Склоновые процессы и отложения их основные типы. Склоны блоковых движений. склон гравитационный рельеф земной

1. Склоны собственно гравитационные. На таких склонах, крутизной 35-40° и более, обломки, образующиеся в результате процессов выветривания, п1. Склоны собственно гравитационные. На таких склонах, крутизной 35-40°
и более, обломки, образующиеся в результате процессов выветривания, под
действием силы тяжести скатываются к подножью склонов. К ним относятся
обвальные, осыпные, а также лавинные склоны.
2. Склоны блоковых движений. Образуются при смещении вниз по склону
блоков горных пород разных размеров. Смещению блоков в значительной
мере способствуют подземные воды. Существенную роль играет и
гравитация. Крутизна таких склонов колеблется от 20 до 40°. К ним относятся
оползневые, оплывно-оползневые и склоны отседания.
3. Склоны массового смещения чехла рыхлого материала. Характер смещения
грунта зависит от его консистенции (лат. consistere - состоять),
обусловленной количеством содержащейся в грунте воды. Массовое
смещение материала происходит на склонах разной крутизны: от 40 до 2-3°.
К склонам массового смещения материала относятся солифлюкционные,
склоны медленной солифлюкции, дефлюкционные и др.
4. Склоны делювиальные (плоскостного смыва). Делювиальные процессы
зависят от целого ряда факторов и в первую очередь от состояния
поверхности склонов. Они наблюдаются и на крутых, и на очень пологих (2-
3°) склонах.

Обвальные склоны

Обвалом называется процесс отрыва от основной массы горной
породы крупных глыб и последующего их перемещения вниз по
склону. Образованию обвала предшествует возникновение
трещины или системы трещин, по которым затем происходят
отрыв и обрушение блока породы.
Стенки срыва - довольно ровные поверхности, часто
совпадающие с плоскостями разломов и границами пластов. Они
наблюдаются на склонах крутизной 35-40° и более.
Ниши формируются на более крутых склонах. Крутизна их стенок
достигает 90, иногда ниши ограничены нависающими карнизами.

Обвальные склоны

Обвальные склоны

Осыпные склоны

У классически выраженной осыпи различают осыпной:
склон, осыпной лоток и конус осыпи.
Осыпной склон сложен обнаженной породой,
подвергающейся физическому выветриванию.
Продукты выветривания - щебень, дресва,
перемещаясь вниз склону, оказывают механическое
воздействие на поверхность склона и вырабатывают в
нем желоба - осыпные лотки глубин 1-2 м при ширине
в несколько метров. В нижних частях денудационных
участков склонов желоба объединяются в более
крупные ложбины, ширина которых может достигать
десятков метров. Талые и дождевые воды еще более
углубляют желоба, расчленяют денудационную часть
склонов. Иногда рельеф денудационной части осыпных
склонов оказывается очень сложным, образованным
системой башен, колонн и т. п.

Осыпные склоны

Осыпные склоны

Лавинные склоны

Скользящие и низвергающиеся вниз со
склона снежные массы называют
лавиной.
Лавины - характерная особенность
горных склонов, на которых образуется
устойчивый снежный покров.

В зависимости от характера движения снега по склонам Г. К. Тушинский выделяет три типа лавин: осовы, лотковые и прыгающие.

В зависимости от характера движения снега по склонам
Г. К. Тушинский выделяет три типа лавин:
.
осовы, лотковые и прыгающие
Осовами называют соскользнувший широким фронтом снег (вне
строго фиксированных руслах). При осовах в движение
вовлекается слой снега толщиной 30-40 см.
Лотковые лавины движутся по строго фиксированным руслам,
заложенным часто временными водотоками. У лотковых лавин,
как правило, хорошо выражены лавиносборные понижения,
лотки, по которым движется снежная масса, и конусы выноса.
Лавино-сборными понижениями служат отмершие ледниковые
кары или эрозионно-денудационные водосборные воронки.
К прыгающим лавинам относят лотковые лавины, продольный
профиль которых характеризуется наличием отвесных участков.

Осовы

Лотковые лавины

Лавинные лотки - это крутостенные врезы с
отшлифованными склонами, обычно лишенными
растительности. В поперечном сечении они имеют
нередко корытообразную форму. Продольный
профиль лотков может быть ровным или с уклонами
различной величины.
Конусы выноса лавин состоят из снега, перемешанного
с обломочным материалом. Обломочный материал,
вытаивающий из лавинного снега и скапливающийся
из года в год у основания лавинных лотков, образует
своеобразную рыхлую толщу, которую часто называют
лавинным «мусором». Лавинные конусы выноса
состоят из несортированного обломочного материала и
большого количества органических остатков -
обломков деревьев, дерна и т. д.

Лотковые лавины

Прыгающая лавина

Оползневые склоны

Процессы оползания всегда гидрогеологически
обусловлены. Они возникают в случае, если
водопроницаемые породы подстилаются горизонтом
водоупорных пород, чаще всего глин.
Образованию оползней особенно благоприятствует
такое залегание пород, при котором падение кровли
водоупорных пород совпадает с направлением уклона
поверхности. Водоупорный горизонт при этом
служит поверхностью скольжения, по которой более
или менее значительный блок породы соскальзывает
вниз по склону. При оползании порода частично
дробится, превращается в бесструктурную массу.
Скопления оползневых масс у подножья склонов
называют деляпсием.

Оползневые склоны

Склон отседания

Склоны отседания по условиям образования близки
к блоковым оползням. Они развиваются на крутых
склонах (не менее 15°) значительной
относительной высоты. Отседание склонов
возможно в кристаллических и достаточно
прочных осадочных породах.
В суглинках с четко выраженной вертикальной
отдельностью блоки отседания, часто соскальзывая
вниз, не опрокидываются, а прислоняются к
«материнскому» склону. Такие формы отседания
получили название «осовов».

Склон отседания

Солифлюкционные склоны

На равнинах и в горах с сезонным промерзанием
поверхностного грунта и особенно в областях с
вечной мерзлотой распространенным типом
склоновых процессов является солифлюкция. Она
протекает только в так называемом деятельном слое
- слое сезонного промерзания и оттаивания.
Наличие на некоторой глубине водоупора
(вечномерзлого или еще не оттаявшей части
сезонно-мерзлого слоя) обусловливает сильное
увлажнение протаявшего слоя или его нижней части
за счет содержащегося в нем льда и фильтрации
влаги сверху. В результате грунт приобретает
жидкотекучую консистенцию, способность течь
тонким слоем. Солифлюкционное течение грунта
происходит на склонах разной крутизны, начиная с
углов наклона 2-3°.

Солифлюкционные склоны

Солифлюкционные склоны

Курумовые склоны

Поверхности, образованные скоплением глыб размером от
десятка сантиметров до 1 м и более в поперечнике, с
незаполненными мелкоземом межглыбовыми полостями,
называются курумами. Курумы широко распространены в
горных районах и на плоскогорьях, в строении которых
участвуют скальные породы. Образуются они в результате
интенсивных процессов физического (главным образом,
морозного) выветривания. Размер первоначальных
обломков курумов зависит от свойств исходной породы.
Наиболее крупные обломки (> 1 м в поперечнике)
возникают при разрушении интрузивных пород, обломки
несколько меньших размеров (<1 м) -при выветривании
эффузивных пород и песчаников.

Курумовые склоны

Делювиальные склоны

Склоны, на которых перемещение материала вниз
по склону происходит в результате стока дождевых
или талых вод в виде тонких переплетающихся
струек, густой сетью покрывающих всю
поверхность склонов, называют делювиальными.
Энергия («живая сила») таких струек очень мала.
Однако и они в состоянии проводить большую
работу, смывая мелкие частицы продуктов
выветривания и отлагая их у подножья склонов, где
формируется особый тип континентальных
отложений, называемых делювиальными или
просто делювием (лат. deluo - смываю).

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Склоновые процессы

Склонами называются участки земной поверхности, -- за исключением днищ долин и волноприбойных площадок побережий, -- имеющие относительно повышенный уклон, не менее 2°.

Различают склоны:

водораздельных плато, долин, впадин, горных вершин, горных хребтов.

Сверху склоны ограничиваются водораздельными линиями, линиями бровок, вершинными точками, уступами, а снизу -- линией подошвы и подножием (поверхность примыкающая к подошве склона).

Естественными границами склона являются линии резкого изменения уклона: вверху -- бровка плато, террасы, слабо наклонной равнины, водораздел; внизу -- узкий тальвег (граница со склоном, направленным в обратную сторону), линия примыкания пляжа, бечевника, террасы, педимента и т.п.

