Схили, схилові процеси і рельєф схилів

Поняття "схил". Класифікація схилів

В цілому рельєф земної поверхні складається з поєднання схилів і субгоризонтальних поверхонь. Згідно С.С.Воскресенскому, до схилів відносяться такі поверхні, на яких в переміщенні речовини визначальну роль відіграє складова сили тяжіння, орієнтована вниз по схилу. До схилах відносяться поверхні з ухилом більше 2 °. За крутизні схили класифікуються на: дуже круті -> 35 °; круті - 15-35 °; середньої крутизни - 8-15 °; пологі - 4-8 °; дуже пологі - 2-4 °. По довжині: довгі -> 500 м; середньої довжини - 500-50 м; короткі <50 м.

На частку схилів припадає понад 80% всієї суші. Тому вивчення схилів і схилових процесів надається дуже велике значення, яке має як науковий інтерес (генезис і історія розвитку рельєфу), так і практичний. Особливо важнипрікладние дослідження схилових процесів в зв'язку з ерозією грунтів, дослідженнях під будівництво споруд, при пошуках родовищ корисних копалин.

Схилові процеси ведуть до переміщення, а при сприятливих умовах - до накопичення продуктів вивітрювання, тобто до утворення вироблених і акумулятивних форм рельєфу. Схилових денудация є одним з основних екзогенних факторів формування рельєфу і постачальником матеріалу, з якого утворюється алювіальні, льодовикові, морські та інші генетичні типи відкладень.

За формою профілю схили бувають прямими, опуклими, увігнутими і опукло-увігнутими або ступінчастими. Форма профілю несе велику інформацію про процеси, що відбуваються на них, а іноді дає можливість судити про характер взаємодії ендогенного і екзогенного походження. Оскільки схили виникають в результаті діяльності ендогенних або екзогенних сил, вони поділяються на схили ендогенного і екзогенного походження.

Схили ендогенного походження утворюються в результаті тектонічних рухів земної кори, магматизму, землетрусів. Досить умовно до них можна віднести схили, створені діяльністю грязьових вулканів (псевдовулканіческіе).

Серед схилів екзогенного походження виділяються схили, створені поверхневими текучими водами (флювіальні схили), діяльністю озер, морів, льодовиків, вітру, підземних вод, мерзлоти процесів. До цієї ж групи належать схили, створені організмами (коралові рифи), а також схили тектогенного походження. Іноді схили можуть бути створені в результаті сукупної дії двох або декількох екзогенних агентів.

Схили екзогенного, ендогенного і псевдовулканіческого походження можуть бути утворені за рахунок виносу і за рахунок накопичення матеріалу і, відповідно, можуть поділятися на денудаційні і акумулятивні. Денудаціонниеделятся на структурні - просторові збігаються з падінням і простяганням відпрепарованих пластів стійких порід, і аструктурная - у яких такого збігу немає. Схили не залишаються незмінними, а перетворюються під впливом цілої низки процесів, які називаються схилових.

За особливостями схилових процесів С.С.Воскресенскій виділяє наступні типи схилів:

1. Схили власне гравітаційні. На схилах з крутизною 35-40 ° і більше уламки, що утворюються в результаті вивітрювання, під дією сили тяжіння скочуються до підніжжя схилів. Це обвальні, осипниє і лавинні схили.

2. Схили блокових рухів утворюються при зміщенні вниз по схилу блоків гірських порід різних розмірів, чому сприяють значною мірою підземні води, хоча роль гравітації залишається значною. Крутизна схилів становить 20-40 °. До них відносяться схили зсувів, спливов і схили отседанія.

3.Склони масового зсуву грунту. Характер зсуву грунту залежить від його консистенції, відбувається на схилах крутизною від 40 до 3 °. До них відносяться соліфлюкціонние, схили повільної солифлюкции, дефлюкціонние (кріп) і інші.

4.Склони делювіальні (площинного змиву). Делювіальні процеси залежать від ряду факторів, і в першу чергу від стану поверхні схилів. Вони спостерігаються і на крутих і на дуже пологих (2-3 °) схилах.

