В долинах рек Среднерусской возвышенности пойм как таковых нет. Их место здесь занимают аккумулятивные образования, которые можно назвать высокими поймами. Однако внешний вид и строение данных высоких пойм говорят, что образовались они не типичным путем.
Как известно, поймы создаются в процессе боковой эрозии русла, когда с тыловой ее стороны одновременно накапливаются отложения, преимущественно пески, называемые русловой фацией. Кровля отложений последней находится на уровне, близком к уровню воды в реке. Одновременно в половодья и паводки поверх отложений русловой фации отлагаются осадки более тонкого механического состава—пойменная фация. Так происходит наращивание поймы в высоту до тех пор, пока паводковые воды могут достигать ее поверхности и поставлять туда материал. В случае изменения направления своего планового смещения река начинает размывать ранее созданную пойму, а с противоположной стороны вслед за смещающимся руслом будет формироваться новая, более молодая и более низкая пойма. При этом, поверхность поймы несет на себе следы деятельности потока в виде стариц, проток, валов, грив.
Такая схема образования пойм впервые наиболее полно была представлена Е. В. Шанцером [15] и считается классической. Кстати, Е. В. Шанцер категорически заявляет: «Никогда река не бывает врезана в пойму; пойма наросла, а не река углубилась». И что наличие уступа поймы не является показателем глубинной эрозии, это—результат боковой эрозии русла.
Аналогичные мысли по процессу образования пойм высказываются и в другой монографии: «…пойма представляет собой в основном результат плановых деформаций русла, и… формирование пойменных фаций лишь накладывает на первичную, созданную в процессе плановых деформаций основу». И далее: «…в какой-то мере внешний вид поймы может свидетельствовать о возможной направленности руслового процесса» [12, с. 152].
При благоприятных условиях пойма становится высокой. Это старые поймы, вышедшие из сферы активной деятельности русла и лишь изредка подвергающиеся затоплению в наиболее высокие половодья. Когда пойма не перемывается блуждающим руслом, условия для ее перехода в высокую пойму становятся наиболее благоприятными.
И наоборот, если пойма находится в сфере деятельности русла, то не создаются условия для ее перехода в высокую пойму. В этом отношении интересна информация приведенная в статье [16]: поймы рек бассейна Десны (свободномеандрирующие—П. А.) практически обновляются каждые 400–3000 лет; кроме того идет опесчанивание пойменных массивов.
Иным путем идет развитие руслового процесса в долинах рек с врезанными излучинами. Здесь река не блуждает по дну долины, а в каждой излучине стремится смещаться в каждой излучине только в одном направлении — в сторону коренных склонов долины, попеременно подмывая их. На противоположной стороне находится только высокая пойма, в строении которой, между прочим, зафиксированы условия ее формирования с начальных этапов до настоящего времени. Тогда как в долинах с другим типом русла—свободномеандрирующим – отложения поймы неоднократно перемываются рекой, и, например, низкая пойма может фиксировать условия своего образования лишь за краткий период времени (за современный, как правило, исторический, от нескольких сотен до первых тысяч лет).
Высокие поймы долин рек с врезанными излучинами, например, на Среднерусской возвышенности в каждой излучине представлены обширными образованиями с очень ровной поверхностью. И строение этих высоких пойм представлено не русловой и пойменной фациями, а довольно монотонной толщей суглинистых осадков, скорее озерного, чем речного происхождения. Все это позволяет говорить, что данные высокие поймы образовались не типичным путем, а в результате накопления отложений в условиях полупроточного водоема. Возможно, что таким же путем первоначально образовывались поймы и в других типах долин, но в последующем при смене природных условий и типа руслового процесса они подверглись перемыву.
