Menu

Анализ речных систем и излучин долин.

Помимо указанных выше морфометрических методов выявления связи рельефа с тектоникой следует пользоваться также и морфографией речных систем, которая хорошо обнаруживается на топографических картах.

Классифицировать долинные системы следует на основании порядков долин, составляющих рассматриваемые системы. Так, надо выделять системы второго порядка, состоящие из долин первого порядка, системы третьего порядка, состоящие из систем второго порядка и т.д.

Можно принять следующие признаки, по которым следует выделять формы долинных систем:

Схема расположения притоков по отношению к главной долине системы.

Количество долин, образующих данную систему.

Степень асимметричности долинной системы.

Длины долин по порядкам.

Долинные системы второго порядка имеют весьма различную форму. Некоторые из них развиты лучше, другие хуже, но порядок их при этом остается один и тот же. Так, есть долинные системы, состоящие только из двух притоков первого порядка, но встречаются и такие системы, которые состоят из большого числа притоков первого порядка. Наблюдаются системы, состоящие из притоков небольшой длины, но есть и системы, у которых притоки имеют значительную протяженность. Встречаются системы, у которых притоки впадают под острым углом, но есть системы, в которых притоки впадают под прямым и даже под тупым углом. При этом расположение притоков по отношению к главной долине может быть симметричным или асимметричным. Таким образом, можно насчитать несколько видов долинных систем второго порядка.

Долинные системы второго порядка в процессе развития переходят в системы третьего порядка. Долинные системы четвертого порядка имеют более сложную конфигурацию и являются продолжением развития систем третьего порядка и т.д. Каждая долинная система более высокого порядка состоит из ряда систем более низших порядков. Рисунок форм долинных систем высших порядков бывает весьма сложен и включает в себя рисунки форм систем низших порядков. Так, формы систем второго порядка имеют место и в системах более высоких порядков.

Обычно в пределах молодых аккумулятивных равнин преобладают долинные системы низших порядков (без учета транзитных рек). Напротив, в пределах денудационных равнин в основном наблюдаются системы более высоких порядков с весьма сложным рисунком эрозионной сети. Так как денудационные равнины геологически старше, чем аккумулятивные, то очевидно, что возраст рельефа оказывает значительное влияние на развитие эрозионных систем. Чем старше рельеф, тем при прочих равных условиях, долинные системы приобретают более высокие порядки. При этом, чем сложнее геологическое строение равнинной местности, тем, при прочих равных условиях, сложнее рисунок долинных систем.

Однако, кроме учета формы долинных систем, образующихся при слиянии долин двух наиболее высоких порядков, следует принимать во внимание весь рисунок сети, с учетом притоков всех порядков.

Следует указать, что форма долинных систем тесно связана со структурами земной коры. Так, для тектонических прогибов характерны стволовая и ветвистая формы. Для моноклинального залегания — параллельная, гребенчатая, асимметрично-ветвистая и перистая формы. Для крыльев тектонических поднятий обычно характерна асимметричная форма долинных систем.

Кроме того, установленные В. А. Троицким [22] радиальный и центростремительный типы речных систем также связаны со структурами земной коры: радиальный тип приурочен к антиклинальным скадкам куполовидной формы, а центростремительный — к замкнутым впадинам, испытывающим опускания.

Направление речных долин часто зависит от геологических структур. Так, направление долин Онеги и Днепра на значительном протяжении определяется соответственно восточным краем Балтийского и северо-восточным выступом Украинского щита. Долины Маныча и Б. Кинеля расположены вдоль крыльев линейно вытянутых поднятий [6].

Я. Д. Зеккель [6] указывает, что Неман и его притоки, а также рр. Великая, Ловать и Березина берут начало с Литовского подземного выступа кристаллического фундамента.

Река Припять протекает по тектонической впадине, отделяющей Литовское поднятие от Украинского щита. В Северо-Украинской впадине расположена значительная часть Днепровской речной системы, а в пределах Польско-Германской впадины — системы р. Вислы. Долины рр. Припяти, Днепра и Вислы примерно совпадают с осью указанных впадин [6].