Характеристики склонов

Основными характеристиками склонов являются крутизна (в «градусах» либо в «метрах на километр»), высота, длина и протяженность. В соответствии с классификацией Н. И. Николаева различают следующие склоны:

очень пологие -- 2-6°,

пологие -- 6-15°,

средней крутизны -- 15-30°,

крутые -- 30-45°,

очень крутые -- 45-60°,

обрывистые -- 60-80°,

отвесные -- 80-90°,

нависающие -- > 90°.

Длина склона измеряется по направлению общего его ската, протяженность -- в горизонтальном направлении вдоль склона. Высота и крутизна склонов играют определяющую роль в развитии денудационных и аккумулятивных процессов в пределах склона, особенности их проявления и их энергию, предопределяя общий характер развития рельефа местности.

Морфология склонов определяется следующими факторами:

Геологическим строением местности;

Физико-географической обстановкой (тип рельефа, климат, растительность);

Режимом новейших и современных тектонических движений.

Важной морфологической характеристикой склона является форма профиля склона. В соответствии с этим выделяют следующие типы склонов:

прямые, выпуклые, вогнутые, ступенчатые, террасированные, со сложным рельефом, структурные, аструктурные.

Рис. 1 Морфологические типы склонов (Кизевальтер и др., 1981): а -- прямые, б -- выпуклые, в -- вогнутые, г -- ступенчатые, д -- террасированные, е -- со сложным рельефом, ж -- структурные, з -- аструктурные склоны

Рельефообразующие склоновые процессы подразделяются на три категории:

эндогенные, экзогенные, гравитационные.

Эндогенные и экзогенные процессы создают общие условия рельефообразования на склонах и формируют первичные склоны.

Гравитационные процессы -- оползание, оплывание и плоскостной смыв -- перерабатывают рельеф первичных склонов, определяют их облик, характер дальнейшего развития и тем самым создают вторичные склоны.

Первичные и вторичные склоны экзогенного генезиса подразделяются на денудационные и аккумулятивные.

Денудационные склоны возникают в результате процессов сноса и разрушения и по ведущему процессу их формирования разделяются на эрозионные, абразионные и экзарационные (выпахивание ледниковое).

Аккумулятивные склоны -- это наклонные поверхности, которые образуются в результате накопления морен, барханов, дюн и т. д.

Аккумулятивные склоны после прекращения аккумуляции разрушаются и переходят в категорию денудационно-аккумулятивных, а затем -- и денудационных.

Чаще всего различные типы склоновых процессов проявляются совместно, что приводит к смешению генетических типов склоновых отложений. Генетическая принадлежность склонов определяется по преобладающему процессу и нередко склоновые отложения различного генезиса выделяются под общим названием коллювиальных (от лат. сolluvio -- скопление) отложений.

Важнейшим фактором, вызывающим перемещение продуктов выветривания на склонах и их разрушение, является сила тяжести.

Гравитация порождает три типа склоновых процессов:

Гравитационные процессы -- обваливание и осыпание пород склона;

Водно-гравитационные процессы -- оползание и солифлюкция;

Водно-склоновые процессы -- плоскостной смыв и склоновая эрозия.

В аридных областях в разрушении склонов важную роль играет эоловый процесс.

1.1 Гравитационные склоновые проце с сы

Гравитационные процессы развиваются только на крутых склонах, главным образом в горах.

На обрывистых и нависающих склонах происходят, как правило, обвалы, т. е. внезапное обрушение больших блоков горных пород.

На склонах меньшей крутизны возникает осыпи, т. е. процесс, при котором основную роль играет скатывание обломков по поверхности склона.

Обвалы

Горные обвалы -- это внезапные обрушение крупных массивов горных пород и их дробление при падении к подножию склона.

В этом случае многие обломки часть пути находятся в свободном падении и только потом начинают скользить по склону.

Обвальные процессы характерны для тех регионов, которые отличаются:

крутыми склонами, активным и сложным тектоническим режимом, развитием трещиноватости в скальных породах.

Непосредственной причиной обвалов могут быть землетрясения, сильные ливни, удары молнии.

Основная причина образования обвальных явлений состоит в нарушении равновесия (устойчивости) масс горных пород на склонах. Вызывают это нарушение постоянно действующие сдвигающие (скалывающие) составляющие силы тяжести и временно (периодически) действующие силы гидростатического давления воды, заполняющей трещины в породах, а также сейсмические напряжения, возникающее при землетрясениях и других сотрясениях, наблюдающихся при движении транспорта, взрывных работах и др.

Как правило, горные обвалы имеют катастрофический характер.

Одним из наиболее грандиозных был обвал 1911 года в ущелье р. Мургаб на Памире (Усойский завал). Масса горных пород, обрушившихся в долину, достигала 7 млрд. т, образовав плотину высотой до 740 м. За плотиной образовалось озеро, названное Сарезским; его современная длина 60 км, глубина до 505 м.

Обвальные явления характеризуют неустойчивость склонов и на участках их распространения создают постоянную опасность для жизни и деятельности людей, сохранности и нормальной эксплуатации сооружений.

В результате обвальной денудации склонов возникают следующие формы рельефа: гравитационные (обвальные) обрывы, обвальные цирки, обвальные ниши.

Обвальная аккумуляция создает: обвальные гряды и обвальные холмы.

Для обвальных отложений характерно:

Полное отсутствие окатанных обломков и сортировки обломков,

Широкий гранулометрический спектр хаотически сгруженного материала (от очень крупных глыб до мелких обломков),

Однородность петрографического состава обломков и их полное соответствие составу пород обрыва.

Осып и

Осыпи -- это скопления обломков, скатывающихся по склону под действием силы тяжести и отлагающихся у его подножия. Это наиболее характерные элементы горного ландшафта и распространены намного шире, чем обвалы.

Осыпи, в отличие от обвалов, характеризуются только небольшими размерами отдельностей, образующихся вследствие определенного физического состояния горных пород.

Для образования осыпей необходимы следующие условия:

крутой уклон земной поверхности, обилие скальных выходов коренных пород, сухой или морозный климат с интенсивным накоплением продуктов выветривания в виде щебня.

Осыпи очень характерны для высокогорной зоны, где продукты выветривания не закрепляются растительностью. Скатывающиеся вниз по склону обломки постепенно концентрируются в поперечных к склону впадинах, постепенно углубляя их и создавая осыпные лотки.

Отдельные осыпные лотки, сливаясь, формируют в нижней части склона более крупные денудационные формы рельефа.

Обломки, двигающиеся вдоль лотков, достигают более пологой части склона и скапливаются там, образуя тело осыпи.

В верхней части склонов, в ходе процесса осыпания, образуются формы денудационного рельефа: скальные обрывы -- участки разрушения и отрыва обломков, осыпные лотки -- узкие углубления, направленные в направлении наибольшего градиента рельефа, и представляющие собой пути смещения обломков.

В зоне аккумуляции, у подножья склона или на его пологих участках, возникают: одиночные конусы осыпания, осыпные шлейфы, полосы осыпей.

Угол естественного откоса (максимальный угол наклона откоса, сложенного горными породами, при котором они находятся в равновесии, т.е. не осыпаются, не оползают), а следовательно, и угол поверхности осыпи зависит от формы и величины обломков и от степени увлажнения склона, поэтому уклон поверхности осыпи тесно связан с ее составом.

В составе осыпных отложений резко преобладает щебень различной величины; встречаются также глыбы и дресва.

Свежие осыпи обычно бывают не сцементированными; в более старых осыпях обломки могут быть скреплены песчано-глинистым материалом.

Для отложений осыпей характерно следующее:

Обломки в осыпях не окатаны, хотя бывают значительно обтерты;

Петрографический состав практически совпадает с составом пород склона;

Слабая сортированность материала;

Преобладание крупных обломков в нижней части шлейфа и постепенное уменьшение их размера вверху;

Угол естественного откоса для крупных обломков (45-50°) больше, чем для мелких (35-40°), поэтому осыпи, сложенные крупными глыбами, имеют выпуклый продольный профиль, а щебневые осыпи -- прямой и слабовогнутый профиль;

Из-за постепенного перемещения более мелких обломков все ниже по склону, древние осыпные склоны имеют слабовогнутый профиль, а молодые -- выпуклый.

Обвальные и осыпные отложения часто формируются совместно и образуют в горных странах весьма распространенный тип отложений, который называют коллювием (от лат. соlluvio -- скопление) обрушения. Он сплошным плащом покрывает подножия горных склонов.

Особенности залегания и свойства коллювия обрушения важно знать при строительстве и выполнении горных и геологоразведочных работ.

