Экзогенные факторы рельефообразования

Одно из важнейших условий проявления экзогенных процессов — наличие рыхлого материала земной коры, который они могли бы переносить. В подготовке такого материала главную роль играют процессы выветривания. Хотя эти процессы мы относим к числу внешних, экзогенных, подготовлены они внутренними процессами. В самом деле, горные породы, образовавшиеся в одних условиях, т.е. на большой глубине, при высоких давлениях и температурах, в результате тектонических движений оказываются на поверхности, в совершенно чуждых для них условиях. Колебания температур, влажности, циркуляция воды, химические, биохимические процессы ослабляют их прочность и приводят к разрушению некогда прочных скальных горных пород. Можно сказать, что магматические горные породы в процессе выветривания приспосабливаются
к новым условиям.

Горные породы, подвергнувшиеся выветриванию, потеряв цельность, приобретают новое свойство — подвижность. Сами они, конечно, двигаться не могут, но есть немало природных сил, способных их подхватить и перенести на новое место. Сила тяжести, вода, ветер вполне могут это сделать.

Но перенос не может продолжаться вечно. Рано или поздно несущая способность среды ослабевает, и рыхлым горным породам приходится занять своё место на поверхности Земли, но теперь уже в новом месте.

Итак, мы увидели, что действие экзогенных сил фактически складывается из трёх разных процессов. Первый из них — разрушение горных пород под воздействием сил выветривания. Называется он эрозией. Второй процесс — перенос рыхлых горных пород порой на огромные расстояния. Этот процесс называют транспортировкой или транзитом. И наконец, третий — переотложение осадочных горных пород на новом месте. Это аккумуляция.

Эти процессы приводят к формированию двух специфических типов рельефа. В самом деле, результатом действия экзогенных сил является то, что горные породы из одного места переносятся в другое. Там, откуда горные породы были унесены, формируются отрицательные эрозионные формы рельефа, а там, куда они были перенесены, — положительные аккумулятивные. Конкретные формы рельефа, возникающие в результате экзогенных процессов, зависят от природы той силы, которая производила перемещение осадочных горных пород. Все экзогенные процессы рельефообразования в зависимости от происхождения подразделяются на несколько типов. Основные из них: склоновые, флювиальные, карстовые, ледниковые, эоловые, абразионные, биогенные и антропогенные. Некоторые из предложенных терминов вам незнакомы, поэтому, прежде чем поговорить о них подробно, разберёмся с незнакомыми словами.

Флювиальными называют процессы, связанные с деятельностью постоянных и временных водных потоков. Карстовые процессы происходят в растворимых природными водами горных породах. Термин «эоловые процессы» в особом пояснении не нуждается, если вспомнить, что Эол — это бог ветров в греческой мифологии. И наконец, некрасивое слово «абразия» означает процессы, происходящие под действием морских волн. Остальные термины должны быть вам известны, а подробный разговор
о них ждёт нас впереди.

Процессы разрушения горных пород силами выветривания особенно активны в горах, поэтому рыхлые продукты разрушения первоначально скапливаются на склонах гор, где они становятся объектом воздействия со стороны силы, которая абсолютно одинаково проявляется на всей поверхности планеты, — силы тяжести. Процессы, происходящие под действием силы тяжести, называют склоновыми или гравитационными.

Эти процессы могут быть быстрыми там, где рельеф интенсивно расчленён, где значительны перепады высот и развиты крутые склоны. В этих условиях развиваются осыпи, обвалы, оползни. Обвалы и осыпи представляют собой срыв со склона частей слагающего его материала. Чаще всего они происходят в горных местностях, исключительно на крутых склонах, имеющих угол наклона более 35°. Оползни же могут происходить на более пологих склонах, но для их развития необходимо приложить к рыхлым массам дополнительные нагрузки. Чаще всего это происходит после сильных ливней. Пропитанные водой горные породы становятся более тяжёлыми и не могут больше удерживаться на склоне.

