювии на террасах и в современных руслах, как известно, образовались многие россыпные месторождения золота, платины, алмазов... По речным отложениям и содержащимся в них минералам можно судить о том, какие горные породы и какие месторождения полезных ископаемых можно встретить вверх по долине. Поэтому знание особенностей формирования речных долин имеет значение и для краеведов.
Речные долины всегда привлекали человека своими ровными террасами и поймами, удобными для размещения поселений, пастбищ и посеврв. Недаром междуречье Тигра и Евфрата считают «колыбелью человечества»: в глубокой древности именно здесь зародилась высокая культура вавилонян и ассирийцев.
Формирование рельефа земной поверхности – это вековой необратимый процесс, осуществляющийся в масштабах геологического времени. По И.В. Попову речной долиной , по которой протекает река, называется полая протяженная форма рельефа с общим наклоном дна от одного конца к другому, выработанная водой, стекающей по поверхности суши. Наиболее глубокую часть в ней занимает русло реки. Ширина долины обычно значительно больше ширины реки.
Д
Рис.
2.5. Поперечный разрез речной долины: 1
– бровка долины; 2 – склон долины; 3 –
пойма; 4 – меженное русло;
5
– наносный материал – аллювий; 6 –
террасы; 7 – подошва аллювия
Несмотря на влияние тектонических процессов при своем происхождении долины большинства рек европейской части страны выработаны потоками воды, формировавшимися при отступлении ледника, и имеют эрозионное образование. Ледниковые долины встречаются на северо-западе нашей страны, тектонические – в горах Кавказа.
Основными элементами речных долин являются следующие: бровка и склон долины, пойма, меженное русло, террасы, аллювий и подошва аллювия (рис. 2.5).
Бровка и склон долины определяют границу сопряжения долины с поверхностью прилегающей к ней местности.
Пойма – часть дна долины, затапливаемая при подъемах уровня воды в реке.
Меженное русло – выработанная потоком пониженная часть дна долины, по которой происходит пропуск стока воды в период низкой водности – межень.
Террасы – уступы со ступенями на склонах долины. Они хранят следы колебаний водности в период отступания ледника. По мере уменьшения водности выработанные русла заносились и в результате речные долины заполнились окатанным и перемытым обломочным материалом – аллювием. Современным рекам приходится прокладывать себе путь в его толще. Под толщей аллювия залегают коренные породы, поверхность которых является подошвой аллювия.
Продольный уклон дна долин обычно постепенно уменьшается от истока к устью. Глубина речной долины бывает различной. У равнинных рек она составляет несколько десятков метров. Долины горных рек иногда имеют глубину в несколько сотен метров. Глубокие и узкие долины горных рек называются ущельями.
Основной сток воды в меженный период происходит в границах речного русла, занимающего наиболее низкую часть речной долины. Русла равнинных рек отличаются сложными пространственными формами. Они характеризуются извилистым очертанием в плане и наличием подвижных скоплений аллювия, формирующих русловые образования. В связи с тем, что русла рек дополнительно извиваются внутри своих долин, они имеют больший коэффициент извилистости, чем сами долины.
Поперечные размеры русла увеличиваются от истока к устью по мере впадения притоков и нарастания водности. Однако даже на участках с постоянной водностью, расположенных между крупными притоками, размеры речного русла также не постоянны и их изменение носит знакопеременный характер.
Рис. 2.6. Схема (а) и продольный профиль (б) переката:
1 – верхний побочень; 2 – нижний побочень; 3 – верхняя плесовая лощина ; 4 – нижняя плесовая лощина; 5 – корыто переката; 6 – ось судового хода ; 7 – урез воды; 8 – изобаты – линии равных глубин, с помощью которых изображается рельеф дна реки; 9 – меженные (затапливаемые) бровки речной долины; 10 – напорный скат переката; 11 – гребень переката; 12 – тыловой
скат; 13 – подвалье переката; 14 – свободная поверхность воды
Основная особенность речных русел состоит в чередовании по их длине глубоких и мелких мест: плесовых лощин (плесов) и перекатов. Перекат представляет собой характерную форму донного рельефа, сформированную отложениями частиц речного аллювия в виде широкой гряды, пересекающей русло реки под некоторым углом к направлению течения. В судоходной практике различают следующие элементы переката: верхний и нижний побочни, корыто и гребень переката, а также верхняя и нижняя плесовые лощины (рис. 2.6).Прибрежные скопления речного аллювия, представляющие собой возвышенные части перекатного вала, называются побочнями – верхним и нижним. Между ними располагается седловина, наиболее низкая часть, которая называется корытом переката. Через корыто переката проходит судовой ход. Линия, соединяющая наиболее высокие точки перекатного вала, определяет положение гребня переката. Глубокие части русла, расположенные выше и ниже переката, представляют собой соответственно верхнюю и нижнюю плесовые лощины.