Собственно пойм –пойм среднего уровня, образовавшихся классическим путем здесь нет, поскольку боковые смещения русел, связанные с размывом девонских известняков, весьма незначительны. Поэтому на противоположной стороне от русла нет не только поймы среднего уровня, но и низкой поймы. Об устойчивости коренных склонов долин в плановом отношении говорят работы А. С. Козменко [7], Н. И. Маккавеева [9], К. К. Маркова [10], Г. И. Горецкого [4] и др.
Следует отметить, что устойчивость коренных склонов долин боковой эрозии—не единственная причина стабильности планового положения русла и, соответственно, отсутствия в долинах типичных пойм. Другой причиной данного явления можно назвать отсутствие сил, определяющих плановое смещение русла. Так, на крупной равнинной реке Западная Двина, например, на участке между Полоцком и Новополоцком также поймы среднего уровня нет, есть только высокая пойма. Русло реки шириной 200 м прямолинейно; силы, обычно возникающие в потоке на повороте, отсутствуют.
В качестве примера рассмотрим строение долины р. Нугрь в районе г. Болхова Орловской области. Долина с врезанными излучинами.
Высокая пойма высотой 5–6 м располагается в долине в излучинах поочередно по обе стороны от русла. Ее поверхность очень ровная, со слабым наклоном в сторону русла. Сложена высокая пойма с поверхности черными суглинками, которые условно можно отнести к пойменной фации. Русловую фацию здесь в отложениях выделить также трудно; Иногда в уступе поймы видно, как черные суглинки сменяются желто-бурыми суглинками, залегающими линзообразно. Плановое положение высокой поймы на дне долине, характер сочленения ее с коренными склонами (по выражению Г. В. Обедиентовой [12] как бы подтапливает склоны) говорит, что данные поверхности сформировались путем накопления отложений в условиях затрудненного речного стока, в слабопроточном, подпруженном водоеме, занимавшем все дно долины. В процессе интенсивной аккумуляции русло реки поднималось на более высокий гипсометрический уровень: зона аккумуляции расширялась, захватывая местами и подножия склонов. Одновременно в долины со склонов поступали субаэральные отложения; данный процесс был, по-видимому, наиболее активен в периоды ослабления или почти полного замирания стока по И. А Волкову [3]. Так, в долине р. Снытки—притока р. Нугрь в уступе высокой поймы желто-бурые суглики прослеживаются на значительном протяжении. При этом поверхность этой высокой поймы отличается удивительно ровной, как стол, поверхностью. По-видимому, р. Снытка как менее мощный, чем р. Нугрь, поток не могла трансформировать субаэральные отложения, поступающие со склонов в аллювий и перемещать его вниз по долине, а лишь разравнивал их по дну долины. Таким образом, можно говорить, что данные высокие поймы образовывались не типичным путем, а в условиях подпруженного, слабопроточного водоема.
Это хорошо подтверждает наблюдения Г. А. Белосельской [1]: пойма Верхнего Дона имеет два уровня—низкий высотой 4 м и высокий—7–10 м. господствующей высокой суглинистой пойме нет торфяников, болот и солончаковых лугов.
Принято считать, что высота поймы напрямую зависит от высот половодья. Но представляется, что и высота половодий (при прочих равных условиях) зависит от высоты поймы. При незначительной высоте поймы паводковые воды быстрее выйдут на пойму, ширина русла кратно увеличится, из-за чего дальнейший рост уровня существенно замедлится, и наоборот, при высокой пойме уровень половодья будет активно повышаться до достижения им бровки поймы. По этому вопросу Г. И. Горецкий [6] с. 44, приводит данные по высоте пойм долин Верхнего Дона и Воронежа. Высокая пойма долины Дона имеет ширину 0,5–1,3 км, высоту — 8–11 м; пойма р. Воронеж (среднего уровня—П. А.) — в 1,5 шире поймы Дона при высоте – 1,5–2,0 м. При этом Гавриил Иванович ставит в зависимость высоту половодья от ширины поймы и от расходов воды, а уже высота поймы, как известно, определяется высотой половодья. Но здесь надо еще иметь в виду, что русло Дона находится в стадии врезания—образует врезанные излучины, а русло р. Воронеж – свободномеандрирующее, постоянно перемывает свою пойму, чем и объясняется ее весьма незначительная высота. Кстати, есть мнение, что поймы на аккумулирующих реках выше, чем на врезающихся (В. В. Ламакин), что чуть позже Е. В. Шанцер определил как формулу: «Никогда река не бывает врезана в пойму…». Интересно, что данное определение Евгения Виргильевича никто напрямую не подвергал сомнению.
