Склоновые процессы

В группу склоновых процессов входят: оползни, обвалы, лавины и другие процессы перемещения отдельных частиц или блоков грунта и целых массивов горных пород вниз по склону под воздействием силы тяжести, водных потоков, ветра или криогенных факторов.

1. Склоны и склоновые гравитационные процессы

Склонами называются участки земной поверхности, имеющие относительно повышенный уклон, не менее 2°, на которых в перемещении вещества определяющую роль играет сила тяжести.

Различают склоны водораздельных плато, долин, впадин, горных вершин и хребтов. По углу склона выделяют:

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 - более 90°.

Высота и крутизна склонов играют определяющую роль в самом развитии рельефа, обусловливая возникновение различных денудационных и аккумулятивных процессов в пределах склона, особенности их проявления и их энергию. Морфология склонов чрезвычайно разнообразна и определяется рельефообразующими процессами и многими другими факторами, из которых важнейшее значение имеет геологическое строение.

Рельефообразующие процессы по своей роли в образовании склонов подразделяются на три категории:

1. Эндогенные склонообразующие процессы - тектоника и вулканизм; определяя движения земной поверхности, они обусловливают общие условия развития склонов.

2. Экзогенные склонообразующие процессы - деятельность водных потоков, ледников, абразии, ветра.

3. Склоновые процессы, связанные с действием сил гравитации, с оползанием и оплыванием, с плоскостным смывом, составляют третью категорию. Οʜᴎ перерабатывают первичные склоны, определяют их конкретный облик и их дальнейшее развитие.

Склоновые процессы - процессы преобразования склонов совместным действием денудации и аккумуляции. Рыхлые частицы или целые блоки горных пород смещаются вниз под действием различных сил и аккумулируются в нижних частях склонов и у подножия, или данный материал уносится рекой, волнами.

Характер склоновых процессов зависит от пород, которыми сложен склон, от его крутизны, от климатических условий. В случае если подножие склона не подмывается рекой или морем, то под действием склоновых процессов склон становится более пологим.

На склонах важнейшим фактором, вызывающим перемещение продуктов выветривания и разрушение склонов, является сила тяжести. При этом исходя из высоты и крутизны склонов, а также от степени и характера воздействия воды гравитационные силы вызывают возникновение целого ряда процессов. Этот ряд включает собственно гравитационные процессы (обваливание и осыпание), в которых действие силы тяжести проявляется в наиболее чистом виде;

водно-гравитационные процессы (оползание и солифлюкция), когда увлажнение горных пород становится обязательным фактором при решающей роли силы тяжести,

и водно-склоновые процессы (плоскостной смыв и склоновая эрозия), которые реализуются деятельностью текучих вод, лишь подчинœенных действию силы тяжести.

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

Гравитационные процессы развиваются только на крутых склонах с углом наклона более 30°. Главной областью их распространения являются горы. На равнинах они встречаются там, где имеются очень крутые склоны. При обрывистых и нависающих склонах развивается процесс обваливания - внезапное обрушение громадных блоков горных пород. На склонах меньшей крутизны возникает процесс осыпания, при котором основную роль играет скатывание обломков на поверхности склона.

62. Делювиальные процессы

Делю́вий (делювиальные отложения , делювиальный шлейф ; от лат. deluo - ʼʼсмываюʼʼ) - скопление рыхлых продуктов выветривания горных пород у подножия и у нижних частей возвышенностей.

Делювием или делювиальными отложениями в геологии называют отложения, образующиеся на склонах и у подожья гор при плоскостном смыве дождевыми и талыми водами продуктов разрушения горных пород, залегающих выше по склону. При этом в инженерно-геологической практике под делювием понимают разнообразные продукты выветривания - от глин и песков до больших глыб, смытых вниз по склону дождевыми и талыми водами, сползших под влиянием силы тяжести, морозного сдвига и текучести грунта.

Делювий распространён очень широко и образуется в результате переноса этих продуктов дождевыми потоками, талыми водами (плоскостного смыва). Немаловажную роль в данном играет сила тяжести, перемещающая частицы грунта. Вследствие делювиальных процессов грунты в верхней части склона разрушаются, в нижней же, напротив, происходит аккумуляция материала.

Структура делювия не слоиста и слабо отсортирована.

В делювии часто можно обнаружить россыпи месторождений вольфрама, золота͵ олова и других металлов.

Делювиальные отложения перекрывают большинство склонов, состав их тесно связан с характером склонов: на площадях с горным рельефом, узкими водоразделами, глубоковрезанными долинами и склонами крутизной более 25 преобладают крупнообломочные грунты, на пологих склонах - преимущественно глинистые отложения с примесью обломочного материала.

Делювиальные отложения по литологическому составу близки к делювиально-пролювиальным отложениям.

Делювиальные отложения , образовавшиеся в местах выхода глинистых пород терригенной и терригенно-карбонатной формаций, представленных суглинками с редким включением дресвы и щебня, характеризуются более высокой по сравнению с первыми естественной влажностью (8 - 41 %), низкой объёмной массой (1,8 – 2,03 г / см 3), малой и средней плотностью (24 - 52 %), повышенной сжимаемостью (0,37 – 1,06 – 0,78 – 1,0 - 6 Па) и низкими величинами модуля общей деформации, Суглинки слабо обводнены, дебиты колодцев составляют 0,01 л/с, родников - не более 0,2 л/с. Воды повышенной минœерализации, солоноватые.

Делювиальные отложения со значительным содержанием каменистого материала с точки зрения осадки под нагрузкой могут считаться достаточно-надежными.

Геолого-генетический комплекс делювиальных отложений распространен повсœеместно, кроме чрезвычайно крутых склонов. Делювий кристаллических сланцев и гранитоидов представлен дресвой, песком с глинисто-суглинистым заполнителœем каолинит-гидрослюдистого типа. В полосœе порфиритовой свиты байоса развит обломочный делювий кирпично-красного цвета͵ заполнитель - глина гидрослюдисто-монтмориллонитового типа. Делювий на субстрате карбонатных пород крупно-, средне - и мелкообломочный с глинистым и пылеватым заполнителœем.

Для борьбы с оползнем делювиальных масс (особенно при строительстве дорог) используются подпорные стенки. При малой мощности делювия, небольшой его влажности и возможности основать стенку на коренных породах склона такие стенки весьма эффективны, в противном случае они бесполезны. При оценке устойчивости делювиальных масс крайне важно учитывать:

1) условия их увлажнения;

2) характер подстилающего делювий рельефа;

3) наличие в подстилающей толще водоносных горизонтов;

4) свойства подстилающей толщи;

5) свойства самой делювиальной массы.

Делювиальные отложения - это те осадки, которые накапливаются на обширных равнинах у подножия склонов под действием струек талых снеговых и дождевых вод.

Наиболее оптимальными условиями для накопления делювия являются разреженный растительный покров и сильные, не обязательно даже частые ливневые дожди. Сегодня подобные условия наблюдаются в зоне степей, где интенсивно накапливается делювий.

Значительная мощность делювиальных отложений известна среди осадков перигляциальных зон, что позволяет делать вывод о наличии в ней в отдельные периоды сильных ливневых дождей и разреженном безлесном растительном покрове.

К этой группе процессов относятся водная эрозия, оползни, оплывины, осыпи, обвалы, лавины и сели.

При оценке инженерно-геологических условий какой-либо территории наличие или возможность развития большинства склоновых процессов рассматривается как отрицательное обстоятельство.