Часто встречаются древние задернованные осыпи и обвалы, поэтому важно распознавать их по внешним формам рельефа. Проходка буровых скважин и горных выработок в них весьма затруднена. Главная опасность заключается в увлажнении коллювия: при вскрытии он приходит в движение, которое может иметь катастрофические последствия.

1.2 Склоновые водно-гравитационные процессы и формы рельефа

склон гравитационный рельеф земной

Для водно-гравитационных процессов характерно смещение горных пород по склону при их увлажнении. К этой группе процессов относятся: оползание, солифлюкция, нивация, дефлюкция.

Оползание

Оползание -- это процесс соскальзывания крупных блоков или разрушенных масс горных пород по возникающим в массиве склона разрывным поверхностям на более низкий уровень части горных пород, слагающих склон (а иногда также его основание, подножие и территорию за его бровкой) в виде скользящего движения без потери контакта между движущимися и неподвижными породами.

Движение оползня начинается в результате нарушения равновесия склона и продолжается до достижения нового состояния равновесия.

Оползание происходит под действием силы тяжести и обычно связано с действием подземных вод.

Оползневой процесс является необратимым, существовавшее до оползня состояние никогда не восстанавливается, сместившиеся вниз массы никогда в природе обратно наверх не поднимаются. После оползневого смещения склон приобретает другое геометрическое очертание и внутреннее строение, а повторение оползневого цикла происходит в другой массе пород и занимает другое место в пространстве (относительно поверхности земли).

Таким образом, оползневой процесс характеризуется односторонним развитием, историчностью.

Существует два основных условия возникновения оползней:

1) уклон рельефа склона, как правило, не менее 25°;

2) увлажнение определенной части пород в области склона.

Факторы возникновения оползней

Можно назвать не менее семи причин возникновения опол з ней:

- быстрое возникновение крутых склонов (например, при подмыве их рекой, морем);

Присутствие водоносных и водоупорных (глинистых) слоев, способствующих повышению влажности пород;

Специфическое геологическое строение:

- «геометрические» особенности расположения слоев горных пород,

б) наличие крупных тектонических трещин,

в) присутствие в разрезе глинистых пород;

Большая высота склона, обеспечивающая вес горных пород, необходимый для отрыва блока;

Переувлажнение пород склона водами атмосферных осадков;

Образование продольных трещин бортового отпора;

Деятельность человека -- строительство зданий, прокладка оросительных каналов.

Условия образования оползней

Чаще всего образованию оползней способствуют (В. Д. Ломтадзе):

1) климатические особенности района;

Периоды образования и активизации оползней повсеместно совпадают с периодами дождей, таяния снега и т. д. Особенно благоприятны районы, которым свойственны длительные моросящие (обложные) дожди, способствующие глубокому промачиванию и насыщению водой горных пород на склонах.

В условиях многолетней мерзлоты быстрое и глубокое протаивание мерзлых пород весной и летом на склонах и откосах благоприятствует развитию разнообразных оползневых подвижек: на склонах северной экспозиции («сиверах») солифлюкционных явлений, а на склонах южной экспозиции («солнопеках») -- сплывов. Такие оползневые подвижки развиваются, как правило, по поверхности мерзлых пород, которые являются поверхностью скольжения для оттаявших с поверхности пород.

2) гидрологический режим водоемов и рек;

Гидрологический режим водоемов и рек в определенные периоды времени способствует активизации сдвигающих и скалывающих сил на склонах. Такие условия возникают:

На реках с резкими и значительными подъемами уровня воды во время паводков,

На участках с большими скоростями потока,

На участках берегов морей, озер и водохранилищ с интенсивным развитием волноприбойных явлений,

На водохранилищах с большой периодической сработкой уровня в пределах приплотинной зоны.

3) рельеф местности;

Оползни чаще всего распространены:

В горных районах,

На участках с резко пересеченным рельефом,

На высоких и крутых склонах речных долин,

На береговых склонах водоемов,

На откосах выемок и карьеров.

4) геологическое строение склонов и откосов;

В большинстве случаев оползни распространены там, где:

Склоны сложены глинистыми породами,

В толще пород встречаются глинистые слои, образующие поверхности и зоны ослабления (слои угля, зоны трещиноватости, тектонических нарушений и др.),

На склонах есть достаточно мощные накопления глинистого элювия, делювия, пролювия.

Современные и новейшие тектонические движения и сейсмические явления;

В регионах современных и новейших тектонических поднятий запасы потенциальной гравитационной энергии постоянно возобновляются, сто способствует образованию оползней. В этом отношении особое положение занимают регионы с высокой сейсмической активностью.

6) гидрогеологические условия;

Склоны, сложенные обводненными горными породами более благоприятны для образования оползней по сравнению со склонами, которые сложены хорошо дренируемыми либо сухими породами. Подземные воды способствуют абсолютному или относительному увеличению сдвигающих и скалывающих усилий на склонах и откосах.

7) развитие сопутствующих экзогенных геологических процессов и явлений;

Сопутствующими могут быть:

выветривание горных пород, подмыв и разрушение склонов, деградация мерзлоты, суффозионные и другие фильтрационные деформации, современные и новейшие тектонические движения, землетрясения.

8) особенности физико-механических свойств горных пород;

Главное значение имеет прочность горных пород -- сопротивление сдвигу и скалыванию, а также те свойства, которые характеризуют их склонность снижать прочность под влиянием различных факторов и во времени.

Важно учитывать минеральный состав, текстуру и структуру породы, ее влажность, плотность, трещиноватость, склонность к набуханию и пластическим деформациям и т.д.

9) инженерная деятельность человека.

Классификации оползней

Оползни разнообразны по размерам, строению, факторам формирования и развития, механизму и динамике процесса и т. д. Существует множество классификаций оползней.

А. П. Павлов (1903г.) подразделял оползни на деляпсивные (соскальзывающие) и детрузивные (толкающие).

Деляпсивные - образуются за счет движения масс горных пород, которое начинается в нижней части склона и затем «увлекает» за собой вышележащие породы.

В случае детрузивных оползней возникающее в верхней части склона движение масс горных пород приводит к «выдавливанию» нижележащих пород вниз по склону.

Классификация К. И. Богдановича (1911 г.) по характеру захвата горных пород:

Оползни первого порядка, захватывающие ранее несмещавшиеся породы.

Оползни второго порядка, возникающие в теле ранее возникших оползней.

Классификация Ф. П. Саваренского (1934 г.) основана на различиях в строении оползней. По структуре оползневого склона и положению поверхности смещения оползни разделены на три группы: асеквентные, консеквентные, инсеквентные.

Асеквентные (лат. sequor -- следовать, повиноваться) -- оползни, образующиеся в неслоистых однородных породах (глинах, суглинках, супесях и др.)

с криволинейной поверхностью скольжения, положение которой зависит от величины трения и сцепления пород.

Поверхность скольжения предопределена физико-механическими свойствами пород и имеет форму, близкую к круглоцилиндрической. В верхней части склона трещины создают один или несколько заколов, и массы горных пород сползают вниз в виде блока или блоков по вогнутой поверхности скольжения, часто без существенного нарушения их внутреннего строения. В результате в рельефе возникает главный уступ и несколько уступов внутри оползневого массива.

При этом подошва оползня, как правило, приурочена к основанию склона, а если ниже залегают слабые породы, то она врезается в эти породы и выходит на поверхность на некотором расстоянии от основания склона.

Поверхность скольжения в верхней части склона обычно легко устанавливается по плоскости трещины отрыва.

Консеквентные -- оползни, которые образуются в неоднородных и трещиноватых породах, скольжение происходит по наклонной поверхности, предопределенной строением склона (по поверхности наслоения, трещине и т.п.

Поверхность скольжения таких оползней предопределяется особенностями строения склона, существующими поверхностями раздела сплошности.

Сползание масс горных пород происходит в виде блока или блоков, либо они движутся подобно вязкой жидкости по наклонным поверхностям, приуроченным к поверхностям или зонам ослабления.

В случае консеквентных оползней поверхность скольжения может совпадать, например, со следующими структурными неоднородностями массива пород:

Моноклинально наклоненная поверхность напластования;

Наклонные слои или прослойки слабых пород (глин, аргиллитов, сажи, угля и др.);

Поверхность коренных пород или нижняя граница зоны сильно выветрелых пород;

Поверхность или поверхности трещин;

Поверхность мерзлых пород.

Инсеквентвые оползни (расположенные вкрест простирания пород) образуются также в породах неоднородных, слоистых, залегающих горизонтально или наклонно в сторону склона; поверхность скольжения врезается и пересекает слои разного состава.

