Геологическая деятельность рек

Реки — постоянные водные потоки, текущие в созданных ими долинах — вытянутых понижениях в рельефе. Основные элементы рек — исток, русло, приток. В результате деятельности реки образуются пойма, терраса, меандра, водопад, озеро-старица, перекат, острова, пляж.

Геологическая деятельность рек проявляется в эрозии, переносе продуктов разрушения горных пород и накоплении отложений, которые часто называют аллювиальными отложениями (аллювием). Разрушение горных пород происходит как в результате механического воздействия текучих вод, в той или иной степени насыщенных обломочным материалом, так и вследствие растворения. Содержание растворенных веществ в речных водах изменяется от 50 до 200 мг/л. Крупные реки в течение года выносят в моря и океаны огромное количество веществ в растворенном виде. Для Волги эта величина составляет 46,5 млн т, для Днепра — более 8 млн т. Разрушительная способность водного потока зависит от массы движущейся воды и ее скорости. Принято выделять донную, или глубинную эрозию, направленную на углубление речных долин, и боковую, проявляющуюся в подмыве берегов и расширении долины реки. Соотношение между этими двумя типами эрозии изменяется на разных стадиях развития реки. Первоначально преобладает глубинная (донная) эрозия, она направлена на выработку профиля реки, который характеризуется тем, что эрозионное воздействие уравновешивается силой сопротивления пород русла. Такой профиль называется профилем равновесия и имеет вид плавной кривой, подходящей непосредственно к урезу воды в озере, море или другом водоеме, в который впадает данная река. Уровень этого приемного бассейна называется базисом эрозии. Профиль равновесия представляет собой идеальный случай, предполагающий равномерный уклон поверхности, по которой протекает река, и однородный состав размываемых его пород. В природе, как правило, эта поверхность отличается значительной неровностью, а в русле реки залегают породы различного состава и плотности. Наличие выходов более плотных пород приводит к образованию порогов и водопадов. Боковая эрозия проявляется одновременно с линейной. На первых этапах существования реки роль ее незначительна, основными процессами являются линейные: углубление русла и перенос большого количества обломочного материала. Роль боковой эрозии увеличивается при достижении рекой профиля равновесия. Данному процессу способствует извилистость русла: водный поток подмывает вогнутые берега и расширяется в их сторону. При этом обломочный материал переносится на противоположный выпуклый берег.

Подмыв берегов и асимметрия речных долин обусловлены также действием закона Бэра, согласно которому реки, текущие в меридиональном направлении в северном полушарии, подмывают правые берега, а в южном — левые.

В результате эрозионно-аккумулятивной деятельности в устьевых частях рек формируются обширные плоские низменные равнины, имеющие вид греческой буквы дельта (л), понижающиеся к морю и называемые дельтами. Дельты занимают большие пространства, в пределах которых русло разбивается на множество потоков. Так, например, площадь дельты Амударьи составляет 10 тыс. км², Волги — 18, а Ганга и Брахмапутры — около 150 тыс. км². Дельты являются развивающимися формами рельефа и часто увеличиваются со значительной скоростью: для Волги — 170 м/год, Миссисипи — 75 м/год. Условия образования дельт следующие: 1) небольшая глубина моря; 2) обилие обломочного материала в выносах реки; 3) незначительная высота приливов и отсутствие сильных прибрежных течений; 4) медленные колебательные движения земной коры.

Дельты сложены породами различного генезиса: аллювиальными, озерными, болотными, морскими. Их мощность может достигать нескольких сотен метров. С ископаемыми дельтами связаны месторождения нефти (Апшеронский полуостров), бурых и каменных углей (Подмосковный, Кизиловский бассейны).

Продукты геологической деятельности рек представлены глинами, песками, гравием, валунами. Изучение речных долин имеет чрезвычайно большое значение, так как с ними связаны многие россыпные месторождения золота, алмазов, строительного песка и т. д.

По условиям нахождения реки подразделяются на равнинные и горные. Равнинные реки характеризуются прежде всего продуктами переноса, т. е. русла и пойма реки включает хорошо отсортированный материал. Для горных рек это несвойственно.

Горные реки имеют быстрое течение, которое способно нести песок и гальку, перекатывать валуны. Ударная энергия речной воды в верховьях размывает дно и берега, переносит обломки и откладывает их в низовьях, на равнинах, где скорость течения падает. Если река протекает по мягким породам, дно размывается быстро, и русло заметно углубляется. При этом формируется долина с крутыми берегами V-образного профиля. Когда скорость размыва дна замедляется и, из-за смыва обломков со склона и подмывания берегов, дно долины расширяется, она приобретает V-образный профиль. В твердых, не склонных к разрушению породах, река пропиливает каньоны практически с отвесными склонами.