Анализ деформации коры в результате тектонических процессов во многом основан на данных, полученных в результате изучения геометрии дренажных систем и поведения рек, а интерпретация структуры и последовательности русел осуществляется на основе информации о движении Земли до или во время их освоения.
Взаимодействие между двумя ветвями имеет различные масштабы: от возможного влияния мантийных шлейфов на разрушение Гондваны до кайнозойского развития дренажных систем в Африке и Австралии, гималайского подъема в ответ на эрозию, чередующихся эпизодов подъема и просадки вдоль отдельных дельт Миссисипи, изгибов в литосфере индийского течения и изменений локальной структуры поверхности.
Развитие дистанционного зондирования, изотопных датировок и цифрового моделирования начинает давать количественный анализ такого воздействия в интересах геодинамики, а также речной гидрологии.
Активный тектонизм влияет на характеристики русел рек, а речная активность влияет на геометрию и темпы развития складок и разломов и даже на поведение континентальных массивов.
Обе эти концепции уже давно изучены, но они приобретают все больший размах и специфику в результате последних концептуальных и технических разработок в области наук о Земле и в целом ряде других смежных областей.
Некоторые из наиболее масштабных исследований истории рек основываются на упрощенном взгляде на морфологию русла, как и ранние исследования дрейфа континента, вдохновляемые рудиментарной картографией.
Но речной анализ, как в естественных, так и в лабораторных условиях и подкрепленный усовершенствованными методами знакомств и вычислений, начинает помогать в решении таких проблем, как последствия столкновения Индии и Азии, которые до сих пор были сосредоточены на кинематических нарративах.
Результат также объясняет многие процессы в мантии Земли и в земной коре.
Рассматривая область речной тектоники, следует начать с рассмотрения каналов с точки зрения плана. Конечно, двухмерного водотока не существует, но многие новаторские исследования 1950-х и 1960-х годов, в которых речная геоморфология на количественной основе была сконцентрирована на картографических особенностях, включая порядок течения, волнистость и ширину русла.
Кроме того, в разработке тектонических моделей плит и мантийного шлейфа определенную роль сыграли речные структуры регионального и континентального масштаба.
Своды и дренаж
Тектоника плит, как и предшествовавший ей дрейф континентов, первоначально предполагала отслеживание распада сухопутных массивов путем объединения образовавшихся фрагментов. Вековое признание совпадения западноафриканского и южноамериканского побережья Атлантики было в конечном итоге подтверждено и улучшено компьютерной обработкой 500 окраин саженцев Буллардом и др. Здесь и на других восстановленных окраинах русла рек сыграли полезную роль в установлении или объяснении степени несоответствия. Очевидное 120-километровое перекрытие между двумя континентами вблизи дельты Нигера, например, можно объяснить ростом дельт после окончательного разделения во времена Альба (мелового периода).
Причина распада континента оставалась второстепенной до тех пор, пока ее реальность не стала восприниматься как само собой разумеющееся.
Есть подозрения, что шлейфы способствуют разрушению суперконтинента Гондвана в течение последних 200 млн лет. Связанная с этим модернизация, по-видимому, объясняет нынешнюю структуру дренажа в ряде континентальных базальтовых провинций, хотя структура куполов с флангами, вероятно, будет осложняться вторичным рифтингом.
В юго-восточной Африке система Оранжевых рек берет свое начало в Юрском периоде, например, 190 млн лет назад, когда активность в Кару достигла своего пика. Последовавшая за этим деформация объясняет, почему восточные реки, за исключением Лимпопо, намного короче западных.
Характеристики каналов
Несмотря на включение полевых участков в Калифорнию и другие тектонически оживленные районы, «тектонизм» иногда рассматривается просто как более вероятный источник затопления каналов, чем их ухудшение или деградация.
Однако поиск закономерностей, регулирующих баланс каналов, позволил выявить связи между геометрией и расходом воды, что позволило бы выявить дисбаланс (в том числе и из-за тектоники).
Эти выводы все чаще дополняются приборами для более непосредственной оценки тектонического фактора. Например, в Долине реки, источники, колодцы и другие компоненты гидрологической системы постоянно контролируются для того, чтобы можно было оценить эффект расширения в восстановленном куполе в пределах кальдеры.
Эксперименты показывают, что при меандрировании каналов в пределах аллювия наблюдается тенденция ухудшения вверх как выше, так и ниже оси деформации, а вблизи самой оси деградация сопровождается повышенной волнистостью.
При оседании происходит деградация вверх и вниз по течению, с ухудшением вблизи оси. Эта взаимосвязь будет осложняться соответствующими изменениями уклона, ширины и других переменных и будет затушевываться, как только ее последствия распространятся вверх или вниз по течению, хотя, возможно, и нет, если деформация, как если бы поток пересекал растущий антиклинический слой, была устойчивой. И становится все более очевидным, что корнеплоды (ростки люцерны в одном исследовании лотка) способствуют развитию в аллювии однониточных меандрирующих каналов.
Структура стока рек содержит «уникальную информацию о прошлом и настоящем тектоническом режиме».
Продольный профиль реки чувствителен к текущему процессу подъема и может быть использован для распознавания активных сооружений. Это различие наиболее справедливо там, где сеть врезана в скальную породу, а река течет в аллювии, поскольку, сети ручьев могут быть нарушены сейсмичностью при ударе, а отдельные части могут воплощать черты, унаследованные от совсем другого тектонического прошлого. Более того, одиночные русла в той мере, в какой речные системы могут вызвать непропорционально сильную тектоническую реакцию.
Важной функцией исследований речной тектоники является объяснение процессов.
Анализ неогеновых пластов, например, показывает, что подъем восточной Кордильеры Южной Америки привел к переброске стока Ориноко из озера Маракайбо в Атлантический океан. Существует даже специальное программное обеспечение для решения таких задач, как определение направления потока, выбор узловых точек и формирование профиля потока на основе матрицы высот.
Но развитие этой сферы, безусловно, лежит через применение полученных результатов к динамике деформации, а затем и к геофизическим механизмам, которые находятся в работе.
Изгиб континентальной литосферы, приводит к некоторому пониманию тех сил, которые действуют там, где сходятся плиты. Схема движения вдоль крупного сдвигового разлома может показать, что регион деформируется внутри сети разломов в мелководной хрупкой коре, а не на трансформационном разломе, прорезающем всю литосферу и разделяющем два относительно жестких блока.