Каждый процесс в своем проявлении отчасти уникален, отчасти сходен с аналогичными процессами, развивающимися в других местах. По этой причине в одних случаях со склоновыми процессами можно успешно бороться, в других случаях их можно только ослабить, замедлить или частично предотвратить, а в третьих случаях воздействие на эти процессы малоэффективно.

Мероприятия по борьбе с развитием склоновых процессов в большинстве случаев сходны и чаще всего заключаются в уменьшении антропогенной и техногенной нагрузки, консервации склона, дополнительной высадке растений, организации поверхностного стока. Реже, при необходимости, выполняются различные инженерные работы.

Эрозия – процесс разрушения поверхностного слоя почв и горных пород текучими водами или ветром. Механизм развития эрозионного процесса может быть весьма разнообразным и для обозначения особенностей его протекания, места, характера воздействия на горные породы используются дополнительные термины плоскостная, линейная, боковая, донная, овражная и т.п. эрозия. Иногда используются слова, обозначающие провоцирующие факторы, послужившие толчком для начала процесса – транспортная, пастбищная, антропогенная эрозия.

Водная эрозия на склонах может развиваться по распределенной или сосредоточенной схеме в виде плоскостного смыва или линейного воздействия с образованием промоин и оврагов.

Плоскостной смыв (струйчатая эрозия) происходит за счет дождевых и талых вод по всей площади склона. Мелкими струйками вниз по склону переносятся и переоткладываются продукты выветривания преимущественно песчано-глинистого состава. Накопленный на склоне материал принято называть делювиальным чехлом (рис. 2.9).

Рис. 2.9.Формирование делювиального слоя

Его мощность обычно увеличивается вниз по склону и составляет от первых сантиметров до первых метров. Делювий является ценным почвообразующим материалом, а залегающие под ним коренные породы, особенно скальные, обладают этим свойством в значительно меньшей степени.

Скорость плоскостного смыва целиком зависит от крутизны склона и густоты растительного покрова, особенно травянистого. В естественных условиях скорость поступления материала с водораздела и плоскостного смыва вниз находятся в некотором равновесии, и мощность делювия остается неизменной или же медленно нарастает.

В нарушенных условиях, обычно в результате деятельности человека, растительный и почвенный покров нарушаются, скорость плоскостной эрозии возрастает и происходит сначала смыв почвенного, а потом и всего делювиального слоя, что наносит невосполнимый вред природе.

Линейная эрозия на склонах проявляется в форме образования промоин и оврагов. Процесс начинается с нарушения почвенно-дернового слоя. Причиной могут являться сильные потоки воды при таянии снега, ливневые дожди или антропогенные факторы – чрезмерный выпас скота, передвижение техники, земляные работы и т.п. Первоначально промоина имеет небольшую глубину и протяженность, однако стекающая по ней вода довольно быстро удлиняет и углубляет промоину, прорезает сначала делювиальный покров, а потом и коренную породу.

По мере своего развития промоина превращается сначала вV - образный овраг с интенсивной донной и боковой эрозией, растущий в сторону верховьев. Постепенно овраг углубляется до уровня, соответствующего местному базису эрозии, его рост в глубину прекращается, а продолжается только рост в ширину и его форма теперь называетсяU -образной.

Далее по мере расширения оврага стенки его выполаживаются и он приобретает еще более широкую корытообразную форму. В этом случае овраг принято называть балкой. При рассмотрении продольной схемы оврага в нем могут наблюдаться участки со всеми тремя типами поперечного профиля (рис. 2.10).

Рис. 2.10.Продольный и поперечный профили оврага:

а –V -образный профиль в верховьях;б –U- образный профиль в среднем течении;в – корытообразный профиль в нижней части склона

В верхней части оврагV -образный, в средней частиU -образный, в нижней – корытообразный.

Интенсивность развития овражно-балочной сети зависит от климата, высоты местности над уровнем моря, возраста рельефа и размываемости пород, слагающих склоны. Наиболее быстрый рост оврагов происходит в районах с редкими, но обильными осадками. На территории Восточно-Европейской равнины – это центральные области России, южной Украины и Молдавии.

Оврагообразование наносит ощутимый вред народному хозяйству, в первую очередь аграрному сектору. Для предотвращения роста оврагов применяются различные мероприятия, такие как засыпка верховьев привозным грунтом, дополнительное насаждение растительности (особенно кустарниковой), построение перемычек из местных материалов и соблюдение технологии возделывания земель.

Итак, главным отрицательным итогом эрозионного процесса, является постоянная утрата материала почвенного покрова. Восстановление почв происходит значительно медленнее, чем их потеря, при том, что в масштабах всей планеты и отдельных регионов, темпы потерь почвенного покрова постоянно возрастают, в связи с ростом населения и развитием цивилизации. Быстрее всего эрозия развивается в аридных районах с горным рельефом. Плоскостная эрозия приводит к большим потерям почвенного материала, чем линейная, - суммарно многочисленные мелкие дождевые и талые потоки разрушают и переносят взвешенного материала больше, чем разрушают ручьи, образующие овраги.

С геологической точки зрения эрозия развивается стремительно, но не настолько, чтобы быть заметной на памяти одного человека, поэтому долгое время эрозия почв не считалась чем-либо опасным, пока не были проанализированы исторические материалы, указывающие на то, что в прежние века площадь плодородных земель на заселенных людьми территориях была больше.

Историки считают, что в районах Средиземноморья и Ближнего Востока сохранилось лишь 10-20% земель, покрытых полноценным почвенным покровом по сравнению с аналогичными площадями, существовавшими здесь 2-3 тысячи лет назад. О продолжении этого процесса свидетельствует также современная статистика многих стран мира, отмечающая постоянный вывод из оборота земель сельскохозяйственного назначения и сокращение площадей с сохранившейся дикой природой.

Главными противоэрозионными мероприятиями, позволяющими сберечь почвенный покров, считаются правильная организация поверхностного стока и соблюдение необходимых требований в земледелии – правильное расположение борозд, правильная технология полива и обработки почв, планирование и террасирование территорий, ликвидация оврагов.

Еще одним значительным отрицательным фактором эрозии является ее воздействие на уже возведенные инженерные сооружения. При развитии оврагов и интенсивной эрозии по берегам рек возможны сильные размывы грунтов. Известны многочисленные случаи аварий и разрушений, происходивших в таких условиях. Случаи наступления эрозии на застроенные территории обычно хорошо заметны и при своевременном проведении противоэрозионных мероприятий отрицательного воздействия не оказывают.

Оползни – это медленное смещение вниз по склону крупных масс глинистых пород. Главной причиной оползневого процесса является наличие в природе крутых склонов, сложенных целиком или имеющих в разрезе песчано-глинистые породы. Если вес некоторого объема грунта в составе склона будет превышать силы его сцепления с основной массой породы, то оползневое смещение будет неизбежным. Оползневой блок будет сдвигаться вниз до тех пор, пока не займет более устойчивое положение.

Другие факторы, способствующие оползневому процессу – это искусственная подрезка или размыв основания склона, дополнительное увлажнение, удаление части растительности, сотрясения склона при работе техники, транспорта, при землетрясениях.

Авторы предлагают различные классификации оползней в зависимости от размеров и формы оползневого тела, состава пород, слоистости, называя при этом следующие элементы геологической среды - тело оползня (оползневой блок или оползень-поток) и поверхность скольжения (рис. 2.11).

