Отложения водного ряда Гидрографическая сеть Основные звенья

Отложения водного ряда Гидрографическая сеть

Основные звенья гидрографической сети и особенности их морфологического строения и транспорта наносов. а—основные звенья сети, б —типичные разрезы звеньев сети, в —характер плановых деформаций, г — высотные деформации, д — формы скоплений; / — ложбины, II — лощины, /// — суходолы, IV — речные долины I типа, V — речные долины II типа в среднем течении, VI — то же на приустьевых участках, VII — дельты; А — зона формирования стока наносов, Б — зона транспорта (переотложения), В — зона аккумуляции; / — плоскостный смыв 2 —береговой размыв, 3— донный размыв, 4 — покровная порода, 5 — коренные породы, 6 — пойменная фация аллювия, 7 — русловой аллювий, 8 — базальный горизонт.

Речными долинами называются выработанные водой, стекающей по поверхности суши, относительно узкие вытянутые в длину полые формы рельефа с общим наклоном дна от одного своего конца к другому, характерные тем, что они не пересекаются друг с другом, а сливаются, образуя общую полую форму. Главнейшими элементами речных долин являются следующие. Бровка долины — линия сопряжения крутого склона долины с поверхностью прилегающей к ней местности. При небольшой крутизне склона долины бровка ее иногда бывает не выражена и может быть намечена только по косвенным признакам, таким как граница распространения различных грунтовых разностей, различных видов растительности, характера микрорельефа и т. п. Склон долины — поверхность части дна долины, ограниченная сверху ее бровкой, а снизу подошвой склона (перегибом ее к дну). Склоны могут быть отвесными, иногда нависшими, прямыми, вогнутыми, выпуклыми, ступенчатыми и низкими невыраженными. Дно долины — поверхность между подошвами склонов. Пойма — часть дна долины, затопляемая при подъемах уровня воды в реке и сформированная в ходе плановых деформаций реч ного русла. Террасы — уступы на склонах долины со ступенями обычно большой ширины, измеряемой в сотнях метров, а иногда и в километрах. В геоморфологии различают террасы аллювиальные и эрозионные.

Русло реки — наиболее пониженная часть дна долины, выработанная потоком, по которой осуществляется перемещение основной части донных наносов. Русло характеризуется обычно извилистыми очертаниями в плане и наличием подвижных скоплений наносов, формирующих разнообразные русловые образования. Бечевник — скопления материала крупных фракций вдоль берегов речного русла, образующиеся в результате подмыва потоком коренных пород, слагающих склоны долины. Базальный слой — отложения крупного материала в толще аллювия под дном русла и в основании поймы. Он образуется в случае, если формирование бечевника сопровождается плановыми деформациями русла. В этом случае крупный материал смещается вместе с руслом реки и образует слой, подстилающий речной и пойменный аллювий. Базальный слой имеет важное значение в развитии высотных деформаций речного русла. Он ограничивает его врезание и способствует плановым деформациям. Нарушение базального слоя ведет обычно к резкому усилению деформаций— врезанию русла. Часто обнаруживается несколько горизонтов базальных слоев под дном русла. Речной аллювий— толща отложений речных наносов, слагающих пойму и находящихся под дном русла. Подошва аллювия (плотик)—поверхность коренных пород, залегающих под толщей аллювия.

Основные элементы речной долины. / — бровка долины, 2 — склон долины, 3 — подошва склона и бечевник, 4 — пойма, 5. 6 — террасы, 7 — дно долины, 8 — речной аллювий, 9 — подошва аллювия (плотик). 10— базальный слой (горизонт). 11— пойменная фация аллювия, 12 — русловая фация аллювия.

Схема разработки продольного профиля реки. а — общая схема формирования продольного профиля реки: 1 — начальная стадия (вода, смывая грунт, заполняет им неровности поверхности А— Б), 2 — последующее постепенное врезание и общее снижение профиля; б — восстановленные по отметкам поверхности террас продольные профили р. Исеть.

Постепенное развитие поперечного профиля эрозионной долины.

Русловой процесс это изменения в морфологическом строении речного русла и речной поймы, постоянно происходящие под действием текущей воды.

Все русловые деформации разделяются на три основные группы: 1) вертикальные, вызывающие трансформацию продольного профиля реки (врезание или аккумуляция) и изменения отметок дна русла; 2) горизонтальные, связанные с размывами или наращиванием берегов (боковая эрозия) и образованием поймы; 3) движение донных гряд, перекатов, отмелей, кос и др. Для заданного створа реки по времени своего проявления русловые деформации могут быть периодическими и направленными. Последние связаны с наиболее общими условиями руслоформирования и развиваются без изменения знака процесса в течение исторических или геологических отрезков времени. Периодические (или знакопеременные) деформации обусловливаются сезонными или многолетними колебаниями водности реки и развитием русловых форм.