В вершине оползня поверхность скольжения крутая, а в направлении подошвы оползня она выполаживается, срезая один или несколько слоев.

Классификация И. В. Попова (1946 г.) по возрасту и динамике современных оползней. Оползни делятся на современные и древние.

Современные -- оползни, соответствующие и образовавшиеся при современном базисе эрозии и уровне абразии.

Они разделены на 4 вида: движущиеся, приостановившиеся, остановившиеся, закончившиеся.

Древние оползни - образовавшиеся при ином базисе эрозии и уровне абразии, - разделены на два вида, в зависимости от их современного положения: открытые (оползневое тело выходит на поверхность) и погребенные (оползневое тело перекрыто позднейшими отложениями).

Г. С. Золотарев (1956 г.) классифицирует оползни по их строению и масштабу:

Смещенные массивы скальных пород (очень крупные);

Оползни-блоки (смещение пакетов и блоков преимущественно глинистых и полускальных пород);

Оползни-потоки (образуются при дроблении смещающихся пород);

Сплывы (поверхностные смещения глубиной до 2-5 м, возникающие при увлажнении атмосферными осадками, реже грунтовыми водами);

Оползни-оплывины (небольшие и неглубокие (до 2-3 м) оползни, возникающие при увлажнении атмосферными осадками, без участия подземных вод);

Срывы (смещения, небольшие по площади и глубине, придающие склону мелкоступенчатый характер).

Классификация Г. С. Золотарева (1964 г.) по генетическим типам оползней:

Детрузивные (выдавливания);

Соскальзывания (консеквентные);

Деляпсивные (оползни-потоки и сплывы);

Оплывины;

- «внезапного» разжижения;

Суффозионные;

Коры выветривания изверженных и метаморфических пород;

Сложные;

Переходных типов.

Понятие «оползень» как образование включает в себя как смещенные породы, так и измененный оползанием рельеф, т.е. суммарный результат оползневого процесса. В результате образуются денудационные и аккумулятивные формы рельефа.

Поверхность отделения - поверхность, по которой происходит нарушение сплошности пород при образовании оползня. В верхней части поверхности отделения преодолевается сопротивление растяжению и эта часть не является поверхностью скольжения.

Поверхность скольжения - соответствующая часть поверхности отделения и часть поверхности склона или его подножия, на которую надвигаются оползающие массы. Пересечение поверхностей отделения и скольжения с поверхностью земли дает характерные граничные линии оползневого рельефа, очерчивающие «оползневой цирк».

Бровка срыва - пересечение поверхности отделения с поверхностью земли. Самую верхнюю точку бровки срыва оползня называют его вершиной.

Стенка отрыва - обнажившаяся при смещении крутая часть поверхности отделения, расположенная в зоне растяжения. В случае полного «схода» оползающих масс и обнажения всей поверхности отделения образованную ею форму называют «оползневой нишей» или «нишей отрыва».Стенки отрыва (срыва) имеют крутизну (до 45° и более); в плане чаще дугообразны, иногда вытянуты параллельно склону.

Базис оползания - уровень, определяющий положение наиболее низкой точки пересечения поверхности отделения оползня с поверхностью земли. Базисом оползания может являться как геоморфологический уровень (положение подножия склона, дно водотока или водоема, котлована и т.п.), так и геологический (кровля прочных пород).

Оползневая западина - отрицательная форма рельефа, отделяющая оползневое тело от стенки отрыва, и представляющая собой вначале бессточную впадину. Позднее здесь могут возникать мелкие озера или заболоченность.

Оползневое тело - масса горных пород, находящихся в движении или смещенных в результате одной оползневой подвижки.

Может иметь форму удлиненного холма или вытянутой параллельно склону гряды (линейные оползни).

Рис. 2 Рельеф и строение оползней (Д. С. Кизевальтер и др., 1981). I -- виды поверхностей оползания (показаны жирной линией): а -- динамическая, б и в -- предопределенные. БО -- базис сползания, ВС -- водоупорный слой, ОЛ -- оползневое ложе, ТБ -- трещины бортового отпора. II -- виды оползней по форме поверхности оползания в плане: г -- линейный, д -- циркообразный, е -- ложкообразный. III -- схема строения детрузивного оползня: ж -- в плане, з -- в разрезе: 1 -- тело оползня: 1a -- тыловая и 1б -- лобовая (фронтальная) части; 2 -- оползневое ложе; 3 -- стенка отрыва, 4 -- оползневая западина, 5 -- оползневая терраса, 6 -- мелкие озера, 7 -- бугры выпирания с трещинами и оползневыми складками, 8 -- трещины бортового отпора, 9 -- внешняя гряда выпирания с трещинами, 10 -- брекчии и глины трения. Стрелка -- направление стока подземных вод. Пунктир -- первоначальная форма склона

Горные породы, подстилающие поверхность скольжения оползня, и образованный ими рельеф называют «ложем» оползня.

Нижнюю часть тела оползня, прилегающую к поверхности скольжения, а также ограничивающую ее снизу поверхность называют «подошвой» оползня.

Часть оползших масс, выдвинувшаяся за границу поверхности отделения называется языком оползня. Различают тыловую и лобовую часть оползня.

Для тыловой части характерны плоские площадки, наклоненные в сторону склона -- оползневые террасы, сохраняющие первоначальную форму блока; здесь тело оползня мало разрушено. Ближайший к коренным породам наиболее высоко расположенный блок является наиболее молодым, а ближайший к реке или морю -- наиболее старым.

Нижняя, лобовая, часть тела оползня обычно интенсивно разрушена, рельеф здесь имеет очень неправильные очертания.

Здесь формируются бугры и валы выпирания, а также мелкие бессточные впадины, нередко занятые мелкими озерами.

По форме в плане выделяют следующие элементарные типы оползней:

Веерообразный -- оползень, ширина которого уменьшается вниз по склону;

Глетчерообразный (глетчерный) -- оползень, длина которого, измеряемая в направлении движения, значительно превышает ширину;

Ложкообразный -- оползень, характеризующийся наличием округлого оползневого цирка в верхней части склона и более узкого глетчерообразного потока в нижней части склона, часто расширяющегося в конус выноса у основания склона;

Неправильный (сложный) -- оползень,образовавшийся за счет разрастания или сочетания более простых форм; часто имеет фестончатые очертания;

Круглый с суженой горловиной -- оползень, образовавшийся при разрастании первоначального небольшого оползня;

С пережимом -- оползень, ширина которого минимальна в средней части;

Угловатых очертаний -- оползень,образующийся при совпадении поверхностей отрыва с трещинами отдельностей и т.п.;

Фронтального типа -- оползень, вытянутый вдоль склона. Его ширина значительно превышает длину, измеряемую в направлении движения. Классическим примером развития данного морфологического типа оползней является Одесское побережья Черного моря;

Циркообразный -- оползень, полукруглой или приближающейся к ней формы, у которого длина и ширина являются величинами одного порядка.

Оползневые (деляпсивные) отложения, -- это горные породы, образующие оползневое тело. В тыловой части оползня они обычно сохраняют облик коренных пород склона. Ниже возникают сложные оползневые складчатые дислокации, блоки приобретают форму линз. В основании и между линзами появляются брекчии и глины трения. На поверхности формируются дефлюкционные (оплывные) потоки оползневых брекчий и грязей.

Солифлюкция

Солифлюкция (solum -- почва, грунт; fluxus -- течь) -- это процесс медленного, со скоростью несколько см/год, течения поверхностного выветрелого слоя горных пород, представленных суглинками, всегда содержащими щебенку и мелкие глыбы более прочных пород, под влиянием силы тяжести и увлажнения. В зоне активного стока в этом материале нередко наблюдается полосчатая текстура течения. В увалах полосчатость исчезает, здесь преобладают суглинки с беспорядочно распределенными щебнем и глыбами.

Наиболее характерно и типично солифлюкция выражена в условиях «вечной» и сезонной мерзлоты (мерзлотная солифлюкция). Мерзлотная солифлюкция связана с тем, что во время теплого сезона возникает оттаивающий деятельный слой, насыщенный водой. Кроме того, суточные колебания температуры приводят к интенсивному морозному выветриванию и измельчению материала до состояния пыли. В результате переувлажнения и разрыхления порода переходит в вязко-текучее состояние и медленно течет вниз по склону. Перемещение грунта начинается уже при уклонах в 2-3° и наиболее активно идет на склонах с уклоном 5-20°.