На продольном профиле переката можно выделить пологий напорный (верхний) и крутой тыловой (низовой) скаты. Место сопряжения низового ската с дном нижней плесовой лощины называется подвальем переката.
Благодаря косому расположению перекатного вала в русле реки линия наибольших глубин, а вместе с ней и судовой ход на участке переката переваливает от одного берега к другому. При низких уровнях воды побочни обнажаются, и это приводит к увеличению кривизны судового хода в межень.
Частота расположения перекатов по длине реки составляет 5-25 ширин меженного русла. В верховьях реки перекаты встречаются чаще, чем в среднем и нижнем течении.
Существование перекатов в руслах рек обусловлено природой движения воды и является результатом взаимодействия потока с размываемым аллювиальным дном речной долины. Недостаточные глубины на перекатах оказывают серьезное затруднение при судоходном освоении естественных водных путей.
И рукава, но и обширные прибрежные территории, принимающие непосредственное участие в речных процессах.
Перенося свои воды по равнинам и низменностям, речные потоки смывают берега и подошвы, в результате чего формируют большие речные долины, резко контрастирующие по своей морфологии с окружающими ландшафтами материков. Что это за формы рельефа? Как они образуются и какие особенности имеют?
Что такое речная долина?
Долины – это удлиненные впадины, появляющиеся по берегам рек под действием водного течения. Чаще всего такие участки имеют V-образную форму, хотя их точный рельеф зависит от характеристик протекающего через них потока – мощности, устойчивости горных пород, расположения в ландшафтной зоне.
Реки с крутыми склонами образуют долины с большой глубиной и незначительной шириной, тогда как равнинные водные артерии имеют более пологие и широкие долины с незначительным уклоном.
Долина – это сложная система ландшафтов, которая по мере изменения русла и направления потока периодически омолаживается и меняет формы своего рельефа. Во время оттепели для них характерны весенние половодья или ветровые паводки, оказывающие прямое воздействие на ландшафт.
Склоны многих долин покрыты лесами, а поймы нередко используются людьми для посадки сельскохозяйственных культур или сенокосных угодий. Иногда в долинах рек, особенно в горной местности, строятся населенные пункты.
Какое строение имеют долины?
Речные долины состоят из множества элементов. Их наиболее низкая часть, занятая водным потоком, носит название «русло», а участки земной поверхности, которые во время паводков заливаются водами реки, называются «поймами». Русло и пойма формируют дно (ложе), ограниченное по бокам склонами долины. В местах соединения склонов с прилегающими территориями находится бровка, которая представляет собой резкий перелом ландшафта между его пологой частью и лежащими ниже крутыми участками местности.
Еще одним элементом долины выступают террасы – горизонтальные или немного наклоненные участки поверхности, находящиеся на разных высотах в долинном ложе. Как правило, они появляются в тех случаях, когда русло реки опускается в результате эрозии и формирует пойму. В их основании находятся коренные горные породы, а поверхностная часть покрыта наносами песка и ила.
Часто на террасах находят отложения некогда существовавших водоемов или болот, остатки растений или кости древних животных.
Какие бывают виды речных долин?
В зависимости от характера рельефа долины делятся на горные и равнинные. Первые характеризуются неравномерной высотой склонов и ступенчатым ложем. В более молодых горных долинах склоны достаточно выпуклые или обрывистые, дно редко имеет террасы и поймы. В более старых склоны эродированные и вогнутые, на ложе находится много горизонтальных площадок. Если горная долина была образована ледниками, она имеет форму корыта.
Равнинные долины отличаются небольшой глубиной и незначительной крутизной склонов. В их устьях нередко находятся разливы, в которые и впадает река. Часто речные наносы формируют на территориях равнинных долин небольшие островки, которые со временем зарастают травой и деревьями. На некоторых реках высота островков достигает 10 метров, а протяженность – до нескольких километров.
Как формируются речные долины?
По характеру формирования долины могут быть ледниковыми, эрозионными или тектоническими. На их появление влияет множество факторов. Так, тектонические долины образуются под действием геологических процессов – сдвигов литосферных плит или землетрясений, которые определяют направление течения реки и виды горных пород в ложе долины.