Поймы среднего уровня в долине р. Нугрь практически нет, поскольку, как уже говорилось, коренные склоны долины устойчивы против боковой эрозии, и боковые смещения русла ничтожны. Лишь в редких случаях при отклонении от общей схемы развития руслового процесса—местного смещения русла не в сторону коренного склона, а в противоположную—в сторону ранее созданных аккумулятивных форм, образуются узкие сегменты поймы среднего уровня шириной 15–25 м и высотой 3–4м. И строение такой поймы типичное, так как образовалась она типичным путем в процессе планового смещения русла. Так, в искусственном обнажении видно, что с поверхности поймы залегает пойменная фация мощностью около 1м в виде тонкого переслаивания суглинка, супеси и песка. Ниже располагаются отложения русловой фации, представленные галечником с гравийно-песчаным заполнителем. Причем, часть галечника состоит из окатанных обломков красного кирпича Последнее интересно тем, что Е. В. Шанцер [15] говорит о культурных остатках в нижней части отложений пойменной фации р. Оки на глубине 3,5 м у г. Спасска-Рязанского — Х1-Х11 век н. э.
В строении 1 надпойменной террасы р. Нугрь обнаруживается сходство со строением 1 террасы р. Чусовой [4]: «В суглинках и супесях данной террасы слоистость почти совершенно незаметна, особенно в верхней части, где осадки имеют иногда лессовидное строение и при подмыве берегов образуют столбчатую отдельность. С глубиной слоистость в этих породах становится все более заметой и переходит, наконец, в характерную ленточно-подобную слоистость с довольно широкими слоями –лентами (до 8–15 см). В фациях низкой поймы, наоборот, слоистость выражена исключительно ярко, составляя отличительную особенность отложений молодой поймы. Слои супесей и суглинков шириной 5–8 см красновато-коричневого или темно-бурого цвета резко отличаются от песчаных слоев шириной около 2–4 см с характерной серой или светло-серой окраской. С глубиной слоистость отложений поймы как бы угасает в противоположность осадкам 1 надпойменной террасы», с. 54. И далее: «Высокая пойма представлена обширными выровненными пространствами…», с. 58. Аналогичные закономерности Г. И. Горецкий отмечает и в других долина. [5], стр. 115, 116, 252.
Г. В. Обедиентова [12] также говорит, что чем моложе участок поймы и чем ниже расположена терраса, тем резче выражена слоистость отложений.
В. А. Николаев [11] отмечает, что в долинах рек Западной Сибири развиты поймы двух генераций: древняя, суглинистая и глинистая высотой 5–6 м, с горизонтами погребенных почв и линзами торфа; и молодая, высотой 3–4 м, супесчаная и песчаная.
В данном отношении представляют интерес данные об изменении крупности осадков пойм в поперечном направлении некоторых крупных рек Русской равнины, которые приводит А. А. Лазаренко [8]. «По направлению от русла вглубь поймы размер частиц осадков и степень их сортированности закономерно уменьшается, обуславливаясь ослаблением гидродинамической активности половодного потока. Алевритовые и пелитовые разности осадков фации внутренней поймы в общем значительно более тонкие и хуже отсортированы, чем аналогичные типы осадков фации приречной поймы. В отмечает, отличие от алевритовых и пелитовых разностей песчаные осадки старичного типа заметно крупнее осадков приречной и внутренней поймы. Это, вероятно, объясняется тем, что старичные водоемы обычно располагаются на путях стока полых вод с поверхности пойм».