Рис. 2.11.Оползень блокового типа:

а - оползневое тело;б - поверхность скольжения;в - оползневой цирк (поверхность срыва);г - оползневая ступень;д - вал выпирания;е - "пьяный" лес

Чуть выше тела оползня формируется оползневой цирк, а в земле могут образовываться трещины, называемые заколами. Если оползень произошел сравнительно недавно, в рельефе часто проявляется оползневая ступень, которая постепенно сглаживается, и в итоге может получиться ровный или бугристый склон. В случае, когда в результате смещения нижняя часть оползня слегка поднимается над поверхностью склона, это место называют валом выпирания.

Базисом оползания называется уровень, к которому стремится спуститься оползневой массив (фактически – нижняя точка поверхности скольжения). Для современного процесса – это подножье склона или дно долины реки. Вместе с тем в долинах рек, имеющих переуглубления или просто мощные толщи аллювия, встречаются древние оползни с базисом оползания, расположенным ниже поверхности земли. Такие оползни сформировались в предыдущие геологические времена, когда уровень реки и базис оползания располагались ниже современных.

Длиной оползня называется его размер сверху вниз вдоль по склону, шириной – размер по горизонтали поперек склона, а мощностью – расстояние вглубь от поверхности земли до поверхности скольжения. Размеры оползневых блоков могут варьировать от первых метров в длину и ширину до многих сотен метров. Размер отдельно взятого оползня зависит от высоты и крутизны склона, а также от состава пород в разрезе.

Смещение оползня обычно составляет несколько миллиметров или сантиметров в год, однако известны случаи, когда смещения составляли многие десятки метров. Особым, хотя и редким случаем, является срыв оползня, похожий на обвал, когда тело оползня перемещается на десятки метров за считанные секунды. По-видимому, аналогичным образом происходят подводные оползни - см. раздел "Абразия".

В обычных же условиях срыв оползня на склоне в населенном пункте может привести к разрушению построек и человеческим жертвам. Вместе с тем оползни способны стабилизироваться и не перемещаться в течение многих лет, а потом снова активизироваться при возникновении благоприятных условий. На местности современные оползневые участки нередко узнаются по произрастающему на них «пьяному лесу». Вследствие смещения грунтовых масс стволы деревьев приобретают наклоненную форму, которая через некоторое время изменяется на изогнутую, так как дерево стремится вернуть своему стволу вертикальное направление.

На Европейской части СНГ оползни развиты по долинам крупных рек – Волги, Оки, Москвы-реки, Дона, Днепра и др., а также по морским побережьям и на горных склонах Крыма, Кавказа, Карпат. Оползневые участки имеются в Москве, Нижнем Новгороде, Самаре, Саратове, Волгограде, Киеве, Одессе, на Южном берегу Крыма, Черноморском побережье Кавказа и многих других густо населенных местах.

Оползни доставляют немало неудобств, сложностей и даже аварий при строительстве и эксплуатации сооружений. Здание, построенное на оползневом массиве, будет испытывать недопустимые деформации и неизбежно трескаться (рис. 2.12).

Рис. 2.12. Схема деформации сооружения, выстроенного на оползне

С учетом высокой стоимости земель в населенных пунктах оползневые участки могут успешно использоваться для различных целей за исключением многоэтажного строительства. Здесь могут быть разбиты парки и скверы, сады и виноградники, построены автомобильные стоянки и некрупные легкие сооружения.

Противооползневые мероприятия.

1. Необходимо выполнить крупномасштабное инженерно-геологическое картирование территории с выделением оползневых и устойчивых участков.

2. Наиболее действенная мера по стабилизации оползня – это отсыпка грунта в его нижней части (рис. 2.13).

3. Организация поверхностного стока – прокладка канав, лотков, ливневой канализации. За счет этого не происходит ни дополнительного увлажнения поверхности скольжения, ни роста массы оползня из-за инфильтрации поверхностной влаги.

4. Сохранение растительного покрова и дополнительная высадка деревьев и кустарников на оползневых склонах.

Рис. 2.13.Схема укрепления оползня за счет отсыпки грунта в нижней части склона

Если оползневой участок обладает особенной ценностью для населенного пункта, то могут выполняться еще два типа дорогостоящих инженерных мероприятий.

5. Устройство дренажа склона.

6. Укрепление массива оползня с помощью буронабивных свай.

Оплывинами называются смещения вниз по склону небольших приповерхностных масс грунта (рис. 2.14).

Рис. 2.14.Оплывина

Внешне оплывины обычно проявляются в виде небольших бугров и трещин, протянувшихся поперек склона. Над свежей оплывиной бывает хорошо видна поверхность отрыва. Оплывины имеют сравнительно небольшие размеры от нескольких метров в длину и ширину до первых десятков метров. Под длиной оплывины подразумевается размер сверху вниз по склону, под шириной – размер по горизонтали. Мощность оплывины обычно не превышает одного метра.

Причины возникновения оплывин такие же, как и оползней – воздействие силы тяжести на породу, слагающую склон, дополнительное увлажнение, уничтожение растительности, нарушение почвенно-дернового покрова, подрезка и сотрясения склона.

Нередко оплывины возникают при весеннем оттаивании грунтов на склонах южной экспозиции. Сильно увлажненный оттаявший грунт сползает по границе с еще мерзлым грунтом, залегающим глубже. У подножья склона при этом накапливаются массы грунта очень характерного облика.

В области распространения многолетней мерзлоты данный процесс даже получил отдельное название –солифлюкция, от словsoil – земля иflow – течь. Отрицательным результатом оплывания грунтов является то, что оно может положить начало эрозионному процессу на склонах.

Трещины в дерново-почвенном слое, возникающие при оплывании, способны быстро разрастаться, превращаясь в промоины и овраги. По этой причине возникновение оплывин считается нежелательным процессом и для его предупреждения рекомендуется проведение мероприятий, сохраняющих и укрепляющих склон, аналогичных мероприятиям, проводимым для борьбы с водной эрозией и оползнями – консервация склона, высадка растений, организация стока, соблюдение требуемых уклонов при закладке насыпей и выемок и т.п.

Осыпи – это процесс падения и постепенного накопления на склонах обломков скальных пород, образующихся при выветривании (рис. 2.15).

Рис. 2.15.Осыпь

Размеры осыпей могут варьировать от первых метров в длину и ширину до многих сотен метров и даже первых километров сверху вниз по склону. Мощность осыпи может изменяться от десятков сантиметров до первых метров. В зависимости от крутизны склона и состава разрушающихся пород осыпи могут быть крупно-, средне- и мелкощебнистыми, содержать или не содержать песчано-глинистый заполнитель.

Движение осыпи может состоять в перекатывании отдельных обломков и в постепенном смещении вниз по склону всего массива. С поверхности осыпь может быть, как свежей, так и задернованной и даже залесенной. Причины подвижки осыпей те же, что и других склоновых процессов - сила тяжести, дополнительное увлажнение, сотрясения и подрезка склона, нарушение растительности.

Довольно распространенным является отрицательное воздействие осыпей на эксплуатируемые дороги. Оно проявляется в виде толкающего воздействия массива осыпи на сооружение и особенно часто в виде высыпания камней на дорожное полотно. В последнем случае с нагорной стороны дороги возводится и при необходимости надстраивается улавливающая стенка, а служба эксплуатации регулярно убирает упавшие на дорогу камни (рис. 2.16).