Основные элементы рельефа переката: А — в плане; Б — в продольном разрезе

Типизация руслового процесса. / ленточногрядовый тип, 2 — побочневой тип, 3 — меандрирование ограниченное, 4 — меандрирование свободное, 5 — меандрирование незавершенное, 6 — пойменная многорукавность, 7 — осередковый тип или русловая многорукавность

Схема классификации русел равнинных рек по виду русловых деформаций и их морфологическим проявлениям (по Р. С. Чалову)

а, б, в — последовательные стадии развития поперечного профиля речной долины; / — положение подмываемого берега в предыдущую фазу, 2 — направление смещения русла, 3 — русловой аллювий, 4 — пойменный аллювий, 5 — склоновые отложения; Н — уровень меженных вод, В — уровень высоких вод, р — русло, б — бечевник, п. о. — прирусловая отмель, п — пойма. Схема формирования речной поймы (по Е. В. Шанцеру).

Устьевая область крупной реки состоит из части долины нижнего течения, смежного морского побережья и взморья—в пределах пространства, на котором происходят устьевые процессы.

Районирование устьевой области реки

Речные дельты - участки низменной аккумулятивной субаэральной равнины с разветвленной сетью рукавов и проток, образовавшиеся на месте, которое раньше занимало море или озеро, преимущественно из речных отложений. «С позиций динамической геоморфологии к речной дельте следует относить комплекс надводных аллювиальных и береговых аккумулятивных форм рельефа, слагающие их отложения и систему взаимосвязанных водотоков с общим узлом разветвления (вершиной дельты), сформированных рекой и морем за определенный исторический интервал времени в пределах устьевого конуса выноса. » И. Н. Коротаев

Аллювиальные отложения Аллювием (от лат. alluvio — нанос, намыв) называют отложения, формирующиеся в речных долинах постоянными или временными потоками, в основном во время паводков. В зависимости от особенностей гидрологического режима рек, обусловленного геоморфологическими условиями и климатом, аллювий подразделяют на четыре основных подтипа: равнинных рек, горных рек, сезоннопересыхающих рек и равнинных рек ледникового питания (перигляциальпый аллювий, гляциоаллювий).

Аллювий равнинных рек представлен русловой, пойменной и старичной группами фаций. Аллювий горных рек. Выделяют три группы фаций — пойменную, русловую и перемычек. В горах преобладает русловой аллювий, который в зависимости от типа русел подразделяется на следующие фации: отмостки, самоотмостки, стрежневую, прибрежную, побочевуго, плесовую, перекатов, островов и кос, проток. Группа пойменных фаций в горах имеет резко подчиненное значение и менее дифференцирована на фации. Выделяют пять фаций: прирусловых валов, пойменных русел, приречной зоны поймы, внутренней зоны поймы, сезоннозаиляющихся понижений. В группе фаций перемычек выделяют фацию подпруживания и фацию природных экранов (ниже перемычки). Эти две фации образуют крупные самостоятельные тела, не входящие в состав руслового или пойменного аллювия горных рек.

В зависимости от тектонического режима и климатических условий В. В. Ламакин предложил различать три динамические фазы аллювиальной аккумуляции: перстративную (перестилающую), констративную (настилающую) и инстративную (выстилающую). В соответствии с этим различают перстративный, констративный и инстративный аллювий. Перстративный аллювий формируется при относительном равновесии продольного профиля речной долины.

Схема перстративной фазы аллювиальной аккумуляции. По Е. В. Шанцеру. А — русло (А 1 — русловая отмель); В — пойма (В 1 — прирусловой вал); Н — уровень полых вод; Л — уровень межени; М — нормальная мощность аллювия; / — зона намывания наносов, влекомых поперечными циркуляционными токами; // — зона осаждения взвешенных наносов, a—g — последовательно образующиеся слои руслового аллювия; 1— 3 — русловой аллювий (/ — грубозернистые пески, гравий и галька, 2 — мелко и тонкозернистые пески, 3 — прослои заиления); 4 — пойменный аллювий; 5 — токи поперечной циркуляции в русле; 6 — направление смещения русловой ложбины в ходе накопления аллювия.

Констративный аллювий формируется в результате заполнения долин обломочным материалом в условиях тектонических опусканий. Это—мощные толщи разновозрастного руслового аллювия, последовательно залегающие друг на друге в нормальной стратиграфической последовательности, разделенные поверхностями размыва.

