Рельеф, созданный реками

При сильных продолжительных дождях в поверхностных слоях почвы накапливается большое количество влаги. Но как только дождь прекращается, земля становится сухой, так как вода просачивается вниз. С установлением жаркой погоды вода испаряется; кроме того, ее всасывают своими корнями растения, а затем транспирируют через листья.

Склоны осушаются быстрее, так как на них основная масса воды не просачивается, а стекает - сначала мелкими струями, затем собирается в промоины и ручьи и в конце концов в реки. Часть воды, все-таки просочившейся в грунт, позже выходит на поверхность в виде источников у подножия склона и в конечном итоге тоже попадает в реку.

На склонах горные породы под действием воды, ветра, химических соединений и колебаний температуры постепенно разрушаются, превращаясь сначала в каменистые обломки, а потом в мелкозем. Под действием силы тяжести этот рыхлый материал перемещается вниз. Следы такого смещения видны на склонах. Это террасеты (1) - небольшие ступеньки, похожие на овечьи тропы. Нередко о сползании грунтов свидетельствуют накренившиеся каменные ограды (2), изогнутые стволы деревьев (3), повышение поверхности почвы у верхней по отношению к склону стороны оград (4) и изгиб вертикально залегающих пластов горных пород около поверхности (5)

Эрозия. Двигаясь вниз, вода несет с собой частицы грунта, которые она способна переместить. Так текущая вода размывает – эродирует - поверхность, по которой течет, и со временем река формирует себе долину.

В некоторых районах естественная эрозия усилена деятельностью человека. В XVIII в. слишком интенсивная распашка земель на юге США нарушила защитный растительный покров, который застали здесь первые поселенцы. Сильные ливни промыли в незащищенной почве рытвины, которые быстро расширились, углубились и превратились в овраги, изрезавшие всю местность. Сильные ветры выдули почву и ускорили формирование рельефа, получившего образное название «бедленд» - «дурные земли» (5).

5. Долины глубоко врезавшихся в плоскогорья рек расширяются до тех пор, пока междуречья не превратятся в разобщенные острые гребни и пики. На снимке запечатлен бедленд, где пики имеют одинаковую высоту, соответствующую уровню первоначальной поднятой поверхности

Наложенная речная сеть. Далеко не все речные системы находятся в согласии с геологическими структурами. Так, речная сеть Озерного района на севере Великобритании в плане имеет почти радиальный рисунок, в то время как слагающие поверхность нижнепалеозойские породы имеют субмеридиональное простирание.

Озерный район окружен кольцом выходов пологопадающих во все стороны от единого центра верхнепалеозойских пород. По-видимому, современная речная сеть закладывалась здесь в тот период, когда эти верхнепалеозойские породы слагали купол. За миллионы лет эрозия уничтожила даже следы этих пород, и современная речная сеть является наложенной по отношению к структурам нижнепалеозойских пород.

Более резкое несогласие (антецедентный сток) наблюдается на территории Индии. Река Брахмапутра стекала с Азиатского нагорья в Индийский океан еще до того, как в раннетретичное время на ее пути выросли Гималайские горы. Поднятие гор не помешало реке сохранить направление своего течения, но теперь она пересекает их в грандиозном ущелье.

Во многих районах, сложенных известняками, имеется хорошо развитая сеть сухих долин. Известняки обладают высокой водопроницаемостью, и после дождя вода, быстро просачиваясь сквозь них, питает глубокозалегающие грунтовые воды. В прошлом осадков могло выпадать намного больше. Следовательно, и уровень грунтовых вод был выше, а на склонах в верховьях долин били ключи. Кроме того, долины, по-видимому, вырабатывались и в ледниковый период, когда атмосферные осадки или талые ледниковые воды не могли просачиваться в мерзлую землю и стекали по поверхности, вырабатывая долины.

Рельеф и рисунок речной сети

Процессы эрозии начинаются сразу, как только тот или иной участок земной коры поднимается из-под уровня моря. Выпадающие дожди приводят к образованию рек. Реки стремятся расширить и углубить свои долины до тех пор, пока в конце концов вся область не окажется срезана до определенного уровня; но это может произойти лишь при условии, что новое поднятие не ознаменует начало следующего этапа активного врезания и не приведет к омоложению речной сети. Так произошло с рекой Колорадо - ее каньон врезан в более широкую древнюю долину.