Рис. 2.16.Осыпь (улавливающая стенка)

Непосредственно на массиве осыпи строительство обычно не производится вследствие ее неустойчивости. В случае необходимости материал осыпи удаляется и основание сооружения располагается на коренных породах.

Возможно использование щебня осыпи как местного строительного материала, но при этом камни могут быть трещиноватыми, выветрелыми, местами покрытыми мхом, содержать глинистый заполнитель. Запасы незначительные.

Обвал - одновременное падение большого количества каменного материала. Главная причина обвалов - мощные сотрясения - естественные и искусственные, такие как землетрясения и взрывы. Прочие причины те же, что и других склоновых процессов.

Обвалы могут случаться с частотой от нескольких лет до многих тысяч лет. Для правильного освоения территорий необходимо выявить обвалоопасные и необвалоопасные участки. Обвалоопасные участки узнаются по распространению на них свежих глыб горных пород, коренное залегание которых находится выше по склону, по наличию утесов и останцов, по историческим данным и опросу местного населения.

Лавина - обвал снега в горах. К весне снег уплотняется, перекристаллизовывается небольшими гранулами и становится тяжелым. Человек, заваленный таким снегом, самостоятельно выбраться из-под него не может и быстро погибает от удушья. Имеются направления, называемые лавиноопасными, на которых лавины случаются почти каждый год.

Капитальные сооружения без специальной защиты здесь не возводятся. Наибольший ущерб лавины наносят автодорогам, участки которых закрываются на лавиноопасный период. Для упорядочения графика движения с помощью взрывов и обстрела производят искусственный сход лавин. Задача геологической службы - составить карты и определить периоды опасности лавин.

Сель - горный грязе-каменный поток большой разрушительной силы. Периодичность - раз в несколько десятков лет. На территории СНГ сели чаще случаются на Кавказе и в горах Средней Азии и редко в горах с более холодным климатом. Твердым материалом для селя служат скопившиеся на склонах продукты выветривания горных пород - песчано-глинистые и щебнисто-глыбовые накопления.

В случае затяжной весны или долгого периода дождей минеральный материал увлажняется до текучего состояния. В какой-то момент за счет ливневых дождей или сотрясения минеральный материал срывается со склонов и устремляется вниз по долине ближайшей реки горной реки, где образуется единый грязе-каменный поток, сильно превышающий уровень самой реки.

Мощный сель имеет большую скорость и разрушающую силу. Он сносит и полностью перекрывает жилые постройки, вырывает с корнем деревья, сдвигает насыпи, приводит к гибели людей. В месте выхода горной реки на равнину селевой поток теряет силу, растекается по большой площади и откладывается в форме, сходной с пролювиальными отложениями.

Из истории известны случаи катастрофических селей, жертвами которых стали тысячи людей. После схода очередного селя количество продуктов выветривания на склонах уменьшается и для их восстановления требуется несколько десятков лет, когда создадутся условия для следующего селя.

Противоселевые мероприятия. В первую очередь необходимо определение площадей питания, транзита и отложения селей. Для этого выполняются геолого-съемочные работы, а также изучаются исторические материалы. Вблизи населенных пунктов в случае необходимости возводятся специальные плотины, дамбы, селеуловители, селепропуски, проводится лесомелиорация склонов.

Крип - этим термином принято называть смещение вниз по склону массы породы (осыпи, оплывины), вызванное периодическим изменением объема. При дневном нагревании солнцем склоновая масса чуть увеличивается в объеме, в том числе удлиняется, но растягивается только вниз. При ночном остывании происходит сжатие, при этом вниз подтягивается верхняя часть геологического тела. Аналогичным образом крип может развиваться при сезонном промерзании-оттаивании или при набухании глинистых грунтов.

Склоновые (гравитационные) рельефообразующие процессы

Склоновые (гравитационные) процессы – это процессы, развивающиеся на склонах под действием силы тяжести (гравитации) и формирующие их . Склоны развиты практически везде. Они отличаются между собой углом наклона и своей формой. В зависимости от этого выделяют отвесные (обрывистые), крутые и пологие, и прямые, вогнутые, выпуклые и ступенчатые склоны. В горных районах развиты крутые и отвесные склоны. На равнинах и возвышенностях чаще встречаются пологие склоны, но в присутствующих там речных долинах, по берегам озер и в оврагах часто развиты отвесные и крутые склоны.

Склоновые процессы во многом зависят от горных пород, слагающих склоны. Если на склонах наблюдаются выходы плохо сцементированных или рыхлых мелкодисперсных пород (например, гравелитов, песков), то развиваются осыпные процессы , формирующие склоны осыпания .Образовавшаясяу подножия склона осыпь будет являться аккумулятивной формой, а выше расположенный склон осыпания - денудационной формой рельефа.

В случае наличия на отвесных склонах выходов плотных, сцементированных пород развиваются процессы обваливания (обвалы) , приводящие к образованию склонов обваливания и к скоплению у подножия их крупных (глыбовых) обломков. Процессы обваливания обычны для горных районов, но наблюдаются также на обрывистых склонах речных долин и морских берегов, сложенных крепкими породами. В отдельных случаях, чаще всего при землетрясениях, в горах происходят обвалы большой массы обломков, которые перегораживают горную долину, образуя запрудное озеро. Так, например, в 1911 г. очень крупный обвал создал Сарезское озеро на Памире.

Кроме обвалов в горах, чаще всего зимой наблюдаются обвалы больших масс снега, которые называются лавины . Лавинам способствуют быстрое накопление снега на склонах или снеготаяние, в результате которого происходит уменьшение сцепления снега с подстилающей поверхностью. Лавины сходят со склонов с большой скоростью и обладают большой разрушительной силой.

Если в нижней части разреза склона присутствует водоупорный (глинистый) слой горных пород, то на нем развиваются процессы оползания . В этом случае образуются оползни и склоны оползания . Оползень – это оторванная и смещенная вниз по склону под действием силы тяжести монолитная масса пород, обычно сохраняющая свое строение . На месте трещины отрыва образуется обрывистый склон, именуемый оползневым цирком. Свежий оползень, обычно, имеет полукольцевую форму, а старый чаще всего представляет собой бугор. Крупные оползни могут протягиваться вдоль склона на десятки метров. Деревья, сместившиеся вместе с оползнем, наклонены в разные стороны, образуя так называемый "пьяный лес". Оползни представляют собой опасное природное явление, которое может нанести серьезный ущерб. Поэтому их необходимо учитывать, особенно, при строительстве.

В северных районах, где развита многолетняя мерзлота, служащая тоже водоупором, даже на очень пологих склонах происходит медленное течение переувлажненных грунтов, называемое процессом солифлюкции . В этом случае на склоне образуются солифлюкционные террасы , представляющие собой оплывины языкообразной формы.

На заросших и задернованных склонах развивается замедленный, невидимый глазу склоновый процесс, выражающийся в медленном непрерывном сползании рыхлой массы почвы и грунтов, покрывающих склон. Этот процесс называется крип . Он происходит в результате самостоятельного перемещения отдельных частиц, обращающегося в массовое движение рыхлого грунта. Перемещение частиц совершается, главным образом, под действием силы тяжести при содействии резких колебаний температуры и чередовании процессов замерзания и оттаивания, изменяющих объем частиц. Чем круче склон, тем больше крип. Признаки присутствия крипа на склоне – это искривление стволов у основания деревьев или их наклон к подножию склона.