Схема строения толщи констративного аллювия. По Е. В. Шанцеру. H — уровень полых вод; h — уровень межени в действующем русле реки; h 1, h 2 — меженные уровни стариц и вторичных водоемов поймы; М — нормальная мощность аллювия при перстративной аккумуляции; Ms — суммарная мощность констративной аллювиальной толщи. 1— 3—аллювий: /—русловой, 2 —старичный, 3 — пойменный; 4 — отложения вторичных водоемов поймы; 5 — общее направление перемещения русла в ходе накопления констратнвно наслоенной аллювиальной толщи.

Инстративный аллювий выстилает днища горных рек с крутым продольным профилем и интенсивно протекающей глубинной эрозией

Пролювиальные отложения Под пролювием (от лат. ргоluo — промываю, уношу течением) большинство исследователей понимает весь комплекс отложений континентальных дельт, конусов выноса и предгорных шлейфов

Пролювиальный конус выноса. А – продольный профиль: 1 – наиболее грубые отложения – валунные, 2 – песчанистый материал, 3 – глинисто песчаный; Б – план. Стрелки – направления движения масс

Схема строения наземной дельты постоянной реки (план и радиальный разрез по линии ДЕ). По Е. В. Шанцеру. А — вершинная зона, сложенная потоковыми фациями (П супеси и суглинки устьевых выносов мелких боковых рукавов); Б—средняя зона накопления веерных фаций; В — краевая зона развития застойноводных фаций (О — осадки озеровидных разливов; Н — болотно солончаковые осадки); Г — непролювиальные отложения предгорной равнины; К — породы ложа и горного склона.

Делювиальные отложения Под делювием (от лат. deluo— смываю) принято понимать отложения, являющиеся продуктами выветривания, смытые и переотложенные мелкими струйками воды, образующимися на склонах при выпадении дождей и таянии снежного покрова. Крутизна склонов обычно составляет от 4— 2 до 10— 12°. Эти мелкие струйки представляют собой миниатюрные водные потоки глубиной от 2— 3 до 10— 25 см.

Схематический разрез отложений делювиального шлейфа. Фации: а — привершинной зоны аккумуляции у верхней границы шлейфа; б — привершинной зоны шлейфа; в — периферической части шлейфа. / — глыбы; 2 — дресва; 3 — щебень; 4 — песок; 5 — суглинок; 6 — супесь; 7 — гранит

Селевые отложения Это — континентальные осадочные образования, сформированные селевыми потоками (селями). Селями называют внезапно возникающие, кратковременные горные русловые потоки с высоким содержанием твердого материала, значительными скоростями движения и большой разрушительной силой.

Селеопасные районы СССР. По С. М. Флейшману. 1— 3— степень селеопасности: 1 — значительная, 2 — средняя, 3 — слабая; 4 — потенциально селеопасные районы.

Движение крупных обломков в селевом потоке. По Демонце.

Озерные отложения Отложения пресных озер. Характерным типом озерных отложений застойных водоемов являются сапропели (гиттии), представляющие собой коллоидальную жирную массу оливково коричневого цвета, содержащую после высушивания на воздухе 18— 20 % воды, 20— 60 % минеральных частиц и 20— 40 % органического вещества (продукты распада растительных и жи вотных организмов). Среди химических отложений пресных озер различают озерный мергель и железные руды. Озерный мергель — рыхлый осадок белого, серого, желтого, красного цвета (в зависимости от примесей и степени окисления железа), образующийся за счет выпадения из растворов Са. СО 3. Содержание последнего в мергеле колеблется от 50 до 95%. Озерный мергель иногда образует крупные скопления. Озерные железные руды — залежи бурого железняка мощностью от 2 до 10— 15 см, в которых в среднем 35— 40% железа.

Отложения минеральных озер. Распространены в зоне степей, полупустынь и пустынь В соленых озерах образуются карбонаты (сода), сульфаты (горькие озера) и хлориды (соленые озера).

Подземноводные отложения Пещерные отложения. Представлены разнообразными натечными формами (сталактиты, сталагмиты и др. ), состоящими преимущественно из углекислого кальция, а также аллювием различного состава, сформированным подземными потоками. В результате обрушения кровли пещер на дне их могут накапливаться обвальные образования, которые вместе с аллювием могут формировать сложные по строению и механическому составу толщи. Отложения источников. Обычно представлены известковистыми туфами—травертинами. Эта легкая пористая порода образуется в результате осаждения карбоната кальция из горячих и холодных источников. Известковистые туфы часто содержат отпечатки растений и различные органические остатки. Травертины иногда образуют крупные скопления в форме террас, занимают значительные площади и имеют большую мощность.