Большое значение для тектонического анализа имеют речные излучины, которые, как теперь выяснено, возникают в пределах тектонически нарушенных участков. Так, при пересечении реками валов или других тектонических поднятий Русской платформы наблюдаются резко выраженные излучины. Таковы Самарская Лука: р. Волги, возникшая при пересечении Жигулевских дислокаций, и Донская Лука р. Дона, рассекающая Доно-Арче-динские дислокации. Тектонические причины имеют также изгибы р. Вятки в районе Кукарской Луки, изгиб р.Оки между Жиговым и устьем Мокши, изгиб р.Цны в районе устья р. Выши и др. [6].

Н. Н. Карлов [10] показал, что долины рек Орели, Кильчени и Самары — притоков р.Днепра, впадающих в него вблизи Днепропетровска, имеют одинаковую ориентировку, зависящую от тектоники (см. черт. 29). Изгибы указанных рек имеют, примерно, одинаковую форму: параллельные излучины своей выпуклостью обращены на северо-запад с постепенным увеличением радиуса излучин в направлении с востока на запад.

Н. А. Соколов [10], выдающийся русский геолог начала XX столетия, высказал предположение, что указанная морфологическая особенность расположения долин связана с какими-то тектоническими нарушениями.

В настоящее время Н. Н. Карлов [10], на основании данных глубокого бурения, показал, что ориентировка указанных выше рек находится в прямой связи с геологическим строением палеозойского фундамента Днепровско-Донецкой впадины. На рассматриваемом участке палеозойские отложения залегают под толщей рыхлых третичных и четвертичных осадков. Несмотря на это, долины рек Самары, Кильчени и Орели в верхнем и среднем участках ориентированы параллельно простиранию палеозойского фундамента, совпадая, в общем с направлением главных тектонических линий Донбасса герцинского возраста. В нижнем течении долины указанных рек пресекают в поперечном направлении западное подземное продолжение Донбасса, дугообразно обтекая параллельные участии погружающейся на запад Донбасской антиклинали. По мере погружения палеозойского фундамента на запад радиус излучин указанных рек увеличивается с 10 км у Самары до 40 км у Орели.

Реки Днепр, Северный Донец и Дон, в их среднем и нижнем течении, имеют согласованные большие излучины, обращенные выпуклой стороной к востоку и связанные, по-видимому, с погружением палеозойских (а может быть, и докембрийских) отложений Большого Донбасса на восток.

 

[image]

Чертеж 29.

Схема, поясняющая связь долины

рр. Самары, Кильчени и Орели с погружающейся на запад палеозойской структурой.

 

1. Амадоцийское простирание палеозойских пород.

2. Предполагаемые периклинальные участки структуры.

3. Площадь неглубокого залегания палеозойского фундамента,

прикрытого третичными и четвертичными отложениями.

4. Тоже, с участием морских отложений. (по Н.Н. Карлову)

 

Аналогичные излучины имеют реки Волга и Урал, а также Б. и М. Узени. Только в данном случае их излучины обращены не на восток, а на запад. Эти излучины, повидимому, отражают влияние глубокого асимметричного прогиба докембрийского фундамента, установленного геофизическими исследованиями между гг. Сталинградом и Пугачевым. Следует указать, что описанное явление наблюдается у ряда рек. Согласованные изгибы долин рр. Камы, Черемшана, Самары (Волжской), Б. и М. Кинелей, Чагры, Б. и М. Иргизов, обращенные на север, повидимому, связаны с погружением в сторону Мелекесской, Кинельской и Иргизской впадин, являющихся частями Урало-Волжской синеклизы. «Долины Кубани и Кумы с двух сторон огибают Ставропольское тектоническое поднятие, образуя при этом большие изгибы» [6, стр. 200].

Даже на мелкомасштабных картах видно, что, сливаясь, Волга и Кама образуют дугу, обращенную выпуклой стороной на юг, а реки Вычегда и Сухона — дугу, обращенную на север. Верховья указанных рек, с их притоками, близко сходятся, образуя почти замкнутое кольцо. Внутри этого кольца расположена* Восточно-Русская впадина, являющаяся частью Волго-Уральской синеклизы. Кристаллический фундамент платформы здесь также образует широкую и глубокую впадину. Подобное же кольцо, но меньших размеров, образуют реки Чусовая, Кама и Белая, причем первая и последняя почти соединяются своими верховьями. Эти реки охватывают в виде кольца Уфимское плато, которое так же следует считать тектонической впадиной, имеющей обращенный рельеф. Б. Иргиз и его притоки Камелик и Б. Глушица в верховьях образуют почти замкнутый круг, внутри которого лежит наиболее губокая часть Иргизской впадины.