Под водой также происходят склоновые процессы. Подводные склоновые процессы связаны с перемещениями больших масс рыхлых осадков, выносимых реками в моря и океаны. В тех местах, где наблюдается резкий перепад глубин образуются подводные оползни и мутьевые потоки . Особенно ярко они проявляются на материковом склоне. Мутьевые потоки представляют собой насыщенные песчаным и алевритовым материалом суспензии, двигающиеся в подводных каньонах с большой скоростью (предположительно до 80 км/час). В результате у подножия материкового склона происходит аккумуляция осадков.

Вопросы для самоконтроля.

1. В результате чего происходят склоновые (гравитационным) процессы?
2. Какие процессы относятся к склоновым процессам?
3. От чего зависят типы склоновых процессов?
4. Как соотносятся денудационные и аккумулятивные формы рельефа на склонах, где развиты гравитационные процессы?
5. Какие бывают склоны в зависимости от развитых на них склоновых процессов?
6. Какое условие необходимо, чтобы образовалась лавина?
7. Что такое оползень?
8. Какое условие необходимо для образования оползня?
9. Какие условия необходимы для развития процесса солифлюкции?
10. Что образуется в результате солифлюкционного процесса?
11. Что такое крип?
12. По каким признакам можно определить крип?

13. Какие процессы проявляются на материковом склоне и в чем они проявляются?

Рассмотрим более подробно некоторые процессы, происходящие на склонах, и их морфологические результаты.

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. Морфологическим результатом обвалов является образование стенок (плоскостей ) срыва и ниш в верхних частях склонов и накопление продуктов обрушения у их подножий.

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.

Для аккумулятивной части обвального склона характерен беспорядочный холмистый рельеф с высотой холмов от нескольких метров до 30 м, реже больше. Высота холмов зависит от размера обломков.

Обвалы наблюдаются как в горах, так и на равнинах. Наиболее грандиозны обвалы в горах. Так, при обвале в долине р. Мургаб (Западный Памир, 1911 г.) объем обрушившейся породы составил более 2 км 3 , а ее масса - около 7 млрд т. Если сравнить эту массу с твердым стоком Волги (около 25 млн т/год), то по масштабам рельефообразующего процесса обвал в долине Мургаба эквивалентен объему материала, вынесенному Волгой за 280 лет. Еще более грандиозные по масштабам обвалы наблюдались в Альпах. По данным А. Герхарда, объем наиболее крупного из них составил около 15 км 3 , а площадь, занятая обвальными массами, 49 км 2 .

Обвалы в горах часто приводят к перегораживанию речных долин и образованию озер. Таково происхождение оз. Рица на Кавказе, оз. Иссык в Заилийском Алатау, Сарезского на Памире и множества других в любом высокогорном районе мира.

Крупные обвальные массы распадаются на множество обломков разных размеров, движутся вниз по склону, откладываются у подножия склона или по инерции продолжают перемещаться по дну долины. Известны случаи, когда обвальные массы продвигались по крутым уклонам узких горных долин на расстояние 7-12 км. При движении вдоль долин каменные потоки значительно изменяют поверхность склонов долин. По данным С. Н. Матвеева, поток скалистых обломков в одной из альпийских долин выработал борозду глубиной 6-10 м при ширине 10-20 м.

Обвалы небольших масс породы, состоящей из обломков размером 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. По данным М. И. Ивероновой, скорость денудации в Тянь-Шане только за счет камнепадов составляет 0,17 мм/год.

Осыпные склоны. Образование осыпей связано преимущественно с физическим выветриванием. Наиболее типичные осыпи наблюдаются на склонах, сложенных мергелями или глинистыми сланцами. У классически выраженной осыпи различают осыпной склон, осыпной лоток и конус осыпи. сложен обнаженной породой, подвергающейся физическому выветриванию. Продукты выветривания (щебень и дресва), перемещаясь вниз по склону, оказывают механическое воздействие на поверхность склона и вырабатывают в нем желоба - осыпные лотки глубиной 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, бровка склона становится фестончатой (рис. 13.2, приложения 3, 4). Иногда рельеф денудационной части осыпных склонов оказывается очень сложным, образованным системой башен, колонн и др.

Движение обломков на осыпных склонах продолжается до тех пор, пока уклон поверхности не станет меньше угла естественного откоса. С этого момента начинается аккумуляция обломков, формируется конус осыпи. Осыпные конусы могут сливаться друг с другом. К ним примешивается грубообломочный обвальный материал. В результате у подножия склона образуется сплошной шлейф из крупных и мелких обломков породы. Формируются отложения, называемые коллювиальными, или просто коллювием (colluvio - скопление, беспорядочная груда). Коллювий отличается плохой сортировкой материала. Одна из особенностей строения коллювиальных отложений заключается в том, что наиболее крупные обломки продвигаются дальше всего по аккумулятивной части осыпного склона и слагают подножие осыпей.

В образовании обвалов и осыпей принимает участие вода. Дождевые и талые воды разрабатывают трещины, по которым происходит срыв обвально-осыпных масс, способствуют разрушению породы при замерзании в трещинах. Разрушение усиливается и за счет изменения объема породы при увлажнении и высыхании. При сильных ливнях стекающие по склону осыпей потоки воды подхватывают и приводят в движение не только мелкие частицы, но и дресву, мелкий щебень. Возникает грязекаменная масса - микросель. При незначительном изменении уклона микросель отлагает несомый материал в виде небольшого «языка» с расширенной и утолщенной частью в основании. Такие как бы застывшие в своем движении «потоки» нередко можно видеть в нижних частях и у подножия осыпей сразу после ливня. В этом процессе примерно равное участие принимают гравитация и вода.

Рис. 13.2.

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 лавины особы и лотковые.

Осовами называют соскользнувший широким фронтом снег (вне строго фиксированных русел). При осовах в движение вовлекается слой снега толщиной 30-40 см. Геоморфологическая роль такого типа лавин незначительна. Лишь иногда у подножия склонов формируются небольшие грады, состоящие из материала, захваченного особом со склона.

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 служат отмершие ледниковые кары или эрозионно-денудационные водосборные воронки.

Лавинные лотки - это крутостенные врезы с отшлифованными склонами, обычно лишенными растительности. В поперечном сечении у них часто бывает корытообразная форма. Продольный профиль лотков может быть ровным или с уклонами различной величины. Лавинные лотки хорошо опознаются на местности и дешифрируются на аэрофотоснимках по ряду косвенных признаков: по «лавинным прочесам», т.е. полосам, лишенным древесной растительности, изменению характера растительности и др.

Конусы выноса лавин состоят из снега, перемешанного с обломочным материалом, вытаивающим из него и скапливающимся из года в год у основания лавинных лотков. Он 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 др. Поверхность лавинных конусов выноса из-за неравномерного содержания обломочного материала в снежной массе лавины неровная, бугристая (рис. 13.3).

При движении лавин по ровной или слегка наклонной поверхности дна долин иногда происходит выпахивание аллювия. В результате создаются гряды, похожие на снежные валы, образующиеся после прохода снегоочистительного клина при расчистке дорог. В зависимости от мощности аллювия высота град может колебаться от 10 см до 5 м. За счет выброса аллювия сошедшей со склона лавиной на противоположном берегу реки могут образоваться бугры высотой 2-3 м.

