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

Таким образом, чтобы определить ведущую (преобладаю­ щую) фракцию на каждом метре осыпей длиной не выше 10 метров, можно пользоваться уравнением (1.2.5—7), а чтобы

.с известной (допустимой) точностью получить количествен- ,ное (или процентное) выражение этой фракции — уравнением

»(1.2.5—14).

§6. ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКИЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ ОСЫПНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ. ТИПЫ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИАННОГО

ДИАМЕТРА ОБЛОМКОВ ПО ПОВЕРХНОСТИ ОСЫПИ.

КОЭФФИЦИЕНТ СОРТИРОВКИ. СООТНОШЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ

1. Типы распределения медианного диаметра обломков по поверхности осыпи

Исходные положения

Выше было показано, что по поверхности осыпи может »наблюдаться закономерное распределение обломков по вели­ чине. Основной причиной, обусловливающей эту закономер­ ность, является влияние сил трения и инерционности при движении. Так как движение малых обломков в большей сте­ пени тормозится силами трения, длина их пробега значительно сокращается по сравнению с более крупными. Поэтому мел­ кие обломки остаются в верхних частях осыпи, более круп­ ные — в нижних частях.

90

В зависимости от характера развития уступа (область питания осыпи) осыпание материала может происходить либо в виде периодических осыпаний, либо в виде спорадического обрушения отдельных блоков. В первом случае движение обломочного материала преимущественно будет происходить качением, во-втором — скольжением. В первом случае облом­ ки могут продвинуться дальше вниз по осыпи; во втором случае это расстояние будет значительно меньше (ибо трение, скольжение значительно выше трения качения). Но в общем характер движения обломочного материала обусловливает наличие обратной зависимости в распределении его по по­ верхности осыпи, о чем упоминалось выше. Отклонение от этого положения (довольно часто имеющее место в природе) объясняется следующими причинами, носящими как общий, так и частный характер:

1. Воздействием выветривания, в результате действия ко­ торого происходит дробление обломочного материала; состав­

наличие продольных и поперечных трещин. Продольные тре­ щины связаны чаще всего со слоистостью пород. Протяжен­ ность этих трещин весьма значительна и сцепление по ним, по мнению К. Терцаги (1964), равна нулю. В результате этого происходит смещение отдельных блоков. Величина их обусловливается распределением поперечных трещин. Сме­ щение этих блоков не подчиняется общей зависимости и поэтому они могут встречаться в любых частях осыпи.

3. Движением обломочного материала, представленного в виде скольжения, либо перекатывания. Во втором случае обломки могут увеличивать длину своего пробега.

91

4. Влиянием формы обломочного материала на характер их движения. Более уплощенные обломки смещаются, глав­ ным образом, скольжением; округлые — перекатыванием.

5. Различным соотношением крутых и осыпных частей склонов (хаотичность распределения уменьшается с уменьше­ нием этого соотношения).

6. Наличием специфического движения мелких частиц, рассматриваемого как сумма „скачков“ различных по вели­ чине.

Значение этих случайностей, однако, с течением времени (по мере развития склона) ослабевает, чем обусловливается постепенное улучшение сортировки обломочного материала

впроцессе развития осыпи.

Врезультате влияние вышеизложенных причин, в каждом конкретном случае общая зависимость распределения обло­ мочного материала по поверхности осыпи будет проявляться своеобразно.

Основные типы частных зависимостей Md (/)

Результаты изучения осыпей склонов Среднего Поволжья, сложенных известняками, доломитами, мергелями, глинами (Р), кремнистой опокой (Pg) и глинами и мергелями (Сг) под­

твердили наличие обратной зависимости и дали возможность выделить семь специфических типов ее проявления.

Величина обломков, на каждом метре осыпи длиной /, определялась нами как медианный диаметр (Md) пробы, опре­ деленной по кумулятивной кривой.

Тип 1. Наиболее простой случай обратной зависимости (гр. 29.1). Распределение Md по поверхности осыпи носит линейную зависимость

92

Тип 6. Зависимость графически выражается сложной выпук­ ло-вогнутой кривой с четырьмя точками перегиба (гр. 29.7).

Тип 7. Зависимость, обратная типу 6 графически выра­ жается вогнуто-выпуклой кривой с четырьмя точками пере­ гиба (гр. 29.7).

Рассмотренные семь типов зависимостей Md = <?(/) охва­ тывают, по нашему мнению, все имеющееся разнообразие распределения обломочного материала по поверхности осыпей (Трофимов, Бутаков, 1966).

Возможно, что распределения обломков по поверхности осыпи по тому или иному типу связано с преобладанием одного из факторов, обусловливающих частичную хаотич­ ность распределения. Соответствие определенного фактора какому-либо из типов найдено только для первых трех типов, так как остальные являются сложными, обусловленными по­ ложением нескольких факторов.

Если с течением времени влияние факторов хаотичного распределения ослабевает, то по отдельным типам можно судить о стадийности и возрасте развития осыпей.

Наиболее вероятная общая зависимость Md (/)

Выше было указано, что распределение обломочного ма­ териала по поверхности осыпи по тому или иному типу свя­ зано с преобладанием одного из факторов, обусловливающих хаотичность распределения. При нахождении общей зависи­ мости для определенного комплекса пород (при суммирова­ нии или наложении всех факторов), частные зависимости будут накладываться друг на друга. Эта общая зависимость будет наиболее вероятной, т. к. учитывает роль воздействия не единичных факторов, а их комплекса. Поскольку общая зависимость учитывает комплекс факторов, в целом она бу­ дет содержать меньший процент ошибки, чем частная эмпи­ рическая (так как при осреднении отдельные эмпирические отклонения поглощаются).

В соответствии с этим, все полученные точки (всех типов) наносились на график 30, где по оси х отлагались значения длины осыпи от основания к вершине, а по оси у — медиан­ ный диаметр (Md) обломков. Для ликвидации влияний, вызы­

94