U‑ и V‑образные долины формируются разными видами эрозии — ледниковой и речной. Кратко по процессам и признакам.
U‑образные долины (ледниковые)
- Главный агент: движущийся ледник, который одновременно углубляет и расширяет долину вдоль всего поперечного сечения.
- Механизмы: абразия (шлифование донными и боковыми частицами), вырыв (plucking) — вырывание кусков породы при подмерзании/оттаивании подледникового материала, субледниковые потоки воды, эрозия у контакта со стенами (морфологическое расширение).
- Физические зависимости: эрозионная способность связана с силой сдвига у основания льда, например базальное касательное напряжение ${\tau }_b$ можно оценить как ${\tau }_b=\rho gh\sin \alpha$ (где $\rho$ — плотность льда, $g$ — ускорение свободного падения, $h$ — мощность льда, $\alpha$ — наклон поверхности). Скорость эрозии обычно связана с ${\tau }_b$ степенным законом $E\propto {\tau }_b^n$.
- Итоговая форма: широкий, с плоским дном и крутыми стенками; типичные элементы — цирки, ущелья с обрезанными гребнями, висячие долины, надпилы (overdeepening).
V‑образные долины (речные)
- Главный агент: текущая вода в русле и связанная с ней погода/осыпание склона.
- Механизмы: вертикальное расчленение (инцизион) — гидравлическая эрозия дна (удары воды, перенос частиц), абразия наносом по дну, упрочнение и последующее обрушение склонов (масс-движения) и химическое выветривание, что приводит к оползанию и откосу склонов.
- Физические зависимости: скорость расчленения часто моделируется законом мощности потока (stream‑power): $E=K{A}^m{S}^n$, где $E$ — скорость эрозии/инцизии, $K$ — коэффициент вымываемости пород, $A$ — площадь бассейна (как прокси расхода), $S$ — уклон, $m,n$ — эмпирические показатели.
- Итоговая форма: узкое дно (часто V‑образное в поперечнике), крутые, сходящиеся склоны; планировка определяется балансом между вертикальной эрозией в русле и оползанием склона.
Ключевое отличие (сводка)
- Ледник: эрозия действует по всему сечению, расширяет и углубляет одновременно → U‑форма.
- Река: преимущественно вертикальная эрозия + постепенное откалывание склонов → V‑форма.
- Переходы: ранее созданные V‑долины при длительном оледенении трансформируются в U‑образные; после таяния льда U‑долины могут быть преобразованы реками в новые формы.