Выделяют еще так называемые прыгающие лавины, к которым относят лотковые лавины, характеризующиеся в продольном профиле наличием отвесных участков. Морфологические признаки прыгающих лавин мало отличаются от лотковых.

Рельефообразующая роль лавин определяется их размером и частотой схода. Размер и частота схода, в свою очередь, зависят от размера лавиносборных понижений, длины и крутизны склонов, количества выпадающих осадков, а также погодных условий в момент схода лавин. Сухой и мокрый снег лавин по-разному воздействуют на подстилающее ложе.

Оползневые склоны. В отличие от рассмотренных выше процессов при оползании происходит перемещение монолитного блока породы. 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 подножия склонов называют деляпсием. Размеры оползней сильно варьируют. Встречаются громадные оползни, захватывающие сотни тысяч кубических метров породы, и малые, объем которых не превышает нескольких десятков кубометров.

Рис. 13.3. А - конус лотковой лавины, «пропиленный» и подмытый рекой; Б - поваленный лавиной лес (на переднем плане «лавинный мусор»)

Оползни образуются как в горах (в областях развития слабо-сцементированных пород), так и на равнинах, где они приурочены к берегам рек, морей, озер. Возникают оползни на крутых склонах, наклон которых равен или превышает 15°. При меньших углах оползни образуются редко.

При оползании формируется определенный комплекс форм рельефа: оползневой цирк, ограниченный стенкой срыва оползня (оползневым уступом), оползневой блок, характеризующийся в большинстве случаев запрокинутостью верхней площадки (оползневая терраса) в сторону оползневого склона и крутым уступом, обращенным в сторону реки, моря или озера по направлению движения оползня. В некоторых случаях в результате деформации поверхностных слоев породы движущимся оползневым блоком возникает напорный оползневой вал. Морфологические элементы оползня показаны на рис. 13.4.

Оползни описанного типа встречаются наиболее часто, их называют блоковыми. Встречаются и другие виды оползней. Например, оползни-оплывины - мелкие оползни, захватывающие толщу пород от 0,3 до 1,5 м. Ведущее значение в их образовании имеет увлажнение верхнего горизонта рыхлых осадков, слагающих склоны, иногда только почвенного слоя. Образованию оползней-оплывин способствуют также крутизна склона (15° и больше) и залегание водоносного горизонта в основании рыхлой толщи. В результате оползней-оплывин у подножия склона накапливаются массы оплывшего материала со сложным бугристым микрорельефом.

Рис. 13.4.

• 1 - первоначальное положение склона; 2 - ненарушенные слои;
• 3 - оползневой блок; 4 - поверхность скольжения; 5 - площадка оползневой террасы; 6 - стенка срыва оползневого тела; 7 - напорный оползневой вал;
• 8 - урез реки

Для выявления оползневых склонов важное значение имеет изучение морфологии склонов. Свидетелями развития на склоне оползневых процессов служат появление «беспорядочного» бугристо-волнистого рельефа на поверхности и в основании склона, наличие террасовидных площадок, запрокинутых в сторону берега, свежих стенок срыва, замкнутых западин и других форм, чуждых обычному склону реки или берегу моря (рис. 13.5, приложения 8, 9). Следует заметить, что крупные

Рис. 13.5. А - правый берег Волги (фото Г. И. Рычагова); 5 - правый берег р. Пахры (фото 3. Виноградова)

оползневые тела на склонах могут быть приняты за речные, озерные или морские террасы. Это один из видов так называемых псевдотеррас. От обычных речных, озерных или морских террас оползневые псевдотеррасы отличаются более неровным рельефом, запрокинутостью в сторону берега, невыдержанностью по простиранию и высоте. Одним из основных отличий оползневых псевдотеррас от обычных является отсутствие на их поверхности речных, озерных или морских отложений: строение псевдотеррас идентично строению склонов, на которых идут оползневые процессы. Характерным внешним признаком оползневых склонов является развитие на них так называемого пьяного леса, когда стволы деревьев вследствие движения грунта оказываются наклоненными в разные стороны (рис. 13.6).

Рис 13.6.

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. Этот процесс широко распространен на Среднесибирском плоскогорье, где отседание развивается особенно интенсивно при залегании траппов на осадочных породах, способных к пластическим деформациям (глины, мергели, алевриты). Пластические деформации пород, подстилающих траппы, способствуют образованию в траппах (вблизи уступов речных, морских или озерных склонов) все более расширяющихся и углубляющихся трещин (рис. 13.7, приложение 10). Рост трещин приводит к отделению и последующему дроблению (в результате обвала) отделившихся блоков. Объемы блоков колеблются от десятков до тысяч кубических метров. С отседанием связано распространение «рвов отседания» - глубоких (до 20 м) и широких (до 100 м) трещин, параллельных склону. Длина рвов отседания исчисляется сотнями метров. В плане они имеют прямолинейные или ломаные очертания.

Рис. 13.7.

а - рвы отседания; 1 - вертикально-трещиноватые массивные породы;

2 - породы, способные к пластическим деформациям; 3 - щебнистосуглинистые отложения

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.

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 (от лат. solum - почва, земля Hfluctio - истечение). Она протекает только в так называемом деятельном слое - слое сезонного промерзания и оттаивания. Наличие на некоторой глубине водо- упора (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 жидко-текучую консистенцию (состояние), способность течь тонким слоем. Солифлюкционное течение грунта происходит на склонах разной крутизны, начиная с углов наклона 2-3°. Скорость солифлюкционного движения измеряется миллиметрами и даже сантиметрами в секунду. Преобладающие скорости изменяются от 3 до 10 м/год. Такую солифлюкцию называют быстрой в отличие от медленной солифлюкции. Мощность солифлюкци- онных потоков невелика (20-60 см). Лишь в нижней части склона, где движение солифлюкционного потока замедляется, мощность медленно текущей массы может увеличиваться до 1 м и более. В результате образуются натечные солифлюкционные терраски (приложение 24), языки, гофры, фестоны (рис. 13.8). Ширина языков-террасок может достигать нескольких десятков метров. В высоких широтах солифлюкция - один из основных поставщиков материала в долины рек и временных водотоков (рис. 13.9).

Склоны медленной солифлюкции. Медленная солифлюкция - движение массы грунта, обладающего вязко-текучей консистенцией, т.е. способностью растекаться толстым слоем. Возникает медленная солифлюкция в случае, если рыхлые массы, насыщенные водой,

Рис. 13.8.

А - солифлюкционный язык; Б - полосная солифлюкция (архипелаг Северная Земля. Фото М. Ю. Москалевского)

не в состоянии длительное время сохранять уклон поверхности. К склонам медленной солифлюкции относится значительная часть склонов в арктических и субарктических районах. В умеренных широтах с гумидным климатом медленная солифлюкция наиболее характерна для нижних, лучше увлажненных частей склонов. Таким образом, склоны медленной солифлюкции широко распространены. Процессы медленной солифлюкции могут происходить даже на пологих склонах, крутизна которых всего 3-4°.

Рис. 13.9.

Скорость движения грунта при медленной солифлюкции зависит от длины, крутизны и характера поверхности склонов, механического состава и мощности рыхлого чехла, наличия или отсутствия подстилающих водоупорных пород. Преобладающие скорости - от нескольких сантиметров до десятков сантиметров в год.