В умеренных широтах медленное вязкотекучее движение грунта нередко происходит в пределах увлажненных нижних частей склонов (закрытая солифлюкция). Кроме того, солифлюкция проявляется в областях сильного увлажнения поверхностного грунта в зоне влажного тропического климата (тропическая солифлюкция). Тропическая солифлюкция существенно отличается от мерзлотной: в условиях жаркого влажного климата обилие влаги и быстрое выветривание дают большое количество глинистого материала, который приобретает не вязко-текучую, а вязко-пластическую консистенцию. Это приводит к очень медленному (доли мм/год) движению массы грунта, которое называют дефлюкцией.

Закрытая солифлюкция и дефлюкция, действующие совместно, называются крипом (англ. creep -- ползти, сползать).

Тропическая солифлюкция из-за крайней медленности процесса существенно сказывается на рельефе только древних склонов, приводя к массовому смещению грунта к подножью склона, изгибу слоев, жил и поверхностей разрывов в направлении подошвы склона. Наиболее типичные формы солифлюкционного рельефа связаны с мерзлотной солифлюкцией.

Например, они широко распространены на севере и востоке Сибири, в Забайкалье, на северо-востоке Азии, а также в горах и в областях древних четвертичных оледенений. Различают несколько характерных склоновых форм рельефа, связанных с солифлюкцией.

Солифлюкционные потоки - индивидуализированные потоки плывунного мелкозема сезонно-оттаивающего грунта; обычно начинаются пологой неглубокой ложбиной (нивационная впадина), талые воды которой и приводят мелкозем потока в плывунное состояние. В нижней части потока образуется фронтальный уступ с выпуклым профилем рельефа.

Солифлюкционные гирлянды и террасы. В случае, если солифлюкционные потоки имеют массовое развитие на склонах, языки потоков часто объединяются в гирлянды, фронтальные уступы которых располагаются вдоль изолиний рельефа склона. При этом расстояния между фронтальными уступами вниз по склону примерно одинаковы, что говорит о равномерном перемещении материала. Иногда на склоне можно насчитать до 20-24-х рядов фронтальных уступов (солифлюкционных террас). С солифлюкцией связано образование нагорных террас, широко распространенных на склонах гор, покрытых большими массами продуктов выветривания коренных пород. Здесь солифлюкция сочетается с интенсивным морозным выветриванием, замерзанием и оттаиванием грунтов и деятельностью воды, стекающей по склонам в россыпях грубого обломочного материала.

Интенсивно развивающиеся нагорные террасы как бы срезают («съедают») вершины гор, способствуют образованию плоских или слабовыпуклых вершинных поверхностей. Процесс этот называют альтипланацией (от лат. -- altus -- высокий; planatio -- выравнивание).

Бугристый рельеф возникает в зоне солифлюкционной аккумуляции, т. е. вблизи подошвы склона. Там же в результате разгрузки основной массы солифлюкционных отложений образуются наиболее крупные аккумулятивные формы -- солифлюкционные увалы.

Увал -- высокая (относительные высоты не более 150-200 м) и сглаженная возвышенность с пологими склонами, вытянутая в длину, без ясно выраженного подножья.

Курумы - о собый тип солифлюкционных образований возникает на поверхностях, сложенных массивными гранит а ми, гнейсами и другими породами, дающими при выветривании глыбовую отдельность. На склонах здесь скапливаются развалы каменных глыб и щебня, которые ме д ленно смещаются вниз по склону.Они называются к у румами (от якутского курум -- камень).

На пологих водоразделах курумы образуют обширные поля -- так называемые «каменные моря», которые ниже по склону разбиваются на отдельные потоки -- «каменные реки. У подножий каменные потоки нередко сливаются, образуя обширные глыбовые россыпи.

Движение курумов обусловлено температурными колебаниями и сезонным оттаиванием деятельного слоя, в результате чего даже на очень пологих склонах (2-3°) происходит движение глыб и щебня со скоростью 1,5 м/год.

Для солифлюкционных отложений характерны различные мерзлотные явления -- криотурбации (кипуны), клиновидные тела, каменные полигоны. Внешними признаками солифлюкции являются также покосившиеся деревья, сооружения и столбы на склонах, деформации дорог.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Рельефообразующие эндогенные процессы и эрозионные процессы. Органогенные, антропогенные и биогенные рельефы. Прогнозирование изменения ландшафта сельскохозяйственных угодий, городских ландшафтов. Рельефы, созданные водотоками. Строение речных долин.

курсовая работа , добавлен 05.12.2015


Подвижность и непостоянство физических состояний земной коры, газообразной и водной оболочек, процессы, действующие на рельеф. Особенности рельефа Земли, морфология равнин и горных стран. Геоморфологические процессы, происходящие на земной поверхности.

курсовая работа , добавлен 22.10.2009


Макроформы рельефа материков. Срединно-океанические хребты, океанические глубоководные желоба, разломы. Эндогенные и экзогенные процессы рельефа. Гипотеза Вегенера о дрейфе материков. Движущиеся литосферные плиты. Образование гор и горных хребтов.

реферат , добавлен 20.02.2011


Изучение геологических процессов, происходящих на поверхности Земли и в самых верхних частях земной коры. Анализ процессов, связанных с энергией, возникающих в недрах. Физические свойства минералов. Классификация землетрясений. Эпейрогенические движения.

реферат , добавлен 11.04.2013


Разница в использовании термина "элювиация" в геологии и почвоведении. Формы рельефа, связанные с процессами карстования. Основные факторы, которые определяют современные осадконакопления. Таблица факторов, вызывающих собственно-гравитационные процессы.

контрольная работа , добавлен 08.02.2011


Изучение структуры, текстуры и форм залегания осадочных горных пород. Классификация метаморфических горных пород. Эндогенные геологические процессы. Тектонические движения земной коры. Формы тектонических дислокаций. Химическое и физическое выветривание.

контрольная работа , добавлен 13.10.2013


История развития и становления рельефа на юге Ивановской области. Геоморфология территории: ледниковые формы рельефа и морфология речных долин. Характерные проявления экзогенных геологических процессов и факторов, влияющих на них. Карстовые процессы.

дипломная работа , добавлен 13.03.2011


Процесс извлечения информационных данных из фотоизображений земной поверхности. Распознавание объектов, определение их географической сущности, установление их качественных и количественных характеристик. Гляциальные рельефообразующие процессы.

реферат , добавлен 09.02.2012


Оползневые процессы и явления. Разработка обоснованных мероприятий по стабилизации склонов. Причины, факторы и процессы, формирующие оползневые явления. Выявление региональных особенностей и классификация оползней. Основные оползневые регионы Крыма.

курсовая работа , добавлен 19.06.2011


Сток в гидрологии, отекание в моря и понижение рельефа дождевых и талых вод, происходящие по земной поверхности (поверхностный) и в толще почв и горных пород (подземный сток). Влияние стока на формирование рельефа, геохимические процессы в земной коре.

Рельеф земной поверхности состоит из сочетания склонов и субгоризонтальных поверхностей (ν=1°-2°). Склоны такие поверхности, на которых в перемещении вещества определяющую роль играет составляющая сила тяжести, когда (ν >2°). На долю склонов приходится 80% всей поверхности суши.

Силе тяжести на склонах противостоит силы сцепления частиц рыхлых пород между собой и с подстилающими невыветренными коренными породами. Это соотношение бывает разным. О перемещении вещества на склонах судят в поле, а в случае малых скоростей этих процессов – на основании изучения морфологии склонов и строения склоновых отложений.

На них могут быть как выработанные, так и аккумулятивные формы рельефа. Склоновая денудация является одним из основных экзогенных факторов формирования рельефа и основным поставщиком материала, из которого образуются аллювиальные и другие отложения.

Существует тесная связь между выветриванием и склоновыми процессами: быстрое удаление со склонов рыхлых продуктов выветривания обнажает свежую породу и тем самым способствует усилению выветривания.

Изучению склонов и склоновых процессов уделяется большое внимание. Это борьба с эрозией почв, при изысканиях под строительство сооружений на склонах, поиски различных ископаемых.

Морфология, (внешние особенности склонов): крутизна , длина , форма . По крутизне склоны делят: крутые (ν≥35°), склоны средней крутизны (ν=35°–15°), отлогие склоны (ν=15°–5°), очень отлогие склоны (ν=5°–2°). Это дает возможность судить о характере и интенсивности склоновых процессов.

По длине склоны делят на длинные (l>500м), склоны средней длины (l=500–50м), короткие склоны (l<50м). Их длина обуславливает различную степень увлажнения склоновых отложений, а от этого зависит интенсивность хода всех склоновых процессов.

По форме профили склонов могут быть прямыми, выпуклыми, вогнутыми, выпукло-вогнутыми (рис.15).

