Извилистые реки формируют «контр-пойменные косы» независимо от геологии ложа

Серповидные песчаные отмели часто встречаются вдоль берегов меандрирующих рек. Обычно они образуются на внутренней стороне излучины, формируя аккумулятивные формы, известные как пойменные косы. Когда такие отмели появляются на внешнем, выпуклом берегу, они образуют контр-пойменные косы, которые геологи традиционно считали аномалией, указывающей на влияние эрозионно-устойчивых пород.

Однако исследование под руководством Техасского университета в Остине показало, что контр-пойменные косы не являются аномалией, а представляют собой нормальную часть процесса меандрирования. «Вам не нужен устойчивый субстрат, вы можете получить прекрасные [контр-пойменные] косы и без него», — заявил ведущий автор исследования Золтан Сильвестр.

Это открытие указывает на то, что контр-пойменные косы — и связанные с ними уникальная геология и экология — встречаются гораздо чаще, чем считалось ранее. Это знание поможет геологам идентифицировать подобные формы в древних речных отложениях и лучше понимать, как они влияют на фильтрацию флюидов, таких как углеводороды и вода.

Исследование опубликовано в Geological Society of America Bulletin 12 марта.

Учёные наблюдали за поведением рек с помощью идеализированной компьютерной модели и натурных данных, используя спутниковые снимки быстро меняющего своё русло участка реки Маморе в Боливии за период с 1986 по 2018 год. В обоих случаях контр-пойменные косы появлялись в связи с короткими, сильно изогнутыми излучинами — резкими «шипами» в русле реки.

Эти резкие изгибы часто образуются при резком изменении русла, например, при отшнуровывании или повторном присоединении старицы. Такие изгибы не остаются на месте, а начинают мигрировать вниз по течению. В процессе этой быстрой миграции создаются условия для накопления осадка вокруг излучины, формируя контр-пойменную косу. На примере Маморе было показано, как такая коса переместилась примерно на 2,4 км вниз по течению за 8 лет.

Исследователи использовали формулу, основанную на значениях кривизны русла, чтобы определить вероятность образования контр-пойменной косы в конкретном месте. Сильвестр отметил, что был удивлён тем, насколько хорошо эта формула и упрощённые модели объясняют, казалось бы, сложное явление.

В отличие от пойменных кос, контр-пойменные косы характеризуются более тонкими осадками и более низким рельефом, что делает их более подверженными затоплению и способствует образованию озёр. Эти особенности создают уникальные экологические ниши, а древние аналоги таких отложений, сохранившиеся в недрах, влияют на фильтрацию флюидов.