Процессы медленной солифлюкции наблюдаются и во влажных тропических районах, где вязко-текучая консистенция грунта обусловлена обильными атмосферными осадками в течение всего года или значительной его части. Такую солифлюкцию называют медленной «тропической -?> солифлюкцией. Благоприятствуют ей (кроме обилия осадков) интенсивное химическое выветривание, дающее большое количество глинистого материала, а также присутствие коллоидных растворов, связанных с пышным развитием растительного покрова.

С процессами солифлюкции связаны такие формы рельефа, как солифлюкционные валы и гряды, а также делли. Делли - неглубокие (0,25-0,5 м) понижения, расстояние между которыми колеблется от 20 до 60 м (рис. 13.10). В рельефе они выражены нечетко и часто бывают заметны только благодаря изменению характера растительного покрова. В большинстве случаев делли прямолинейны и в отличие от мелких эрозионных форм не ветвятся, а следуют параллельно друг другу. Возникают они на склонах крутизной от 10 до 25° (приложения 7, 25).

Дефлюкционные склоны. Дефлюкция (от лат. defluo - истекаю) - пластичное движение в виде медленного выдавливания слабо увлажненных грунтовых масс под почвенно-растительным покровом. Наблюдается преимущественно в областях гумидного климата. Смещение пород протекает со скоростью от 0,2 до 1,0 см/год на склонах крутизной от 8-10° (иногда меньше) до 35°.

Рис. 13.10.

Вертикальный масштаб на профиле увеличен в 20 раз по сравнению с горизонтальным:

1 - почва; 2 - коренные породы; 3 - смещающиеся склоновые отложения

Дефлюкция тесно связана с другими склоновыми процессами, в частности с крипом (от англ, creep - ползти, сползать), который возникает под влиянием периодического изменения объема грунтовой массы, вызываемого колебанием температуры (температурный крип), попеременным промерзанием и оттаиванием (мерзлотный, или криогенный, крип), набуханием и усадкой глинистой составной части при увлажнении и высыхании (гигрогенный крип), развитием и отмиранием корней растений. Крип, подобно дефлюкции, вызывается действием силы тяжести.

Механизм медленного массового перемещения материала вниз по склону можно рассмотреть на примере температурного крипа. Частица грунта, нагреваясь, расширяется. Находясь на наклонной поверхности, она испытывает действие силы тяжести, которая в этом случае может быть разложена на два вектора - один направлен вниз по склону, второй - по нормали к поверхности склона. Расширяясь, частица как бы поднимается ближе к поверхности. Выведенная из состояния равновесия, она успевает переместиться на некоторое расстояние вниз по склону. При понижении температуры частица опускается, но уже не на то место, с которого она сдвигалась при нагревании. При неоднократном нагревании частица, перемещаясь каждый раз на микроскопически малое расстояние, очень медленно сползает вниз по склону. Механизм движения частицы за счет изменения увлажненности в принципе тот же, добавляется только эффект пластичности грунта. Скорость такого медленного смещения коры выветривания (при ее глинистом или суглинистом составе) от 0,2 до 1,0 см/год. Криогенный крип происходит за счет изменения объема грунта при его попеременном промерзании и оттаивании. Крип распространен во всех климатических зонах и в грунтах разного гранулометрического состава.

О наличии на том или ином склоне медленного движения материала в результате дефлюкции и крипа можно судить по таким признакам, как «слоистость течения », обнаруживаемая на вертикальном разрезе коры выветривания, направление «щебневых кос » в местах близкого залегания к поверхности коренных пород (рис. 13.11, 13.12), изгибание по склону корней растений и некоторым другим. Дефлюкционные склоны обычно характеризуются ровной поверхностью и специфических морфологических черт рельефа не имеют. Поэтому задернованные или занятые лесом ровные склоны с первого взгляда могут показаться «мертвыми», неразвивающимися.

Рис. 13.11.

а - сильно смещенные склоновые отложения; б - горизонт кос (слабо смещенные склоновые отложения); в - «разборная скала» - подвергшиеся разрушению гранитоиды; г - солифлюкционная терраска. Цифры вверху - расстояние в метрах. Вертикальный и горизонтальный масштабы одинаковые

Рис. 13.12.

А - кора выветривания; Б - коренная трещиноватая порода (по И. С. Щукину, 1960)

Если скорость движения превышает указанные выше пределы (что может быть при высокой степени увлажнения поверхностных слоев грунта), дефлюкционное смещение может привести к разрыву дернового покрова. Тогда массы движутся уже не в виде медленно сползающего сплошного слоя, а в виде прерывистого сползания отдельных блоков поверхностного слоя, напоминающего в миниатюре оползневой процесс. Эта разновидность дефлюкции называется децерацией. О существовании децерационного движения можно судить по микроступенчатости на склоне. Дерновый покров оказывается разорванным, и на вертикальных гранях ступенек обнажаются почва или залегающие под ней породы.

Определенную роль при децерационных процессах играет увеличение нагрузки на грунт, в частности выпас скота. Следует заметить, что скот не только способствует увеличению децерации, но и появлению рельефа «коровьих (овечьих ) троп». Используя горизонтальные площадки микроступенек, животные протаптывают тропы. В результате на склоне образуются волнистые микротерраски, протягивающиеся на десятки и даже сотни метров (рис. 13.13).

Рис. 13.13.

Курумовые склоны. Поверхности, образованные скоплением глыб размером от десятка сантиметров до 1 м и более в поперечнике, с незаполненными мелкоземом межглыбовыми полостями называются куру- мами (рис. 13.14). 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 (более 1 м в поперечнике) возникают при разрушении интрузивных пород, обломки несколько меньших размеров (менее 1м) - при выветривании эффузивных пород и песчаников. При выветривании сланцев образуется щебнистый материал. С. С. Воскресенский делит курумы на курумы-осыпи, возникающие как осыпь и развивающиеся потом как курумы, и «настоящие курумы», питающиеся снизу за счет разрушения подстилающих пород. Курумы встречаются и на крутых (15-35°), и на пологих склонах, и на горизонтальных поверхностях вершин и горных седловин. Границы курумов с соседними задернованными склонами довольно четкие. Поверхность курумов неровная, колебание ее относительных высот зависит от размеров обломков и характера их залегания. Заглубление верхней и приподнятость нижней частей курума по отношению к поверхности задернованного склона свидетельствуют о более быстром смещении материала курума вниз по склону, чем на соседнем задернованном склоне. Текстурные особенности курумовых отложений дают основание говорить о том, что материал в них движется не только вниз по склону, но и по нормали к нему, следствием чего является неплотная упаковка глыб, миграция крупных глыб к поверхности курума. Каменный материал курумов движется вниз по склону под действием криогенного крипа. Поэтому на пологих днищах ложбин (служащих путями стока воды), к которым приурочены курумы, каменный материал движется, как правило, быстрее, чем на крутых склонах.

Рис. 13.14.

Линейно вытянутые курумы называют каменными реками. Длина каменных рек, по данным С. С. Воскресенского, на Среднесибирском плоскогорье достигает 500 м, а в Забайкалье и Восточном Саяне превышает 1 км. Ширина их различна - от десятков до сотен метров. Скорости движения каменных рек могут достигать 1,5, чаще 0,2-0,3 м/год. «Истоками» каменных рек часто являются обширные по площади «настоящие» курумы, именуемые иногда каменными морями.

Массовое движение грубообломочного материала на склонах широко развито в аридных и семиаридных (semi - полу-, aridus - сухой) областях, где главными действующими факторами, вызывающими образование обломков и движение их вниз по склону, являются температурное выветривание, сила тяжести и температурный крип.