Форма профиля склонов несет особенно большую информацию о процессах, происходящих на них, и иногда дает возможность судить о характере взаимодействия эндогенных и экзогенных сил.

Наклоненные участки плоскости земли (склоны) – результат деятельности эндогенных или экзогенных сил.

Склоны эндогенного происхождения могут быть образованы в результате тектонических движений земной коры, магматизма, землетрясений, колебательных движений земной коры, складчатых или разрывных нарушений.

Склоны экзогенного происхождения: склоны созданные поверхностными текучими водами (флювиальные склоны), деятельностью озер, морей, ледников, ветра, подземных вод и мерзлотных процессов, хозяйственной деятельностью человека.

Эти склоны подразделяются на склоны денудационные (выработанные) и аккумулятивные.

Обвальные склоны . Это процесс отрыва от основной массы горной породы, крупных глыб и последующего их перемещения вниз по склону образованию обвала предшествует возникновение трещин, по которым происходит отрыв и обрушение блока породы. Морфологический результат – образования стенок (плоскостей) срыва и ниш в верхних частях склонов и наполнению продуктов обрушения, у их подножий. Они наблюдаются на склонах 30°40°.

Обвалы наблюдаются как в горах, так и на равнинах.

Осыпные склоны . Их образование связано с физическим выветриванием. Чаще всего образуются на склонах, сложенных мергелями или глинистыми сланцами. Различают осыпной склон, осыпной лоток и конус осыпи. Осыпной склон сложен обнаженной породой, подвергающейся физическому выветриванию. Осыпной лоток глубиной 1-2 м при ширине в нескольких метров. Когда уклон поверхности не станет меньше угла естественного откоса, тогда начинается аккумуляция обломков и формируется конус осыпи.

Сливаясь друг с другом, осыпные конусы образуют сплошной шлейф из крупных и мелких обломков породы. Формируются отложения, называемые коллювием (скопление). Он отличается плохой сортировкой материала.

В возникновении обвалов и осыпей принимает участие вода и гравитация.

Лавинные склоны. Скользящие и низвергающиеся в низ со склона снежные массы называются лавиной , (на горных склонах).

Существует 3 типа лавин: осовы, лотковые лавины, прыгающие лавины.

Оползневые склоны.

При оползании происходит перемещение монолитного блока породы. Они всегда гидрологически обусловлены. Они возникают, когда водопроницаемые породы подстилаются горизонтом водоупорных пород, чаще всего глин. Водоупорный горизонт служит поверхностью скольжения. При оползании порода может частично дробиться, превращаться в бесструктурную массу. Скопление оползневых масс у подножия склонов называется делювием. Бывают разные по размерам оползни. Образуются в горах и на равнинах, где они приурочены к берегам рек, морей, озер. Возникают на крутых склонах, равными 15° или больше. Такие оползни называются блоковыми или структурными. Встречаются наиболее часто.

Для выявления оползневых склонов важно изучать их морфологию. Признаки развития оползневых процессов это появление бугристости на поверхности и у основания склона, наличие террасовидных площадок, запрокинутых в сторону берега, замкнутых западин.

Склоны медленной солифлюкции – движение массы грунта, обладающего способностью растекаться толстым слоем. Возникает если рыхлые массы песчано-глинистого материала, насыщенные водой не в состоянии длительное время сохранять уклон своей поверхности. В умеренных широтах с гумидным климатом медленная солифлюкция характерна для нижних лучше увлажненных частей склонов, могут даже происходить на отлогих склонах, крутизной 3-4°.

Скорость движения грунта зависит от длины, крутизны и характера поверхности склонов, механического состава и мощности рыхлого чехла, наличия или отсутствия водоупорных пород. Скорости от 10 см до 2 м в час, характеризуются ровной поверхностью.

Дефлюкционные склоны . Возникают на склонах, где имеется растительный покров, там происходит медленное, вековое перемещение коры выветривания. Механизм перемещения – колебания температуры и влажности. Частицы нагреваются и расширяются, поднимаются ближе к поверхности и успевают пройти некоторое расстояние по склону. Такое медленное смещение коры выветривания (при ее глинистом или суглинистом составе) может протекать со скоростью от 0,2 до 1 см в год. Этот вид движения называется дефлюкция , или крипа. Признаки течения: слоистость течения, направление щебневых кос, изгибание корней растений вниз по склону. Протекают на склонах крутизной 10-35°. При большей скорости может произойти разрыв дернового покрова. Этот вид движения отдельных блоков называется децерация . Признак – микроскопичность на склоне. Дерновый покров разорван, на вертикальных гранях ступенек обнажаются почва или кора выветривания.

Большую роль при децарационных процессах играет увеличение давления на грунт – выпас скота – появляются коровьи тропы. Поэтому на склоне образуются волнистые микротеррасы.

Делювиальные склоны , на которых перемещение материала вниз по склону происходит в результате стока дождевых или талых вод в виде тонких струек, покрывающих всю поверхность склона. Энергия таких струек очень мала. Но они обуславливают смытие мелких частиц продуктов выветривания и отлогая их у подножия склонов, где формируется особый тип континентальных отложений (делювий) суглинков или супесей. Характеризуется отсутствием слоистости, слабой сортированностью частиц. Окрашены в различные оттенки серого цвета. В результате делювиального смыва уничтожается верхний плодородный горизонт почвы. Этим наносится большой вред.

Факторы делювиального смыва: крутизна, длина склона, состав слагающих его пород, характер атмосферных осадков, интенсивность весеннего снеготаяния, от микрорельефа, от характера поверхности склона (поле, луг, лес).

На пашне делювиальный смыв идет даже при наклоне 2-3°.

Равномерный плоскостной смыв может происходить лишь на ровных участках. Таких условий в природе нет. Поэтому по понижениям объединяются струи в небольшой поток, образуя борозды. Так на склонах начинается процесс размыва – эрозия, образуя промоины, овраги.

Такой процесс также наблюдается на солифлюкционных склонах, где солифлюкционные потоки приспосабливаются к имеющимся на склонах понижениям – безрусельных ложбин (деллей).

Делли – неглубокие (0,5м) понижения, расстояние между которыми от 20 до 60м. Они прямолинейны. Возникают на склонах дефлюкции от 10° до 15° крутизны.

Возраст склонов

Его определить трудно. Это объясняется тем, что на любом первичном склоне постоянно идут те или другие склоновые процессы. Если говорить о возрасте склона, то надо иметь в виде о времени действия того агента, который создал основные морфологические особенности первичного склона.

Для склонов эндогенного происхождения – это время проявления того или иного типа тектонических движений, для экзогенных – время действия одного из экзогенных агентов.

Проще решается вопрос о возрасте склонов аккумулятивных форм рельефа. Нужен возраст осадков – и это будет возраст склона.

Возраст денудационных склонов может быть определен по возрасту склоновых отложений, или по соотношению форм рельефа, возраст которых известен.

Пример, склоны речных долин Подмосковья сформировались после таяния московского ледника, так как долины врезаны в поверхность междуречья, сложенных ледниковыми отложениями московского возраста.

Если склоны долин опираются на пойму, то их возраст определить нельзя, формирование которых происходит и сейчас. При наличии в долине реки террас, возраст разных участков ее склонов можно уточнить.

Так если в долине имеется надпойменная терраса позднечетвертичного валдайского возраста, то склон долины, опирающийся на ее поверхность имеет возммраст средне – и позднечетвертичный (московско-валдайский возраст), а склон от поверхности террасы к пойме – позднечетвертичный – голоценовый (послевалдайский) возраст.

Развитие склонов. Понятие о пенепленах, педиментах, педипленах и

поверхностях выравнивания

Склоновые процессы ведут к выполаживанию склонов, к сглаживанию рельефа. А если участок земной поверхности находится длительное время в состоянии тектонического покоя, то выполаживание склонов приведет к съеданию, понижению междуречных пространств и формированию на месте расчлененного участка невысокой, слегка волнистой равнины, которую Девис предложил назвать пенепленом .

Но, чаще всего, развитие и образование денудационных выровненных поверхностей происходит путем отступания склонов параллельно самим себе, а сформировавшаяся денудационная равнина называется педипленом. Простейшая форма педипленизации – образование педимента – пологоволнистой площадки (3-5°) формирующейся в коренных породах у подножья отступающего склона (пустыни).

Оптимальные условия для формирования пенепленов имеются на платформах, со спокойным тектоническим режимом в умеренном гумидном климате (центральные части Русской равнины).

Образование педиментов, педипленов и пенепленов возможно только в условиях нисходящего развития рельефа, т.е. в условиях преобладания экзогенных процессов над эндогенными. При этом происходит уменьшение относительных высот и выполаживание склонов.