а) Обвальні склони.Обвалом називається процес відриву від основної маси гірської породи великих брил і подальшого їх переміщення вниз по схилу. Утворенню обвалу передує виникнення тріщини або системи тріщин, через які потім відбувається відрив і обвалення блоку породи. Морфологічним результатом обвалів є утворення стінок (площин) зриву і ніш у верхніх частинах схилів і накопичення продуктів обвалення у їх підстав.

Стінки зриву - це досить рівні поверхні, часто збігаються з площинами розломів і кордонами пластів. Спостерігаються на схилах крутизною 30-40 °, ніші формуються на більш крутих схилах, іноді до 90 °, іноді ніші обмежені нависають карнизами. Чітко виражені ніші нагадують за зовнішнім виглядом величезні цірковідние чаші. Аккумулятивная ж частина обвального схилу представлена ​​безладним горбистим рельєфом з висотою пагорбів від декількох до 30 м, рідко більше.

Обвали спостерігаються як в горах, так і на рівнинах. В горах обвали бувають вельми грандіозними. Ось лише кілька цифр. При обвалі в долині р.Мургаб (Західний Памір) обсяг обрушилася породи склав> 2 км 3. а її маса

7 млрд т Якщо порівняти цю масу з твердим стоком річки Волги

20 млн.т на рік, то обсяг обвалився матеріалу еквівалентний обсягу матеріалу, який був винесений Волгою за 280 років. Ще більш грандіозні обвали мали місце в Альпах (до 15 км 3). Обвали в горах часто призводять до перегороджування річкових долин і утворення озер. Таке походження озера Ріца на Кавказі, Іссик в Заімійском Алатау і безліч інших озер в будь-якому високогірному районі світу.

Великі обвальні маси розпадаються на безліч уламків різної величини і рухаються вниз по схилу, просуваючись іноді на відстань 7-12 км. Обвали невеликих мас породи, що складається з уламків не більше 1 м 3. називають каменепадами. Обвали і каменепади разом з осипами і лавинами здійснюють чи не основну роботу по денудации схилів гір.

б) осипной схили. Їх утворення пов'язане переважно з фізичною вивітрювання. Найбільш типові осипи спостерігаються на схилах, складених мергелями або глинистими сланцями. У класичній осипи виділяють осипной схил, осипной лоток і конус осипи.

Осипной схил складний породою, яка піддавалася фізичному вивітрюванню. Продукти вивітрювання, переміщаючись вниз по схилу, надають механічний вплив на поверхню схилу, виробляючи в ньому жолоб - осипной лоток глибиною 1-2 м при ширині в кілька метрів. Рух уламків на осипной схилі триває, поки ухил поверхні не стане менше кута природного укосу. З цього моменту починається акумуляція уламків, формується конус осипи.

Осипниє конуси, зливаючись один з одним, а також збагачуючись грубоуламкові матеріалом, біля підніжжя схилу утворюють суцільний шлейф з великих і дрібних уламків породи. Формуються відкладення, які називають колювіальні або коллювій (colluvio - скупчення). Коллювій відрізняється поганий сортуванням матеріалу.

У виникненні обвалів і осипів приховане участь приймає вода, зокрема, дощові і талі води. При сильних зливах виникає грязекаменной маса - мікросела, в процесі утворення якого приблизно рівна участь мають сили гравітації і поточної води.

в) Лавинні схили. Ковзаючі і скидає вниз зі схилів снігові маси називають лавиною. Лавини - характерна особливість гірських схилів з стійким сніговим покривом. Залежно від характеру руху снігу по схилах виділяють три типи лавин: Осовий, лоткові і пригощає лавини.

1) Осова називають соскользнувшего зі схилів широким фронтом сніг, товщина шару снігу при цьому не перевищує 30-40 см. Геоморфологічна роль такого типу лавин незначна, тому що лише іноді біля підніжжя схилів формуються невеликі гряди, що складаються з матеріалу, захопленого Осовий зі схилу.

2) Лоткові лавини рухаються по строго фіксованим руслах, закладеним часто тимчасовими водотоками. У лоткові лавини, як правило, добре виражені лавіносборние зниження, лотки, по яких рухається сніжна маса, і конуси виносу. Лавіносборнимі зниженнями часто служать кари або ерозійно-денудаційні водозбірні воронки.