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 подножия склонов, где формируется особый тип континентальных отложений, называемых делювиальными, или просто делювием (от лат. deluo - смываю) (рис. 13.15). Делювий чаще всего представлен суглинками или супесями. Однако состав его может меняться в широких пределах в зависимости от факторов, обусловливающих делювиальный смыв. Делювий характеризуется отсутствием слоистости или грубой слоистостью, параллельной склону, слабой сорти- рованностью слагающих его частиц, крупность которых, как правило, уменьшается по мере удаления от подошвы склона. Часто делювиальные отложения бывают окрашены в различные оттенки серого цвета. В результате делювиального смыва уничтожается верхний, наиболее плодородный горизонт почвы, который и придает сероватую окраску отложениям. Делювиальный смыв наносит большой вред почвенному покрову.

Интенсивность делювиального смыва зависит от ряда факторов: крутизны, длины склона и состава слагающих его пород, режима атмосферных осадков, интенсивности весеннего снеготаяния, от микрорельефа и характера поверхности склонов (занят ли склон лугом, пашней или лесом). Следует отметить, что характер растительного покрова (наличие или отсутствие дернины на склоне) более чем любой из перечисленных выше факторов влияет на интенсивность делювиального смыва. В лесу, с хорошо развитой лесной подстилкой, и на поверхностях с плотной травянистой дерниной делювиальный смыв гасится полностью, в том числе на крутых склонах. На пашнях же делювиальный смыв идет очень интенсивно даже при очень малых (2-3°) углах наклона. Так, на Придеснинском опытно-овражном участке на пашне и на посевах овса и кукурузы при углах наклона 17°, интенсивности осадков 2 мм/мин и общем их количестве 120 мм (один дождь) смыв достиг 47 т/га. Рядом, в тех же условиях, но на целинных участках, смыва не наблюдалось даже при углах наклона 24°. Неправильная распашка склонов, вырубка леса, неумеренный выпас скота резко увеличивают интенсивность склоновой денудации.

Рис. 13.15.

Равномерный плоскостной смыв может быть лишь на ровных склонах. Таких «идеальных» условий в природе нет. На поверхности склонов всегда есть неровности, понижения различных размеров. Встречая на своем пути такие понижения, отдельные струйки сливаются, образуют более мощные струи. Эти струи, обладая большей «живой силой», уже используют не только имеющиеся понижения, но и начинают прокладывать свой собственный путь, врезаясь в поверхность склона и образуя борозды. Так на склонах начинается процесс размыва - эрозия. Часть борозд с течением времени превращается в промоины, а некоторые из промоин - в овраги. Переход плоскостных склоновых процессов в линейные наблюдается не только на делювиальных склонах. Выше говорилось о переходе «каменных морей» в «каменные реки». Такой процесс наблюдается и на солифлюкционных склонах, где линейность движения выражается в форме безрусельных ложбин - деллей (см. рис. 13.10, приложения 7 и 25).

Заканчивая характеристику склоновых процессов, следует отметить, что несмотря на внешнюю «неброскость» делювиально-солифлюкцион- ным процессам принадлежит главная роль в выполаживании склонов, в формировании таких широко распространенных форм рельефа, как придолинные и прибалочные склоны, делювиально-солифлюкционные «шлейфы».

На дне морей и океанов склоновые процессы имеют свою специфику (см. гл. 20, разд. «Гравитационные подводные процессы»).

Склоновые процессы

Скло́новые проце́ссы

процессы, происходящие на склонах, их формирующие и преобразующие. Все они осуществляются под действием силы тяжести и перемещают частицы грунта или крупные блоки горных пород вниз по склону, частично откладывая этот материал в нижней части склона и у его подножия. В зависимости от агента, производящего перемещение материала, различают: гравитационные процессы – оседание крупных глыб, осыпание, обвалы, оползни; водные (флювиальные) – смыв и аккумуляция поверхностным стоком (эрозия почв) , размыв (образование склоновых промоин и оврагов), подмыв склонов рекой, группа процессов, обусловленных наличием и миграцией в грунте подземных вод (течение и сползание грунтов); мерзлотные (криогенные) – движения грунтов на склонах при их попеременном замерзании и оттаивании (солифлюкция, мерзлотное сползание); эоловые – выдувание сухих глинистых и песчаных частиц, их аккумуляция на склоне; береговые – разрушение береговых склонов волнением моря или озера (абразия), аккумуляция у их подножий пологих пляжей.

География. Современная иллюстрированная энциклопедия. - М.: Росмэн . Под редакцией проф. А. П. Горкина . 2006 .

Смотреть что такое "склоновые процессы" в других словарях:

склоновые процессы - Совокупность процессов, воздействующих на форму и эволюцию склонов: горные обвалы, оползни и т.п … Словарь по географии

ГРАВИТАЦИОННО-СКЛОНОВЫЕ ГЕОТЕХНОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ - 12. ГРАВИТАЦИОННО СКЛОНОВЫЕ ГЕОТЕХНОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ возникновение и активизация на склонах оползней при вырубке леса, подрезке склонов каналами и фильтрации воды из них, при мощных взрывах и других техногенных воздействиях, снижающих прочность… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

- (a. landsliding caving, falling; н. Absturzerscheinungen; ф. processus d’eboulement; и. procesos de derrumbamiento) склоновые гравитац. процессы, проявляющиеся в обрушении части горн. пород массива. Отличаются кратковременностью, при этом … Геологическая энциклопедия

- (a. creeping, sliding, landfalling, soil slipping, landsliding; н. Abrutschung, Rutschung; ф. coulee, glissement des couches; и. procesos de deslizamiento) склоновые гравитационные процессы, проявляющиеся в образовании оползней, т.e. в… … Геологическая энциклопедия

Геологические и инженерно геологические процессы и гидрометеорологические явления, которые оказывают отрицательное воздействие на территории, народнохозяйственные объекты и жизнедеятельность людей (оползни, обвалы, карст, селевые потоки, снежные… … Строительный словарь

Рельеф Земли У этого термина существуют и другие значения, см. Геоморфология (значения). Геоморфология (от др. греч … Википедия

Для строительства работы, проводимые для комплексного изучения природных условий района, площадки, участка, трассы проектируемого строительства, местных строительных материалов и источников водоснабжения и получения необходимых и… … Википедия

Cоветский Cоюз занимает почти 1/6 часть обитаемой суши 22 403,2 тыс. км2. Pасположен в Eвропе (ок. 1/4 терр. страны Eвропейская часть CCCP) и Aзии (св. 3/4 Aзиатская часть CCCP). Hac. 281,7 млн. чел. (на 1 янв. 1987). Cтолица Mосква. CCCP … Геологическая энциклопедия

- (БАМ) ж. д. трасса в Вост. Cибири и на Д. Востоке, 2 й магистральный ж. д. выход CCCP к Teхому ок. Пролегает по терр. сев. p нов Иркутской обл. (предбайкальский участок), Бурят. ACCP, Читинской обл. (забайкальский участок), Aмурской обл.… … Геологическая энциклопедия

Медленное передвижение протаивающих переувяажненных почв и дисперсных п. (грунтов) на пологих склонах рельефа, возникающее под влиянием попеременного промерзания и протаивания почв и п., действия силы тяжести,… … Геологическая энциклопедия