Эрозионные долины появляются благодаря глубинной эрозии почвы и могут образовывать каньоны или ущелья. Самым глубоким подобным образованием на поверхности нашей планеты является американский Большой каньон, сформированный в долине реки Колорадо. Ледниковые долины появляются в результате таяния ледников, которые питают реки талыми водами и формируют так называемые долинные зандры – волнистые равнины, полого спускающиеся от ледяных глыб.
Долина — вид земной поверхности, сформированный в результате долговременного влияния водяных потоков, даже если в настоящее время эта местность сухая и безводная. Форма рельефа долины всегда вытянутая и отрицательная (пониженная) по отношению к прилегающей окрестности. А в продольном профиле долины обязательно наблюдается односторонний уклон.
Подобная поверхность имеет несколько разновидностей конфигураций, определенную структуру, различное происхождение и особенности, о чем будет подробно рассказано. Также будет рассмотрен материал о том, что такое долина горная и равнинная, как они появились, чем отличаются, какое отношение имеют к ущельям и каньонам, какие долины в мире самые известные и чем интересны.
Формирование
Реки столетиями текут по руслам, образованным водяными потоками. В разных местах на своем пути они несутся с различной скоростью, разрушая берега, унося размытую породу, ил и песок. Там, где скорость течения увеличивается, происходит разрушение, растворение и вымывание пород (эрозия). А в местах, где движение реки тихое, материал, переносимый водой, откладывается (аккумулируется). Ширина русла и скорость течения рек меняются в разные годы, а также в зависимости от сезона во время ливней и весенних половодий. Постепенно русло углубляется. На отдельных участках оно может периодически менять свое положение, преобразуя окружающий рельеф. Так, разрушением, размыванием, перенесением пород из одного места и аккумуляцией их в другом каждая река формирует свою долину.
Что такое горные долины?
По сравнению с реками равнин, горные потоки имеют меньшую ширину и гораздо стремительнее. Вода движется по естественным разломам и ложбинам, стекая по наиболее низменным местам. Горная порода сдерживает водяной поток, не давая расширяться руслу, потому речное дно довольно быстро углубляется, формируя ступенчатые, отвесные или выпуклые склоны. Горные потоки могут вымывать узкие русла, названные щелями (теснины), с высокими отвесными склонами. Или формировать каньоны — те же щели, но гораздо шире. Также горные реки образовывают ущелья — углубления с крутыми выпуклыми или ступенчатыми склонами. Щели, каньоны, ущелья — это некоторые из многих видов форм горных речных долин.
Но бывают обширные горные пространства по форме в виде углублений, напоминающих гигантские корыта, или, как говорят географы: корытообразные в поперечном профиле. Известно, что такую долину изначально создали ледники, а продолжили формирование ландшафта потоки талых вод.
Долины равнин
Что такое долина? На просторных участках суши, где перепады высот не превышают 200 м, а угол уклона не более пяти градусов, река замедляет свое течение, растекаясь широким руслом. Как правило, в таких местах аккумулируется материал, который несет вода в виде разных видов почвы, породы, органических остатков, что образует плодородную зеленую долину с разнообразным растительным и животным миром.
Строение равнинной долины
Русло реки бывает линейным, извилистым, блуждающим (с меняющимся местоположением), разветвленным на несколько рукавов. Ежегодно, на протяжении короткого времени, паводки и половодья поднимают уровень воды в реке и увеличивают скорость течения. В эти периоды водяные потоки размывают берега, преображая береговую линию и делая склон круче. Эта подмытая часть берега и русло реки образуют пойму.
Долину реки по бокам ограничивают склоны, на которых ступенями могут располагаться террасы. Это участки, относившиеся некогда к речной пойме, которые обнажились после изменения положения русла и его углубления. Оба равнинных склона реки бывают низкими, высокими, пологими, крутыми, различными либо одинаковыми по высоте и крутизне и могут неоднократно менять свой рельеф вдоль русла.
Строение горных долин схожее, хоть рельеф и сопутствующий рекам ландшафт значительно отличаются.
Происхождение долин
В геологии и географии для речных долин выделяется флювиальное, тектоническое, эрозионное и ледниковое происхождение.
- Флювиальная долина сформирована исключительно действием водных потоков. К таковым принадлежит большинство равнинных долин.
- Тектонические — большей частью горные речные долины, которые проходят по глубинным разломам и впадинам земной коры, повторяя их направление. В качестве примера привести можно Долину гейзеров.
