Склоновые процессы

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 процессы

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.

Осыпи

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 оползней:

- 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 - особый тип солифлюкционных образований возникает на поверхностях, сложенных массивными гранитами, гнейсами и другими породами, дающими при выветривании глыбовую отдельность. На склонах здесь скапливаются развалы каменных глыб и щебня, которые медленно смещаются вниз по склону.Они называются курумами (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

...