При неоднократной смене этапов нисходящего и восходящего развития рельефа в горных странах образуется ряд денудационных уровней в виде ступеней или ярусов на разных высотах. Это поверхности выравнивания (Кавказ, Африка).

К.С.ЛАЗАРЕВИЧ

СКЛОНОВЫЕ ПРОЦЕССЫ

Суть склоновых процессов состоит в том, что под действием силы тяжести - с помощью воды или без нее, иногда при участии мерзлотных процессов - породы, слагающие склон, сносятся с его верхней части к подножию, где и отлагаются. При этом, если склон предоставлен сам себе - не подрезается рекой либо волнами моря или озера, не участвует в тектонических движениях, - он постепенно выполаживается, то есть становится положе . Именно в склоновых процессах наиболее четко и непосредственно проявляется влияние силы тяжести.
Эта группа процессов объединяется не столько действующим фактором, сколько местом действия этого фактора. Процессы называются склоновыми потому, что действуют на склонах и преобразуют в первую очередь их. Проявляются склоновые процессы тем сильнее, чем круче склон. Можно считать, что на склонах крутизной менее 2-3° эти процессы уже не действуют.
Склоновые процессы сопровождают любой вид экзогенных процессов и многие виды эндогенных и связаны с ними настолько тесно, что кажутся входящими в состав этих процессов; исследователи не рассматривают склоновые процессы самостоятельно, о них забывают. Так, говорят, что деятельностью текучих вод создаются речные долины; между тем одна только деятельность текучих вод могла бы создать в горных породах лишь узкую щель, на дне которой течет вода; на самом же деле широкие долины равнинных рек и узкие каньоны горных - это результат совместного действия текучих вод и различных склоновых процессов.

Образование речной долины в результате работы реки и склоновых процессов

Породы, подвергшиеся выветриванию, готовы к движению. Если склон крут, обломок породы может просто упасть с обрыва или скатиться со склона. Падение обломков происходит неравномерно во времени и в пространстве. Склон может быть в разных местах сложен различными породами, и там, где порода интенсивнее выветривается, интенсивнее идет и перемещение обломков вниз по склону. В одном и том же месте при тумане или дожде обломки падают заметно чаще, чем в сухую погоду. Во много раз усиливается падение и скатывание обломков при землетрясениях.
Падение или скатывание мелких обломков (песка, дресвы, щебня) называется осыпанием ; если падают или скатываются крупные обломки, - это камнепад ; когда по склону сходит большая масса породы, которая в процессе движения дробится, перемешивается, - это обвал . Обломки у подножия склона, накопившиеся в результате осыпания и камнепадов, образуют осыпь . Осыпь может располагаться более или менее равномерной полосой вдоль склона, но чаще склон бывает неровным, его прорезают борозды, промытые водой, и сильнее всего осыпание идет именно по этим бороздам, под которыми осыпь приобретает форму наклонного конуса, прислоненного к склону.

Осыпной склон и конусы осыпи
По О.К. Леонтьеву и Г.И. Рычагову

Характерные особенности отложений, образовавшихся у подножия склона в результате осыпания и обваливания, - достаточно хорошая устойчивость обломков и их сортировка по крупности. Обломок, скатывающийся со склона, обладает кинетической энергией и затормозиться может только там, где подстилающая поверхность создает достаточно большое для этого сопротивление; поэтому, будучи заторможен, обломок ложится довольно прочно. Большой обломок обладает большей кинетической энергией, чем маленький, его труднее затормозить, поэтому он прокатывается дальше; в результате верхняя часть осыпи оказывается сложенной мелкими обломками, а крупные скапливаются у ее нижнего края - особенно хорошо это видно там, где крупность падающих обломков заметно различается.

Камнепадная сортировка материала

Значительно способствует склоновым процессам вода. Вода, которая медленно стекает во время дождя или при таянии снега по всей поверхности склона, может переносить мелкие частицы грунта с верхней части склона и откладывать их внизу; отложения, накопившиеся таким образом у подножия склона, носят название делювий (от лат. deluo - смываю).
Вода, просачивающаяся в горные породы, которыми сложен склон, меняет их свойства и способствует ускорению склоновых процессов. Так образуются, например, оползни . Оползни различаются по форме, по расположению относительно залегания слоев, в частности водонепроницаемых пород; рассмотрим один из наиболее распространенных их типов.

Оползень

В основании склона лежат глины; если они станут влажными, набухнут, поверхность их слоя будет скользкой и лежащие выше породы, особенно если они, пропитавшись водой, стали тяжелее, могут прийти в движение. Значительный объем породы (это могут быть десятки кубометров, а могут быть и миллионы) отрывается от склона, с которым раньше составлял единое целое, и соскальзывает вниз. Образуется стенка отрыва, дугообразная в плане, - оползневой цирк; вглубь стенка отрыва продолжается в виде поверхности скольжения, которая в верхней своей части сечет слои, в нижней же обычно совпадает с кровлей водонепроницаемых глин. Тело оползня запрокидывается, его верхняя поверхность приобретает уклон, противоположный общему уклону склона. Верхняя площадка оползня может быть очень большой; в долине Мезени есть деревня, стоящая на оползневом теле. Деревья, растущие на теле оползня, наклоняются вместе с поверхностью, но их вершины продолжают расти вверх, и стволы постепенно становятся искривленными, саблевидными.

Оползневой склон в долине Енисея, ниже Красноярска
Видны запрокинутые поверхности оползневых тел и саблевидные березы
Фото К.С. Лазаревича

Разница между оползнем и обвалом состоит в том, что обвал сходит стремительно, оползень же может произойти мгновенно, но может двигаться и медленно; в обвале масса горной породы дробится, перемешивается, а в оползне сходит как единое тело.

При больших обвалах могут быть перемещены огромные количества породы. Так, в 1911 г. на Памире произошел в результате землетрясения знаменитый Усойский обвал, создавший в долине реки плотину, выше которой образовалось Сарезское озеро. Объем обвала составил около 3 км3, вес - около 7 млрд т. Такое количество породы Амударья переносит за 25 лет, Волга - за 250 лет (правда, реки переносят материал на гораздо большее расстояние).

К числу процессов, формирующих склоны, относят лавины - снежные обвалы. Снег, обрушиваясь со склонов, увлекает за собой обломки горных пород, а когда снег тает, эти обломки остаются у подножия. Лавины чаще сходят по бороздам, промытым водой, снег накапливается в водосборных воронках в верхних частях этих борозд. Поэтому конусы под бороздами имеют смешанное происхождение, они образованы и водой и снегом.

Особенность склоновых процессов состоит в том, что темп их весьма различен. Общая закономерность - чем круче и выше склоны, тем процессы интенсивнее. Поэтому в горах обвалы, камнепады наблюдаются гораздо чаще, чем на равнине. Но и в горах протекают медленные массовые движения, постепенно и незаметно преобразующие склон, а на равнине может произойти быстрое смещение огромных масс породы на склоне.

Лавины в разной степени воздействуют на рельеф - в зависимости от того, идут они по снежному покрову или непосредственно по грунту. В основном по снегу сходят лавины в Хибинах; идут они преимущественно зимой. Когда раскапываешь лавинный снег, он кажется совершенно чистым, и лишь когда лавинный завал начинает таять, на поверхности то тут, то там появляются камешки, снесенные лавиной со склона. Но лавины в большинстве лавинных очагов сходят каждый год, в иных местах и несколько раз за зиму, так что суммарный эффект их воздействия на склон оказывается заметным. А на Кавказе лавины идут по преимуществу весной; перепады высот там гораздо больше, так что если лавина и пошла вначале по снегу, то ниже по склону она обычно выходит на грунт, потому что снег внизу уже стаял. Такая лавина захватывает гораздо больше частиц породы, ее рельефообразующее воздействие значительнее.
Наиболее распространенный, но наименее выразительный вид склоновых процессов исследовал в начале ХХ в. немецкий геоморфолог Вальтер Пенк*; он назвал это явление массовыми движениями . Эти движения распространены повсеместно на склонах, сложенных рыхлыми породами, но знают о них сравнительно мало, потому что они не создают специфических форм рельефа. Движение происходит неравномерно, но довольно медленно, по всему склону, захватывая порой значительный по мощности слой породы. Растительность не препятствует массовым движениям - она движется вместе с породой.

__________________________________________

* О В. Пенке см.: К.С. Лазаревич. Основоположники науки о рельефе//География, № 20/97, с. 6.