- Эрозионные долины формируются путем вымывания породы водяным потоком с образованием борозд, которые постепенно углубляются. Яркий пример — Гранд-Каньон в США.
- Ледниковые долины — это глубокие ложбины, которые выпахали, продвигаясь, гигантские ледники в период последнего глобального оледенения. При потеплении в этих местностях образовались речные долины. Такие ложбины называют трогами, что значит «корыто» в переводе с немецкого. Это определение характеризует поперечный профиль ложбин с вогнутыми крутыми склонами и широким дном. Такое происхождение имеет Лхасская долина.
Известнейшие долины
Зеленую долину реки Амазонки с ее извилистым, разделенным на множество рукавов руслом считают самой крупной в мире. Эта равнинная долина Южной Америки флювиального происхождения с богатейшей флорой и фауной.
Самая известная и уникальная долина — Великий каньон, сформированный рекой Колорадо в штате Аризона. Он не только один из самых красивых и глубоких в мире. На протяжении 65 млн лет речной поток вымывал довольно мягкую породу сланцев, известняков, песчаников, обнажив следы нескольких геологических эр планеты. Максимальная глубина каньона достигает 1800 м. Объект входит в охранный список ЮНЕСКО.
Камчатская Долина гейзеров — единственное гейзерное поле Евразии и одно из самых крупных на планете. Это вулканический каньон тектонического происхождения, сформированный слиянием двух рек: Шумной и Гейзерной. Приблизительно на двухкилометровой площади фонтанируют кипящей водой 20 больших гейзеров и располагается множество более мелких горячих источников. Этот объект — одно из чудес российской земли.
Поскольку отличительной особенностью рек, как постоянных русловых потоков, является наличие долины (см. пункт 3.1), остановимся на основных ее элементах.
Долина реки ― это относительно узкое, вытянутое в длину, извилистое углубление в земной поверхности, образованное вековой деятельностью текучих вод, имеющее общий наклон от истока к устью.
В поперечном профиле долине реки различают следующие элементы (рис. 4.1).
Рис. 4.1. Поперечный профиль долины реки
1. Бровка долины (коренного берега).
2. Склон (слева) и уступ (справа) коренного берега долины.
3. Первая надпойменная терраса (аккумулятивная).
4. Вторая надпойменная терраса (эрозионная).
5. Бровки террас.
6. Русло реки, находящееся в пределах дна (ложа) долины.
7. Низкая пойма, ежегодно затапливаемая водами половодья.
8. Высокая пойма, затапливаемая водами значительных половодий.
На рис. 4.1а показаны также коренные породы 9 и аллювиальные отложения 10 .
На рис. 4.1б показаны низкая пойма 7 , прирусловой вал 11 , ширина реки В , максимальный уровень воды h max , средний уровень воды h c р и русло реки р .
В зависимости от того, какой фактор оказал наибольшее влияние в формировании речных долин, они могут быть эрозионными , тектоническими и ледниковыми . Однако, кроме эрозии, ни один из других факторов сам по себе не может создать долину.
Речные долины, в зависимости от геологического возраста и характера слагающих их горных пород и грунтов, из которых сложены их дно и склоны, имеют различные продольные уклоны и очертания в плане и поперечном разрезе.
Долины молодые, еще сравнительно мало разработанные действием текущей воды, имеют поперечный профиль с крутыми склонами и узким дном. В плане эти долины имеют вид ломаных линий, а их продольный профиль часто бывает ступенчатым. Такие долины свойственны горным районам. Их дно и берега состоят из скалистых твердых пород, поэтому первоначальная форма долины сохраняется надолго. Глубокие и узкие, большей частью скалистые речные долины с выпуклыми склонами, книзу приобретающими значительную крутизну, называются ущельями.
Более старые долины, или сложенные сравнительно легко размываемыми породами, имеют в плане плавно извилистый вид, а их продольный профиль характеризуется равномерным скатом к устью. Такие долины имеют отлогие берега и широкое дно, заполненное отложениями речных наносов (аллювиальные отложения).
В природе между указанными крайними типами речных долин встречается ряд переходных форм, занимающих промежуточное положение или приближающихся к одному из указанных основных типов. Река, разрабатывая профиль своей долины и врезаясь постепенно в ее дно, создает террасообразное поперечное сечение долины. В ряде случаев террасы явились результатом тектонических процессов или изменений уровня моря, в которое впадает река, или следствием наступания и отступания ледников.
