Файл: Трофимов, А. М. Основы аналитической теории развития склонов (на примере осыпных и делювиальных).pdf

Та б ли ца 8

Развитие подмываемого склона с учетом роли эндогенного фактора

стрируется графиком 16 (построенным на основании таб­ лицы 8).

Основные выводы из полученных данных сводятся к сле­ дующим:

1. Роль эндогенного фактора приводит к повышению отме­ ток подмываемого склона, причем уклоны также возрастают. На графике 13 положение, например, профиля при t = 2 свя-

t г 3; Р= 0,2 t: 2;р: °*>

t= 1, Р! 0,0

График 16. Роль эндогенного фактора в развитии подмы­ ваемых склонов (кривые построены по данным, получен­ ным с помощью ЭВМ „Наири“).

36

чения параметров. Однако в первом случае значение тангенса уклона =0,98, а во втором случае 1,096. Ясно, что 0,98<1,096.

Этот вывод получился весьма неожиданно, потому что на моделях А. Е. Шайдеггера уклоны сохраняются, и он ука­ зывает, что для изменения конфигурации профиля подрезае­ мого склона эндогенный фактор не играет существенной роли.

2. При равномерных поднятиях и равномерных отступа­ ниях крутого склона никаких переломов в его поперечном профиле не образуется.

Г лава 2. ОБЛАСТЬ ПРЕОБЛАДАЮЩЕЙ АККУМУЛЯЦИИ

СКЛОНА. ОСЫПЬ. КРУПНООБЛОМОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ И ЕГО МОРФОМЕТРИЯ

На склонах, сложенных рыхлыми отложениями, в силу особенностей денудационных процессов объем блоков редко

превышает 3—5 мъ. По мере врезания реки или оврага (уве­ личение относительной высоты склона) происходит развитие трещин бортового отпора (рвы отседания), которые отделяют неустойчивые части склона. В это же время, в результате

винами, ложбинами, трещинами и т. п.). Дальнейшее развитие этого процесса и роль силы тяжести способствуют отделе­ нию и разрушению блоков. По мере сноса они дробятся по имеющимся трещинам и поступают в осыпь (Золотарев, Фе­ доренко, Шешня, 1969). При этом в осыпи можно заметить некоторую дифференциацию в распределении материала по крупности: более крупные обломки располагаются близ осно­ вания осыпи (Иверонова, 1954 и др.).

На коренных склонах процесс протекает аналогичным образом, только разрушение блоков происходит в гораздо меньшей степени; общая закономерность в распределении обломочного материала, однако, сохраняется. Сносимый с кру­ тых частей склонов обломочный материал поступает в область его накопления и здесь формирует осыпь с уклоном, завися­ щим от характера и состава пород, конфигурации и величины обломочного материала и т. д. На ранних стадиях развития склона преобладает поступление более крупного материала;

В тех случаях, когда осыпь обогащена глинистыми или известковистыми частицами, после их увлажнения происходит местная цементация (Пенк, 1961). Поверхность покрывается

57

ч.■

График 17. Ритмичность в отложения осыпного мате­ риала. Обозначения: 1, 2 — стадии развития склона и накопления осыпи. Заштрихована корочка, образую­ щаяся в результате выпадения в осадок растворов (если в осыпи преобладают известковистые породы), либо цементации увлажненной глины (если преобла­

дают глинистые породы).

твердой корочкой выпавших в осадок растворов, а в случае наличия глинистых частиц — глинистым цементом. При даль­ нейшем развитии крутой части склона, поступающий обломоч­ ный материал скатывается по поверхности осыпи в ее осно­ вание, поскольку наличие сцементированной корочки резко уменьшает внешнее трение. Начинает формироваться сле­ дующая стадия развития осыпи, приводящая к изменению продольного профиля аккумулятивной части (гр. 17). С по­ следним связывается некоторая ритмичность в отложениях осыпного материала.