Ну а самыми грозными из склоновых процессов являются водогрязекаменные потоки — сели (рис. 94) и снежные лавины (рис. 95). При резком и обильном увлажнении после длительного засушливого периода могут возникнуть грозные грязекаменные потоки — сели.

Сели являются следствием обильных дождей или бурного таяния снегов. В это время лежащий на склонах гор грунт пропитывается водой настолько, что превращается в водно-грязевую массу, которая устремляется вниз по склону. По пути она дополнительно насыщается камнями, и это ещё больше усиливает их разрушительную силу. Селевой поток стремительно движется вниз, неся огромные разрушения. Положение усугубляется тем, что наиболее удобный путь для селя пролегает по речным руслам. А ведь именно вдоль рек в горах и расположены населённые пункты, дороги, поля и сады. Бороться с селями можно, но дело это непростое. Необходимо закреплять почву, высаживая на склонах растения, а также возводить специальные гидротехнические сооружения, которые гасят энергию потока или направляют его в нужном человеку направлении.

Лавины возникают в результате накопления на склоне большого количества снега. Снег не всегда бывает мягким и пушистым. Скопившиеся на склоне многометровые снежные толщи имеют огромный вес. При достижении определённой критической массы снежный покров срывается со склона и с большой скоростью устремляется вниз. По своим последст­виям сход лавины сопоставим с селевым потоком, но возникают лавины гораздо чаще. В России, как и во многих других странах, в регионах с горным рельефом действует противолавинная служба. Она занимается расстрелом из пушек снежных склонов с целью вызвать контролируемый сход лавин. Кто-то может удивиться: какая же это защита от лавин, если человек сам вызывает их сход? Дело в том, что самую большую опасность представляет внезапность схода лавин. Понимаете, лавина всё равно рано или поздно сойдёт, но сойдёт, когда её никто не ждёт. А значит, каждую минуту страшной опасности подвергаются находящиеся в горах люди. При обстреле лавин сначала производится полная эвакуация людей, поэтому при их сходе никто не может пострадать.

Лавины и сели образуют специфические формы рельефа, особенно хорошо заметные на склонах, покрытых лесом. Эти своеобразные прочёсы в лесу — линейные борозды, на которых лес уничтожен лавинами и селями. Они получили название лавинных лотков.

О том, какую опасность представляют для жизни и хозяйственной деятельности человека лавины, сели и другие склоновые процессы, мы будем говорить позже.

Медленные гравитационные процессы действуют в основном на пологих, залесенных или задернованных склонах. Механизм его заключается в периодическом изменении объёма увлажнённых частиц — при замерзании и оттаивании, разбухании насыщенного водой грунта и его высыхании. Увеличиваясь в объёме, частицы смещаются вниз по склону,
а уменьшаясь, на прежнее место уже не возвращаются. Эти процессы постоянно происходят на склонах любой крутизны, но имеют очень маленькую скорость и практически незаметны визуально.

Другой универсальный процесс — деятельность текучих вод, временных и постоянных водотоков. Трудно сказать, где этот фактор не действует. Даже в самых засушливых пустынях раз в несколько десятков лет случаются обильные ливни, и потоки воды, перегруженные накопившимися за долгое время обломками, устремляются в сухие русла.

Напоминаем, что флювиальными называются рельефообразующие процессы, связанные с разрушающим действием текучих вод. К флювиальным формам рельефа относятся эрозионные борозды, овраги, балки (рис. 96). Это малые формы флювиального рельефа. Крупными же формами называют долины ручьёв и рек. Разница между малыми и крупными формами заключается не только в размерах. Например, крупный овраг как форма рельефа может быть гораздо больше долины небольшого ручья или даже реки. Главная разница в другом: малые формы возникают в результате деятельности временных водотоков, которые образуются в периоды затяжных дождей или снеготаяния. Реки и ручьи являются водотоками постоянными, осуществляющими свою работу круглый год в течение многих лет.

