Изучение речных террас относится к одному из наиболее важных и сложных вопросов флювиальной геоморфологии, так как дает возможность судить об эволюции реки, о характере изменений климата, колебаниях уровня базиса эрозии в пределах ее бассейна в течение достаточно длительного времени.
Внешне речные террасы представлены сочетанием относительно пологих площадок, отделенных друг от друга более или менее высокими уступами. Получается система ступеней, ограниченных бровкой и тыловым швом (подошвой), вытянутых параллельно реке — продольные террасы — иногда на протяжении многих километров. Сложены террасы полностью или отчасти аллювиальными отложениями и свидетельствуют о том, что когда-то река текла на более высоком уровне. Обычно площадки террас — бывшие поймы — во много раз шире по сравнению с высотой уступа. У крупных равнинных рек ширина террас достигает многих километров, а высота — нескольких метров. Последовательность образования каждой террасы начинается с накопления аллювия в период развития боковой эрозии и аккумуляции, а затем — уступа, означающего смену эрозионного цикла и развития глубинной эрозии. Счет террас (относительный возраст) ведется снизу, от более молодой — первой надпойменной вверх, к более древним (II, III надпойменным) (рис. 30).
Цикловые аллювиальные террасы характеризуются сменой или нарушением эрозионного цикла. Самой общей причиной образования террас следует считать понижение базиса эрозии при тектонических, изостатических движениях или отступании морских бассейнов. Река, выработавшая профиль равновесия, под влиянием понижения базиса эрозии начинает усиленно врезаться, оставляя старую пойму, образуя уступ террасы. На уровне нового положения базиса эрозии река снова накапливает аллювий, образует новую пойму и формирует профиль равновесия. Следующее понижение базиса эрозии заставит русло оставить сложившуюся пойму и повторить новый эрозионный цикл. Процесс начинается на участке впадения реки и передается с помощью регрессивной эрозии вверх, поэтому количество цикловых террас в нижнем течении наибольшее. Они соответствуют морским и озерным террасам, но по возрасту всегда моложе (рис. 31).
Важной причиной образования террас служит изменение климата. При увлажнении и увеличении водности реки усиливается ее эродирующая способность, которая выражается в процессе врезания и выработки нового профиля равновесия. В низовьях реки величина врезания ограничивается положением базиса эрозии, поэтому максимум врезания приходится на среднее течение реки Такие террасы принято называть хордовыми.
Следовательно, надпойменные террасы могут возникать при понижении уровня океана — эвстатические террасы, поднятии территории — тектонические террасы, изменении климата на значительной территории — климатические террасы, в результате естественного преобразования речных систем (речных перехватов и пр.)
В первом случае самое большое количество террас и их развитие наблюдается в нижнем течении реки. Тектонические террасы лучше выражены на участках максимального поднятия, а в местах опускания они могут сливаться друг с другом или оказываются в погребенном состоянии. Наибольшей протяженностью в долине отличаются климатические — цикловые террасы, так как отражают изменение климата на большой площади.
Образование террас рек Восточно-Европейской равнины (Днепра, Дона, Волги и их притоков) связывают с изменениями климата и уровня океана в ледниковые и межледниковые эпохи. Этот процесс можно представить следующим образом: крупная полого-вогнутая низменная территория (например, Приднепровская низменность) в период таяния древнего ледника заполнилась серией рыхлых водно-ледниковых отложений, создавших цоколь для мощных аллювиальных осадков, накопленных позднее пра-Днепром в результате послеледникового увлажнения климата и высокого положения базиса эрозии, вызванного таянием ледяных масс. Возникла широкая пойменная низина. Последующее врезание в аллювий реки явилось реакцией на эпейрогеническое поднятие территории. Образовался уступ наиболее высокой террасы. В следующую ледниковую эпоху широкая долина реки снова стала ареной деятельности талых вод, а затем накопления мощных толщ аллювия. Послеледниковое врезание реки вызвало появление новой, более молодой террасы. Омоложенная таким образом река стала вырабатывать новый профиль равновесия, формирование которого может снова нарушиться в ту или иную сторону при изменении климата.
В описанном случае допущено, во-первых, что новая долина каждый раз более узкая, чем древнее. В природе может быть иначе: аллювий более молодой террасы перекроет осадки более высокой террасы, тогда последняя окажется погребенной и не выразится в рельефе.