Форма речной сети в плане, или ее рисунок, и созданный реками рельеф определяются составом и структурой горных пород, слагающих местность (10). Реки наглядно подчеркивают различия и прочности пород. В верховьях более устойчивым породам соответствуют суженные отрезки долин с порогами и водопадами.

10. Рисунок речной сети в плане зависит от пород, на которых она сформировалась. На породах с одинаковой устойчивостью развивается древовидная речная сеть (А). При чередовании пластов мягких и прочных пород реки приспосабливаются к выходам первых, образуя в плане решетку (Б). На вулканах и купольных структурах речная сеть имеет радиальный рисунок (В)

При горизонтальном залегании пластов горных пород образуются плосковершинные водораздельные холмы-плато и мезы (7). Но если пласты залегают наклонно, формируется грядовый рельеф с асимметричными склонами.

7. В районах, сложенных горизонтально залегающими породами, речная сеть имеет древовидный рисунок. Для долин здесь обычно характерны крутые ступенчатые склоны. Ступени образовались в результате того, что мягкие породы больше подвержены эрозии, чем твердые. Так обычно образуется мезаизолированная столовая возвышенность; впоследствии она может уменьшиться до небольшого одинокого останца.

В засушливых районах рельеф, характерный для горизонтально залегающих пород, проявляется более резко. Это связано с тем, что дожди здесь выпадают в виде внезапных ливней и вызывают бурные потоки. Основными чертами такого рельефа являются: меза (1), останец (2), водопады (3), каньоны (4), бедленд (5); пласты мягких (6) и более устойчивых (7) пород переслаиваются друг с другом

Пласты устойчивых пород образуют куэсты-гряды, у которых крутой склон обращен в сторону, противоположную падению пластов (8), а реки используют выходы более мягких пород. Речная сеть при этом имеет решетчатый рисунок.

8. Осадочные породы, первоначально лежавшие горизонтально, в результате движений земной коры наклоняются. В этом случае главные реки текут согласно наклону пластов, и эрозия подчеркивает различия в твердости пород, создавая куэстовый рельеф. Притоки рек текут в долинах под прямым углом к направлению падения пород, используя выходы на поверхность более податливых из них (1). Прочные породы (2) образуют куэсты (3) - гряды с крутыми уступами, обращенными в сторону, противоположную падению пластов, и пологими склонами, параллельными падению слоев. Симметричную гряду (4) образует интрузивное крутопадающее тело, сложенное твердыми породами

Если одна из рек по какой-либо причине (больший приток воды или более короткий и крутой путь к морю) прорежет долину глубже, чем соседняя река, то она ее и перехватывает (11).

11. Речные перехваты образуются в тех случаях, когда один мощный водоток (1) активно врезается своими верховьями в другой, более слабый (2), в конце концов полностью лишая водоток (2) воды. В результате образуется большая река с коленообразным изгибом в районе перехвата, и маленький «неудачливый» поток, текущий в большой древней долине (3)

При пологой складчатости нередко формируется обращенный, или инверсионный, рельеф-долины закладываются вдоль оси антиклинальных складок, а синклиналям соответствуют междуречья (9). Примером такой «синклинальной горы» является гора Сноудон в Северном Уэльсе.

9. В складчатых областях эрозия быстрее воздействует на антиклинальные поднятия (1), чем на синклинальные прогибы (2), так как на изгибе антиклинальной складки обычно образуются разрывы, и породы здесь легче поддаются разрушению и размыву. Если долины врезаются достаточно глубоко, то образуется обращенный (инверсионный) рельеф, в котором синклинальные складки соответствуют водоразделам (4)

В районах развития интенсивной складчатости или там, где почти вертикальные тела магматических пород прорвали пологопадающие осадочные породы, образуются островершинные гряды с крутыми склонами (по-английски такие гряды называются «хог-бек» -свиной хребет.-Ред.). Реки при этом используют выходы более мягких пород или зоны тектонических нарушений.