Что такое водная эрозия?
Процесс «стачивания» камня водой называется эрозией. Это сложный комплекс механических и химических процессов. Сама по себе вода очень медленно разрушает твердые породы. Основную работу выполняет не столько жидкость, сколько то, что она в себе несет.
1. «Эффект наждачной бумаги»
Это основной инструмент разрушения каньона. Река обычно переносит с собой огромное количество «обломков»: песок, мелкие камни, гальку и даже огромные валуны.
Когда поток воды несется по руслу, эти частицы трутся о дно и стены. Камни работают как наждачная бумага, буквально вышлифовывая и выгрызая в скале углубления. Чем быстрее течение и чем больше в нем твердых частиц, тем быстрее «пилит» река свое русло.
2. Гидравлическое воздействие
Вода обладает огромной силой давления. Когда поток с большой скоростью влетает в маленькую трещину в скале, он сжимает там воздух. Этот воздух создает избыточное давление, которое расширяет трещину. Со временем целые куски породы просто отламываются от стены, и река забирает их с собой, углубляя русло.
3. Химическое выветривание
Вода часто содержит растворенный углекислый газ, что делает ее слабой кислотой. Если скалы состоят из растворимых пород (например, известняка), вода начинает медленно растворять минералы. Камень становится пористым, хрупким и гораздо легче поддается механическому разрушению.
Почему каньоны углубляются?
Многие задаются вопросом: почему река прорезает именно глубокую щель, а не просто размывает долину?
Поднятие суши. В большинстве случаев, пока река «точит» дно, сама земля вокруг медленно поднимается. Река «стремится сохранить» свой уровень, поэтому она начинает «врезаться» в поднимающуюся породу еще интенсивнее.
Вертикальная эрозия. Основная энергия потока направлена вниз, по вектору гравитации. Поэтому в первую очередь углубляется дно.
Как каньон расширяется в ширину?
Если река точит только дно, почему стены каньона становятся такими широкими? Это происходит благодаря боковой эрозии и гравитации.
Подмыв основания. Река подтачивает нижнюю часть стен.
Обвалы. Когда нижний слой скалы разрушается, верхние массивы камня теряют опору и под действием гравитации обрушиваются вниз.
Дождевая эрозия. Осадки, выпадающие на плато, могут создавать мелкие притоки, которые вымывают боковые стенки, создавая ступенчатый рельеф.
Факторы
Не каждая река создаст каньон. Для этого нужны определенные условия:
Тип породы. Слоистая структура способствует созданию эффектных ступенчатых стен.
Скорость течения. Горные реки с сильным уклоном обладают гораздо большей разрушительной силой.
Время. Каньоны создаются миллионы лет. Например, Гранд-Каньон в США формировался около 5–6 миллионов лет.