Таким образом, напрашивается вывод, что по мере приближения к настоящему времени условия для формирования пойм существенно изменяются, и данное явление имеет широкое географическое распространение.
Аналогичного мнения придерживается и А. В. Чернов [14] «Изменение природных условий отражается в рельефе и в строении пойм. И более поздней своей (с соавторами) работе [2] он высказывает более радикальные мысли: «На крупных реках Оке ниже Калуги и до устья Протвы, Дону ниже Данилова (Данкова—П. А.) и до устья Красивой Мечи, на нижней Москве—сформировались врезанные излучины, где изогнуто-гривистая пойма узкими короткими массивами сопровождает русло у выпуклых берегов излучин. Иногда вместо типичных пойм вдоль рек вытянуты ровные незатопляемые поверхности 1 надпойменной террасы высотой 7–12 м, сложенной суглинками». Добавлю от себя: в долине Оки в черте г. Калуги поймы ни высокой, ни среднего уровня нет.
У Г. И. Горецкого [5, с. 51] на поперечном профиле долины Оки у знаменитого Лихвинского обнажения пойма среднего уровня отсутствует; здесь изображена обширная высокая суглинистая пойма.
Литература:
- Белосельская Г. А. Вертикальная дифференциация ландшафтов на низменностях центральной лесостепи Русской равнины. Научные записки Воронежского отдела ГО СССР, вып.1. Изд-во ВГУ, Воронеж, 1970.
- Власов Б. Н., Камалова Е. В., Чернов А. В. Условия формирования и деформация русел рек Центральной части Европейской части СССР. Эрозионные и карстовые процессы на территории Центра Русской равнины. МФГО, 1987.
- Волков И. А. Новое в изучении следов деятельности рек и изменений климата. Методы геоморфологических исследований. Изд-во «Наука» СО Новосибирск, 1967.
- Горецкий Г. И. Из наблюдений над молодыми террасами среднего течения Чусовой. Проблемы геоморфологии. Изд-во АН СССР, вып. 39, М-Л, 1948.
- Горецкий Г. И. Формирование долины Волги в раннем и среднем антропогене. Аллювий Пра-Волги. Изд-во «Наука», М, 1966.
- Горецкий Г. И. Палеопотамологические эскизы Палео-Дона и Пра-Дона. Изд-во «Наука и техника», Минск, 1982.
- Козменко А. С. Основы противоэрозионной мелиорации, Сельхозгиз, М. 1954.
- Лазаренко А. А. Литология аллювия равнинных рек гумидной зоны (на примере Днепра, Десны, Оки). Тр. Геол., ин-та АН СССР, вып. 120, 1964.
- Маккавеев Н. И. Русло реки и эрозия в ее бассейне. Изд-во АН СССР, М. 1955.
- Марков К. К. и др. Четвертичный период. Изд- во МГУ, 1965.
- Николаев В. А. Геоморфологическое районирование с.-х. зоны Западно-Сибирской равнины. Тр. Ин-та геол. и геофиз. СО АН СССР, 1988, № 719.
- Обедиентова Г. В. Эрозионные циклы и формирование долины Волги. Изд-во «Наука», М. 1977.
- Русловой процесс. Гидрометеоиздат. Л. 1959.
- Чернов А. В. Геоморфология пойм равнинных рек. Изд-во МГУ, 1983.
- Шанцер Е. В. Аллювий равнинных рек умеренного пояса и его значение для познания закономерностей строения и формирования аллювиальных свит. Тр. Ин-та геол. наук, вып. 135, геол. серия (55), М. 1951.
- Шевченков П. Г., Шевченкова Т. Ф. Структурный и скульптурный рельеф северо-западной территории КМА. Природ. и труд. ресурсы р-на КМА.
