Совершая эрозионную и аккумулятивную работу, постоянные водные потоки создают важнейшие формы рельефа суши — речные долины.
Речные долины — это узкие, по сравнению со своей длиной, и большей частью извилистые понижения в земной поверхности, имеющие на всем протяжении уклон от верховий к устью и ступенчатые склоны. Особенностью речных долин является их транзитное развитие относительно климатических поясов и зон и тектонических условий. То есть они существуют во всех климатических поясах и зонах (за исключением областей, покрытых льдом) и в различных структурных обстановках и часто переходят из одной зоны в другую. Реки являются главными переносчиками материала с суши в моря и океаны. Более 15 млрд τ наносов ежегодно они поставляют в моря и океаны. Речные долины и выполняющий их аллювий имеют большое теоретическое и практическое значение во многих областях геологии и геоморфологии, не говоря об их роли в жизни человека. Реки определяли основные места зарождения и развития цивилизаций. Энергия рек используется в гидростанциях. Речные долины являются вместилищем многих полезных ископаемых — строительных материалов, торфа, воды, россыпей золота, алмазов, хрусталя и многих других ценных минералов. В изучение строения речных долин и слагающего их аллювия большой вклад внесли исследования А. А. Асеева, Ю. А. Билибина, Г. И. Горецкого, В. В. Докучаева, И. П. Карташова, А. В. Кожевникова, Н. П. Костенко, Ю. А. Лаврушина, В. В. Ламакина, Б. Л. Личкова, Н. И. Маккавеева, Г. А. Постоленко, Р. С. Чалова, А. В. Чернова, А. А. Чистякова, Е. В. Шанцера, С. С. Шульца и многих других. Каждая более или менее развитая речная долина, как правило, имеет русло, пойму и несколько террас.
Речные русла. Русло — самая низкая часть речной долины, по которой происходит сток воды, а самая глубокая часть русла называется тальвегом (от нем. Tal — долина, Weg — дорога). Глубина и ширина русел различна и зависит от размеров реки, водности и скорости потока. У крупных рек глубина русла превышает 20-30 м. Наиболее глубокое русло — 60 м — имеет р. Амазонка при ширине 1,5-2 км. Ширина русла р. Оби достигает 3 км (в разветвлении).
Типы русел. В руслах совершается эрозия — глубинная и боковая, перенос и аккумуляция аллювия. В плане речные русла бывают прямолинейными, изгибающимися, или меандрирующими (от греч. Maiandros — Меандр, древнее название сильно извилистой реки Большой Мендерес в Малой Азии), π разветвленными, или фуркирующими ("от англ. furcation — раздвоение, разветвление) (рис. 6.1), состоящими из ответвлений русла — рукавов, островов и разделяющих их проток. Такая форма русел говорит об особенностях совершающейся в них работы реки: в прямолинейных руслах, как правило, преобладает глубинная эрозия с транзитным переносом обломочного материала, в меандрирующих руслах происходит боковая эрозия с перестиланием аллювия и с ослабленным локальным углублением, а в разветвленных руслах — аккумуляция переносимого потоком
обломочного материала (аллювия) преобладает над эрозией. Все эти процессы могут быть вызваны как климатическими факторами (увеличение или уменьшение водности реки), так и тектоническими деформациями, изменяющими уклон поверхности. В том и другом случае изменяется энергия потока: в первом случае за счет массы воды, во втором — за счет скорости. Между разными типами русла существуют переходные разновидности. В одной и той же долине могут неоднократно чередоваться участки с различной формой русла и, следовательно, с различными в нем процессами. Это свидетельствует о том, что река находится в разных состояниях, или динамических фазах, — врезания, равновесия или аккумуляции (В. В. Ламакин).
Рельеф самих русел, их дна находится в непрерывном изменении. Влекомый по дну и взвешенный обломочный материал — русловой аллювий — образует гряды различного типа, перемещаемые вниз по течению, размеры которых зависят от глубины русла, динамики водного потока, его режима и количества наносов. Самые маленькие формы (наноформы) представляют собой песчаную рябь, образующуюся на мелководье. Более крупные гряды — перекаты — пересекают русло реки под углом 20-30°. У крупных глубоководных рек их высота колеблется от нескольких до10-15ми более, а длина может достигать сотен метров и первые километры. В продольном профиле склон переката, обращенный против течения, пологий, а обращенный по течению — крутой (рис. 6.3). Кроме перекатов выделяется еще целый ряд форм — песчаных волн, которые существуют самостоятельно или накладываются друг на друга (рис. 6.4). Однако все они постоянно перемещаются, главным образом, вниз по течению, поэтому все время переформировываются. При меандрировании река последовательно подмывает то один, то другой берег, таким образом производя боковую эрозию и расширяя долину. Ширина долины зависит от ширины меандрового пояса. Последний измеряется шириной дна долины между вершинами смежных излучин (см. рис. 6.1 Б). Размеры излучин зависят от водности реки и уклонов русла. Чем крупнее река и больше уклоны русла, тем больше расстояние между вершинами излучин и между соседними излучинами. Если уклоны русла малы, то расстояния между излучинами сокращаются.
Меандры свободно смещаются вниз по течению, при этом некоторые из них отмирают, образуя старицы — участки прежнего русла, оторванные от основного. Если же меандры врезаны, то это может свидетельствовать о происходящем тектоническом поднятии этого участка долины. В меандрирующем русле прямолинейно направленный поток, ударяясь в вогнутый берег, подмывает и разрушает его с образованием обрыва (рис. 6.5), который постепенно отступает. Возникающее винтообразное движение воды углубляет русло, и у вогнутого берега образуется плес— глубокий участок русла. В нем аккумулируется самый грубый и практически не окатанный материал, образующийся при разрушении берега. Менее крупный материал донными поперечными струями переносится к противоположному выпуклому берегу, где и откладывается в виде валов, или грив, постепенно выступающих над водой. В результате на выпуклом берегу формируется и наращивается путем прислонения осадков прирусловая отмель (рис. 6.6). Она сложена косослоистым песчано-гравийным у равнинных и галечниковым материалом у горных рек. Между плесами располагаются перекаты — мелководные участки русла в виде перемещающихся гряд, сложенных преимущественно песком у равнинных рек и галечником у горных, поступающим с плесовых участков. Таким образом, река перекатывается от одного берега к другому, расширяя долину, перенося и аккумулируя аллювий. При этом одновременно со смещением русла вниз по течению смещаются или наращиваются все его формы: плесы, перекаты, прирусловые отмели. Отложения плесов, прирусловых отмелей, перекатов и других русловых гряд представляют русловую фацию[ аллювия, часто имеющую косую слоистость. Русловой аллювий выстилает дно долины в пределах меандрового пояса.
Фация — комплекс одновозрастных отложений одного генетического типа, отличающийся составом и условиями образования. В прямолинейных руслах почти всегда имеются условия, отклоняющие ось потока от середины русла. Это выступы берега и мысы, оползневые массы, конусы выноса боковых притоков. Из-за этого так же, как и в меандрирующем русле, образуются участки размыва и аккумуляции с плесами и перекатами.