Во-вторых, каждый последующий врез проявлялся интенсивно и достигал коренного ложа долины (как на участке Днепровских порогов). Такие террасы называются вложенными или прислоненными. В других случаях эрозионный врез ограничивается только толщей аллювия, и террасы называются наложенными.
Цикловые террасы обычно имеют небольшой абсолютный возраст. На реках Восточно-Европейской равнины, текущих на юг, они могут быть связаны с древними оледенениями и наиболее высокие насчитывают более 100 тысяч лет. Например, на реке Припять аллювий второй надпойменной террасы относится к эпохе таяния московского ледника, а первая терраса формировалась в эпоху последнего оледенения. На реках, текущих с юга на север и северо-запад (Западная Двина, Неман, Печора, Мезень, Одер, Эльба), возраст террас более молодой и связан с эпохой последнего оледенения и послеледниковым временем.
Далеко не всегда террасы относятся к цикловым.. Нередко они имеют локальный (местный) характер. Примером в этом отношении могут служить террасы реки Неман, образованные при спуске приледниковых озер, служивших реке временными базисами эрозии. Локальная терраса может образоваться выше участка реки, ранее подпруженного выступом твердых пород, поднятием ложа (типа порогов) Пересечение поднятия приводит к резкому понижению базиса эрозии и формированию выше порогов террасового уступа. Подобные условия возникают на участке впадения притока в главную реку, стимулирующую водность последней и усиление глубинной эрозии.
Локальные террасы формируются также в процессе обезглавливания рек выше перехваченного участка. Известны случаи образования локальных террас на малых реках под влиянием хозяйственной деятельности. Даже небольшая плотина на реке способствует усилению аккумуляции аллювия в образованном выше по течению водохранилище. Уничтожение плотины вызовет спуск водохранилища, врезание реки и формирование террасового уступа на этом участке.
В зависимости от строения выделяют три типа террас: аккумулятивные (аллювиальные), цокольные и эрозионные. Первые полностью сложены аллювием и обычно это нижние (первая и вторая надпойменные) террасы с относительной высотой несколько метров. В отличие от них, цокольные террасы в основании сложены водно-ледниковыми отложениями или коренными породами, а в верхней части — аллювиальными осадками, которые определяют возраст самой террасы. К такому типу относятся верхние террасы рек Восточно-Европейской равнины, Западной Европы, развитые на флювиогляциальных и озерно-ледниковых отложениях (Западная Двина, Висла, Одер, Эльба, Днепр). Относительные высоты таких террас достигают нескольких десятков метров. Каждая аллювиальная и цокольная террасы пережили фазы аккумуляции и эрозии, поэтому нередко называются эрозионно-аккумулятивными.
Эрозионные террасы обычно сложены коренными породами, иногда лишь прикрытыми аллювием, и отражают особенности структур данной территории — структурные террасы. Наиболее характерны они для горных рек, и каждая терраса отражает изменение состава пород, а не только смену эрозионного цикла. При длительном однонаправленном поднятии территории в мягких породах образуются уступы, в твердых — пологие площадки. Типичны в этом отношении структурные террасы реки Колорадо, сложная система ступеней на склонах долин Яны, Днестра и др. Их количество может достигать 8 — 10, а общая высота поднятия, в зависимости от амплитуды врезания, превышать сотню метров.
Нижние аккумулятивные (аллювиальные) и цокольные террасы обычно сохраняют черты рельефа, свойственные поймам: прирусловые валы, вытянутые гривы и старичные понижения. Верхние древние террасы значительно изменены эрозией притоков, конусами выноса, оползнями, дюнами, оврагами, покровными образованиями.
Велико значение речных террас в жизни людей как равнинных, так и горных стран. Они даже получают особые названия. Первая надпойменная терраса рек Восточно-Европейской равнины называется боровой, так как слагающие ее пески заняты сосновыми лесами. Широкая вторая надпойменная терраса Днепра, Дона, Волги именуется лессовой или степной — в среднем течении этих рек территория покрыта черноземными почвами на лессах и почти полностью распахана. Речные террасы в горах — это наиболее удобные участки для строительства дорог, размещения населенных пунктов, развития сельского хозяйства. Террасовый аллювий нередко содержит россыпные месторождения тяжелых и редких элементов — золота, платины, добыча которых намного легче, чем в коренных залежах. В старичном аллювии хорошо сохраняются остатки растений, раковины моллюсков, служащие для выявления природных условий за определенный отрезок времени.