Деятельность временных водотоков. Развитие флювиальной формы рельефа начинается с небольшой промоины (рис. 97), появившейся на склоне после дождя. Вы не раз могли видеть такие промоины, которые возникают после дождя на кучах песка, оставленных строителями. Это и есть эрозионная борозда. Глубина её всего от 3 до 30 см, причём 30 см — это уже много. Однако со временем после каждого нового дождя или после очередного дружного снеготаяния борозды увеличиваются в размерах и превращаются в эрозионные рытвины, а затем и овраги (рис. 98). А уж овраги могут достигать значительных размеров: десятков метров глубиной и многих десятков километров длиной. Овраги активно развиваются. Овражная эрозия особенно активна на территориях с достаточным увлажнением, а именно там располагаются важные сельскохозяйственные районы. Поэтому овраги наносят ощутимый вред сельскому хозяйству. Для борьбы с ними существует целый комплекс мероприятий: укрепление склонов растительностью препятствует размыву склонов оврага и его росту; распашка полей не вдоль, а поперёк склона значительно сокращает количество воды, стекающей по склону и размывающей его, а в отдельных случаях и полный отказ от распашки.

Рост оврагов идёт в глубину и в длину, причём растущий овраг поднимается всё выше по склону. Когда овраг достигает вершины склона, его рост прекращается, овраг начинает стареть. Теперь развитие оврага идёт за счёт боковой эрозии, размывающей его склоны. Овраг становится шире, его склоны становятся всё более пологими. Наконец, на них появляется растительность. С этого момента данная форма рельефа уже называется не оврагом, а балкой. Балка постепенно зарастает кустарником или древесной растительностью, и развитие флювиальной формы рельефа прекращается.

Наиболее сложными формами флювиального рельефа являются речные долины. Они являются продуктом длительной работы речного водотока.

Уровень реки, озера или моря, в которые впадают реки и ручьи, называют базисом эрозии. Изменение высотного положения базиса эрозии происходит в результате вертикальных движений земной коры, колебания уровней воды в озёрах и главных реках. От этих колебаний зависит деятельность постоянного водотока.

При своём движении река производит разрушительную работу. Она постоянно углубляет своё русло, стачивая лежащие на дне камни и размывая рыхлые толщи. Это один вид работы реки, его называют врезом. Другой — боковая эрозия. Река, протекая по дну долины, отклоняется от прямолинейного направления, образуя изгибы то в одну, то в другую сторону. Эти изгибы называют излучинами. При устойчивом положении базиса эрозии боковое смещение русла начинает преобладать над его врезом и река постепенно расширяет долину за счёт разрушения своих берегов. Так возникает пойма — плоское дно долины, перекрытое рыхлыми отложениями реки. Пойма во время половодья заливается водой, а в межень русло реки блуждает по ней. Вы ведь ещё не забыли, что межень — это период, характеризующийся наименьшим количеством воды в реке? Во время половодья дно долины существенно перестраивается. Вся поверхность поймы заливается водой, которая течёт широким потоком, следуя наибольшим уклонам дна долины.

Пойма, как правило, занята лугами, и на ней нет населённых пунктов. Выше поймы располагаются горизонтальные или слегка наклонённые поверхности, ограниченные сверху и снизу уступами. Эти поверхности называются речными террасами. Они сложены рыхлыми, слоистыми речными отложениями. Террасы образуются при понижении базиса эрозии. Например, понизился уровень воды в озере, в которое впадает река. Так как при этом уклон её русла увеличивается, происходит усиленное врезание его в пойменные отложения. На новом, более низком уровне река врезается в собственные отложения. Это приводит к тому, что воды во время половодья умещаются в новом, более глубоком врезе и уже не достигают уровня прежней поймы. Таким образом, пойма превращается в первую надпойменную террасу. Новая же пойма формируется ниже террас (рис. 99). При многократном понижении базиса эрозии на реках образуется несколько террас.