Понятие “склон”. Классификация склонов

В целом рельеф земной поверхности состоит из сочетания склонов и субгоризонтальных поверхностей. Согласно С.С.Воскресенскому,к склонам относятся такие поверхности, на которых в перемещении вещества определяющую роль играет составляющая силы тяжести, ориентированная вниз по склону. К склонам относятся поверхности с уклоном более 2°. По крутизне склоны классифицируются на: очень крутые – >35°; крутые – 15-35°; средней крутизны – 8-15°; пологие – 4-8°; очень пологие – 2-4°. По длине : длинные – >500 м; средней длины – 500-50 м; короткие <50 м.

На долю склонов приходится более 80% всей суши. Поэтому изучению склонов и склоновых процессов придается очень большое значение, имеющее как научный интерес (генезис и история развития рельефа), так и практический. Особенно важныприкладные исследования склоновых процессов в связи с эрозией почв, изысканиях под строительство сооружений, при поисках месторождений полезных ископаемых.

Склоновые процессы ведут к перемещению, а при благоприятных условиях – к накоплению продуктов выветривания, т.е. к образованию выработанных и аккумулятивных форм рельефа. Склоновая денудация является одним из основных экзогенных факторов формирования рельефа и поставщиком материала, из которого образуется аллювиальные, ледниковые, морские и другие генетические типы отложений.

По форме профиля склоны бывают прямыми, выпуклыми, вогнутыми и выпукло-вогнутыми или ступенчатыми. Форма профиля несет большую информацию о процессах, происходящих на них, а иногда дает возможность судить о характере взаимодействия эндогенного и экзогенного происхождения. Поскольку склоны возникают в результате деятельности эндогенных либо экзогенных сил, они подразделяются на склоны эндогенного и экзогенного происхождения .

Склоны эндогенного происхождения образуются в результате тектонических движений земной коры, магматизма, землетрясений. Достаточно условно к ним можно отнести склоны, созданные деятельностью грязевых вулканов (псевдовулканические).

Среди склонов экзогенного происхождения выделяются склоны, созданные поверхностными текучими водами (флювиальные склоны), деятельностью озер, морей, ледников, ветра, подземных вод, мерзлотных процессов. К этой же группе относятся склоны, созданные организмами (коралловые рифы), а также склоны тектогенного происхождения. Иногда склоны могут быть созданы в результате совокупного действия двух или нескольких экзогенных агентов.

Склоны экзогенного, эндогенного и псевдовулканического происхождения могут быть образованы за счет выноса и за счет накопления материала и, соответственно, могут подразделяться на денудационные и аккумулятивные. Денудационныеделятся на структурные – пространственные совпадающие с падением и простиранием отпрепарированных пластов устойчивых пород, и аструктурные – у которых такого совпадения нет. Склоны не остаются неизменными, а преобразуются под воздействием целого ряда процессов, называемых склоновыми.

По особенностям склоновых процессов С.С.Воскресенский выделяет следующие типы склонов:

1. Склоны собственно гравитационные . На склонах с крутизной 35-40° и более обломки, образующиеся в результате выветривания, под действием силы тяжести скатываются к подножию склонов. Это обвальные, осыпные и лавинные склоны.

2. Склоны блоковых движений образуются при смещении вниз по склону блоков горных пород разных размеров, чему способствуют в значительной мере подземные воды, хотя роль гравитации остается значительной. Крутизна склонов составляет 20-40°. К ним относятся склоны оползней, сплывов и склоны отседания.

3. Склоны массового смещения грунта . Характер смещения грунта зависит от его консистенции, происходит на склонах крутизной от 40 до 3°. К ним относятся солифлюкционные, склоны медленной солифлюкции, дефлюкционные (крип) и другие.

4.Склоны делювиальные (плоскостного смыва). Делювиальные процессы зависят от ряда факторов, и в первую очередь от состояния поверхности склонов. Они наблюдаются и на крутых и на очень пологих (2-3°) склонах.

Склоны гравитационные

а) Обвальные склоны. Обвалом называется процесс отрыва от основной массы горной породы крупных глыб и последующего их перемещения вниз по склону . Образованию обвала предшествует возникновение трещины или системы трещин, по которым затем происходит отрыв и обрушение блока породы. Морфологическим результатом обвалов является образование стенок (плоскостей) срыва и ниш в верхних частях склонов и накопление продуктов обрушения у их подножий.

Стенки срыва – это довольно ровные поверхности, часто совпадающие с плоскостями разломов и границами пластов. Наблюдаются на склонах крутизной 30-40°, ниши формируются на более крутых склонах, иногда до 90°, иногда ниши ограничены нависающими карнизами. Четко выраженные ниши напоминают по внешнему виду огромные цирковидные чаши. Аккумулятивная же часть обвального склона представлена беспорядочным холмистым рельефом с высотой холмов от нескольких до 30 м, редко больше.

Обвалы наблюдаются как в горах, так и на равнинах. В горах обвалы бывают весьма грандиозными. Вот лишь несколько цифр. При обвале в долине р.Мургаб (Западный Памир) объем обрушившейся породы составил >2 км 3 , а ее масса ~ 7 млрд.т. Если сравнить эту массу с твердым стоком реки Волги ~20 млн.т в год, то объем обвалившегося материала эквивалентен объему материала, вынесенному Волгой за 280 лет. Еще более грандиозные обвалы имели место в Альпах (до 15 км 3). Обвалы в горах часто приводят к перегораживанию речных долин и образованию озер. Таково происхождение озера Рица на Кавказе, Иссык в Заимийском Алатау и множество других озер в любом высокогорном районе мира.

Крупные обвальные массы распадаются на множество обломков разной величины и движутся вниз по склону, продвигаясь иногда на расстояние 7-12 км. Обвалы небольших масс породы, состоящей из обломков не более 1 м 3 , называют камнепадами. Обвалы и камнепады вместе с осыпями и лавинами осуществляют едва ли не основную работу по денудации склонов гор.

б) Осыпные склоны . Их образование связано преимущественно с физическим выветривание. Наиболее типичные осыпи наблюдаются на склонах, сложенных мергелями или глинистыми сланцами. У классической осыпи выделяют осыпной склон, осыпной лоток и конус осыпи.

Осыпной склон сложен породой, которая подвергалась физическому выветриванию. Продукты выветривания, перемещаясь вниз по склону, оказывают механическое воздействие на поверхность склона, вырабатывая в нем желоб – осыпной лоток глубиной 1-2 м при ширине в несколько метров. Движение обломков на осыпном склоне продолжается, пока уклон поверхности не станет меньше угла естественного откоса. С этого момента начинается аккумуляция обломков, формируется конус осыпи.

Осыпные конусы, сливаясь друг с другом, а также обогащаясь грубообломочным материалом, у подножья склона образуют сплошной шлейф из крупных и мелких обломков породы. Формируются отложения, которые называют коллювиальными или коллювием (colluvio – скопление). Коллювий отличается плохой сортировкой материала.

В возникновении обвалов и осыпей скрытое участие принимает вода, в частности, дождевые и талые воды. При сильных ливнях возникает грязекаменная масса – микросель, в процессе образования которого примерно равное участие имеют силы гравитации и текущей воды.

в) Лавинные склоны. Скользящие и низвергающиеся вниз со склонов снежные массы называют лавиной. Лавины – характерная особенность горных склонов с устойчивым снежным покровом. В зависимости от характера движения снега по склонам выделяют три типа лавин: осовы, лотковые и прыгающие лавины .

1) Осовами называют соскользнувший со склонов широким фронтом снег, толщина слоя снега при этом не превышает 30-40 см. Геоморфологическая роль такого типа лавин незначительна, т.к. лишь иногда у подножья склонов формируются небольшие гряды, состоящие из материала, захваченного осовом со склона.

2) Лотковые лавины движутся по строго фиксированным руслам, заложенным часто временными водотоками. У лотковых лавин, как правило, хорошо выражены лавиносборные понижения, лотки, по которым движется снежная масса, и конусы выноса. Лавиносборными понижениями часто служат кары или эрозионно-денудационные водосборные воронки.

Конусы выноса лавин состоят из снега перемешанного с обломочным материалом. Вытаивая из лавинного снега, обломочный материал из года в год скапливается у основания лавинных лотков, образуя рыхлую толщу, так называемый лавинный “мусор”. Лавинные конусы выносов состоят из несортированного обломочного материала и включений обломков деревьев, дерна и т.д. Поверхность лавинных конусов – неровная, бугристая.

3) Прыгающие лавины – это лотковые лавины, продольный профиль которых характеризуется наличием отвесных участков. Морфологические признаки прыгающих лавин мало отличаются от лотковых лавин.