Всвязи со спецификой развития (дисперсное или близкое

кнему состояние обломков), осыпь является наиболее дина­ мичной областью склона (Иверонова, 1954; King, 1953). Дви­ жение осыпи и отдельных ее частей представлены различны­

ми и широко развитыми способами. Характер накопления осыпи связан с поступлением в нее обломочного материала, который перемещается по склонам, поэтому при характери­ стике перемещения материала в осыпи, необходимо рассмат­ ривать также и движение его по склонам. Движение облом­ ков по склонам существует в любых климатических зонах и действие последнего сказывается только на интенсивности этого движения и на различные способы его проявления. Поэтому прежде всего мы должны рассмотреть пути и спо­ собы движения обломочного материала и проследить интен­ сивность его проявления в различных климато-ландшафтных зонах.

58

§ 1. ВИДЫ. ХАРАКТЕР И ИНТЕНСИВНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ ОБЛОМОЧНОГО МАТЕРИАЛА ПО СКЛОНАМ

Движение обломочного материала обусловлено рядом фак­ торов, описание которых детально изложено в литературе (Иверонова, 1954: Пушкин, 1954; Золотарев, 1956; Костенко, 1958; Спиридонов, 1959—1963; Щукин, 1960; Пенк, 1961;

Перов, 1962; Будилин, 1963; Глазовский, Лукашов, Симонов, 1963; Тржцинский, 1963, 1967; Криволуцкий, 1964; Шайдеггер, 1964; Титова, 1965; Каплина, 1965; Кулиев, 1967; Demek, 1963;.

обоснование и аналитический учет факторов (приводящих

(Трофимов, 19646). Первая особенность связывается с изме­ нением пористости осыпи во времени. Пористость является функцией бытовой нагрузки (Роза, 1962; Цытович, 1963), по­ этому наименьшее значение приобретает в нижних частях осыпи. Выше следует равномерная разрядка плотности (по­ ристость увеличивается). Уплотнение нижних горизонтов осыпи связывается не только с наличием бытового давления, но также и с заполнением пустот более мелким материалом и мелкоземом. Нижние части осыпи включают в себя в про­ цессе развития все ббльшее количество мелких частиц, про­ никающих по трещинам и пустотам между обломками. В ра­ боте А. И. Спиридонова (1959—1963) приводится значение глубины (40—70 см), выше которой материал лежит рыхло с зияющими пустотами и отличается подвижностью, ниже этой глубины обломки уложены более плотно, а пустоты между ними заполнены относительно мелкими обломками и мелкоземом. Последнее делает нижние части осыпи наиболее уплотненными и устойчивыми. Кайне (Caine, 1963) проводя наблюдения за движением обломков в поверхностном каме­ нистом горизонте и в нижележащей толще, обнаружил, что поверхностный слой обломков мощностью около 10 см, сме­ щается в год в среднем 18—40 см (в зависимости от уклона), ниже 10 см смещение практически незаметно. 3. А. Титова, М. В. ііеткевич (1964) также отмечают, что наибольшей интенсивности движение обломков достигает в верхних частях осыпи и наименьшей в ее пониженных частях, где обломки сцементированы мелкообломочным материалом.

59

И. С. Комарова (1964), характер заполнения осыпи мелкозе­ мом зависит от петрографического состава пород, их выветриваемости и крутизны склона. В зависимости от колебания указанных факторов, глубина заполнения осыпи может быть различной (однако возрастает во времени).

Подобная цементация нижних частей осыпи обусловливает

смещение всей массы материала в целом, так и более интенсивное смещение поверхностного и близлежащих горизонтов.

2. Интенсивность и характер смещения материала

Основной причиной, обусловливающей начало движения материала под действием силы тяжести, является удаление препятствий („потенциальных барьеров“, Иверонова, 1954) к перемещению отдельностей рядом факторов, на первом месте из которых стоит выветривание. Факторы эти могут значительно увеличить потенциальные возможности, и тогда движение проявится с достаточной интенсивностью; они могут незначительно увеличить потенциальные возможности и тогда движение проявится с незаметной для наблюдателя интенсивностью. По степени проявления интенсивности дви­ жения судят о его характере и видах.

В литературе неоднократно разбиралась классификация движения обломочного материала по степени его интенсив­ ности (см. например, Агеев, Дитмар, 1964; Клишевич,

Пшенин, 1966; Симонов, 1968; Morisava, 1966; Yatsu, 1967; Gray, 1968 и др.). Наиболее широко разработанная из них— классификация Андерса (Anders, 1962) на примере склоновых осыпей в Скандинавии.

Выделяется всего три основных категории движения;

—моментальные,

—спорадические,

60