С.А. Трескинский [20—21] считает, что рассмотренные выше излучины рек связаны с глубокозаложенными структурами кристаллического фундамента, а не с различиями в строении осадочных толщ.

Я.Д. Зеккель [6], рассматривая изгибы речных долин, делает следующее замечание, которое может служить правилом: «Если в долинах двух близлежащих рек мы наблюдаем резкие большие изгибы, располагающеся один против другого, то очень часто это доказывает, что реки в этом месте пересекают линейно вытянутое тектоническое поднятие, ось которого, видимо, погружается в ту сторону или в те стороны; куда обращены выпуклости излучины» [6, стр. 200].

С.А. Трескинский, изучая излучины рек, указывает, что «изучение изгибов рек оказывается важным методом выявления характера и направленности тектонических движений» [20, стр. 25].

Объяснение изгибов рек, не связанных с поверхностным геологическим строением, дал Н. Н. Карлов [10]. По его мнению, этот процесс является обратным тому, который приводит к образованию антецедентных речных долин, проектирующихся на молодой горный рельеф при его медленных поднятиях, когда река врезается в молодой структурный рельеф, не подчиняясь его особенностям и сохраняя прежнее направление.

В противоположность антецедентным (предшествующим) долинам, получившим свою ориентировку до поднятия тектонической структуры, Н. Н. Карлов предлагает для речных долин типа Самары (Днепровской), Кильчени и Орели применить «название «постериалыные» (последующие) долины. Эти и подобные им долины при опускании местности и покрытии их морем сохраняются на морском дне. Подводные долины в настоящее время широко известны. При последующем поднятии местности и выходе ее из-под вод моря речные долины восстанавливаются, причем сохраняется и их направление. Н. Н. Карлов пишет, что в результате медленных опусканий земной коры в пределах Днепровско-Донецкой впадины «палеозойский фундамент был погребен под толщей рыхлых кайнозойских осадков, а реки Самара, Кильчени и Орель, которые раньше текли по твердым палеозойским породам, оказались как бы приподнятыми над поверхностью последних, но продолжали сохранять при этом свою прежнюю ориентировку долин» [10, стр. 55].

Я. Д. Зеккель [6] считает, что во многих «случаях к моменту заложения речных долин) структуры, видимо, были уже в основном оформлены. Если же учесть движения земной коры, происходившие после этого, то роль тектоники как фактора, определяющего и преобразующего направление долин, должна быть признана первостепенной» [6, стр. 201] (подчеркнуто мною,—В. Ф.).

Из всего сказанного можно сделать вывод, что излучины речных долин, хорошо заметные на картах, необходимо использовать при тектоническом анализе местности в целях выявления глубинных тектонических структур второго и первого порядка, вплоть до форм залегания погребенного кристаллического фундамента платформы.

Для выявления тектонических структур можно использовать также и долины младших порядков, которые иногда образуют согласованные излучины. Излучины малых рек позволяют выявлять структурные формы третьего порядка

Последние материалы

Заключение (Грунты)

При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8...

25-08-2013 Просмотров:4223 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Представления о решении задач нелинейной механики грунтов

На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов...

25-08-2013 Просмотров:7423 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии

Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем...

25-08-2013 Просмотров:4412 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Еще материалы

Уравновешивание двигателей

Во время работы двигателя возникающие в нем силы делят на уравновешенные и неуравновешенные. Уравновешенные силы при суммировании не дают свободного момента, а равнодействующая их равна 0. К уравновешенным силам относятся силы...

25-08-2013 Просмотров:10061 Основы конструирования автотракторных двигателей

Складки нетектонического (экзогенного) п…

Спектр складок нетектонического (экзогенного) происхождения довольно разнообразен. Они легко выявляются в слабо дислоцированных породах и с большим трудом – в метаморфизованных. ● Достаточно широко распространены подводно-оползневые складки, образующиеся при оползании осадков...

01-10-2010 Просмотров:6509 Геологическое картирование, структурная геология

Розподіл свердловин за групами ремонтів

Маючи рівняння зміни дебіту в часі, розподіляємо всі механізовані свердловини за термінами проведення поточних ремонтів на дві групи: свердловини, які економічно доцільно ремонтувати тільки після повного зносу насоса; свердловини, на яких економічно...

19-09-2011 Просмотров:3624 Підземний ремонт свердловин