Конуси виносу лавин складаються зі снігу перемішаного з уламковим матеріалом. Витаівая з лавинного снігу, уламковий матеріал з року в рік накопичується біля основи лавинних лотків, утворюючи рихлу товщу, так званий лавинний "сміття". Лавинні конуси виносів складаються з несортоване уламкового матеріалу і включень уламків дерев, дерну і т.д. Поверхня лавинних конусів - нерівна, горбиста.

3) Стрибаючі лавини - це лоткові лавини, поздовжній профіль яких характеризується наявністю стрімких ділянок. Морфологічні ознаки стрибаючих лавин мало відрізняються від лоткові лавини.

Схили блокових рухів

а) Зсувні схили утворюються при зсуву і переміщенні монолітного блоку породи. Процеси зсуву завжди гідрологічно обумовлені, тобто виникають вони, коли в водопроникні породи подстилаются водотривким породами, найчастіше глинами і особливо в тих випадках коли падіння покрівлі водотривких порід збігається з напрямком ухилу поверхні. При цьому водотривкий горизонт служить поверхнею ковзання, по якій блок породи зісковзує вниз по схилу. Скупчення зсувних мас, часто перетворених в безструктурну масу, біля підніжжя схилів, називається деляпсіем.

Розміри зсувів: від малих до кілька десятків кубометрів, до величезних - сотень тисяч м 3. Утворюються в горах і на рівнинах, де вони приурочені до берегів річок, морів, озер. Виникають зсуви на крутих схилах: Ð15 ° і більше. При зсуву формується певний комплекс форм рельєфу: зсувній цирк. обмежений стінкою зриву зсувів (зсувним уступом); зсувний блок і крутий уступ. звернений в сторону річки, моря або озера у напрямку руху зсуву.

б) Зсуви-спливи - дрібні форми зсувних деформацій, що виникають на схилах середньої крутизни (15-30 °). Утворюються за рахунок спливов пухкого матеріалу по поверхні скельних порід або мерзлих грунтів і захоплюють товщу потужністю від 2 до 5 м. У результаті утворюються витягнуті лінійно смуги, глибини яких відповідають потужності оползшего шару, а біля підніжжя схилу нагромаджуються маси сплившего матеріалу з безладної горбистої поверхнею. Великі зсувні тіла на схилах можуть бути прийняті за річкові, озерні або морські тераси. Це один з видів так званих псевдотеррас.

С.С.Воскресенскій виділяє ще зсуви-опливіни - дрібні блокові зсуви, захоплюючі товщі порід від 0.3 до 1.5 м.

Для виявлення зсувних схилів виключно важливе значення має вивчення морфології схилів. Від звичайних терас зсувні псевдотерраси відрізняються більш нерівним рельєфом, закинута в сторону берега, нестриманістю по простяганню і висоті. Одним з основних відмінностей зсувних псевдотеррас від звичайних є відсутність на їх поверхні річкових, озерних або морських відкладень. Будова псевдотеррас ідентично будовою схилів, на яких йдуть зсувні процеси.

в) Схили отседанія. Отседаніе схилів можливо в кристалічних і досить міцних осадових породах. Цей процес набув значного поширення на Среднесибірськом плоскогір'я, де, згідно з С.С.Воскресенскому, явище отседанія розвивається особливо інтенсивно, коли Трапп залягають на осадових породах, здатних до пластичних деформацій (глинах, мергелях, алевролітах). Завдяки пластичних деформацій підстилаючих порід, Трапп розбиваються тріщинами, що розширюються і поглиблюються. А це призводить до відокремлення і дроблення (в результаті обвалу) відокремилися блоків об'ємом від десятків до тисяч кубометрів. З явищем отседанія пов'язано поширення "ровів отседанія" - глибоких до 20 м і широких до 100 м тріщин, паралельних схилу. Довжина ровів отседанія - сотні метрів, обриси їх в плані прямолінійні або мають вигляд ламаних ліній.

У суглинках з вертикальною отдельностью блоки отседанія, зсковзуючи, туляться до "материнського" схилу. Такі форми отседанія називають Осовий.