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

График 30. Наиболее вероятная (полученная с по­ мощью обобщения) зависимость распределения медианного диаметра (Md) обломочного материала по поверхности осыпи (для приведенного склона).

Полученное на графике 30 поле точек ( « 140 точек) харак­ теризуется следующими коэффициентами, выражающими сте­ пень их упорядоченности:

и довольно высоким коэффициентом корреляции (г — 0,907),

Последнее положение свидетельствует о том, что это поле точек может быть аппроксимировано прямой линией, которая выражается следующим корреляционным уравнением, отобра­ жающим линейную регрессию

по поверхности осыпи может быть классифицировано семью

щей зависимости распределения Md. Величина коэффициента сортировки (s0) является показателем процентного соотноше­ ния отдельных фракций. В верхних частях осыпей обломоч-

95

ный материал наиболее измельчен и приближается к тем от­ дельностям, которые можно считать наиболее устойчивыми. Величина их зависит от характера пород и внешних физикогеографических условий. Вниз по осыпи идет закономерное увеличение величины отдельных обломков. Однако из-за вы­ ветривания (и воздействия ряда других факторов, названных выше) некоторых из них, вниз по осыпи появляется большая вероятность нахождения совершенно несоизмеримых по вели­ чине обломков. К этому добавляется еще неравномерность распределения обломочного материала по поверхности осыпи и наличие случайностей в этом распределении. Все это уве­ личивает количество фракций, а равно и ведет за собой уве­ личение коэффициента сортировки — s0. Отсюда понятно, что 50 должен увеличиваться вниз по осыпи.

Довольно строгой зависимости s0 от общей длины осыпи

(/) найдено не было. Каждая из осыпей (для этой цели было изучено свыше 70 осыпей различных пород и различного воз­ раста. Выше, при характеристике распределения Md по по­ верхности, указаны и состав этих осыпей и возраст пород) обладает специфичной кривой зависимости, отличной от дру­

лах 0,5 — 1,0 (крайние пределы — 0—1).

Величина свободного члена принимается равной единице, так

График 31. Зависимость отсортированности (S0) крупнообломочного материала от рас­ положения его в различных точках осыпи.

96

уравнения п = 0,75. Тогда уравнение (1.2.6—8) для этого ком­ плекса пород примет вид

s0 = 1 -j- 0,75 'УL.

Исследуя уравнение (1.2.6—8), можно сделать некоторые выводы:

1. Коэффициент п изменяется, как указано выше, в преде­ лах 0,5—1,0. Однако теоретически можно предположить рас­ ширение этого диапазона до пределов 0 —1.

В первом случае (при я = 0) из (1.2.6—8) получаем s0 = l .

Сортировка материала наилучшая и практически может встре­ чаться только в идеальном случае: обломочный материал однороден по составу, обломки имеют одинаковые размеры.

Во втором случае (при ѣ — \) коэффициент сортировки зависит непосредственно от изменения I и однозначен для пород любого состава и вида. Случай также идеальный.

При максимальных значениях s0 вероятность нахождения любого по размерам обломка в любой точке осыпи практи­ чески одинакова. Это положение удовлетворяет только хао­ тичному распределению обломочного материала. Следова­ тельно, величина коэффициента п может косвенно характери­ зовать степень хаотичности распределения обломочного ма­ териала по поверхности осыпи.

2. Из приведенного уравнения можно заключить, что наилучшая сортировка отмечается у вершины осыпи; наихуд­

кее вершине коэффициент сортировки уменьшается.

3.В зависимости от изменения s0 изменяется и характер поверхности осыпи.

При плохой сортировке материала по всей осыпи, кривая поверхности осыпи стремится к прямой.

При хорошей сортировке материала кривая поверхности

осыпи также стремится к прямой и соответствует углу покоя материала (n ^ tg a ).

При возрастании сортировки материала к основанию осы­

осы п н ы х отл о ж ен и й

Всвязи с тем, что гранулометрические коэффициенты отложений являются удобными показателями для характе­ ристики этих отложений, совместное их использование при­ меняется иногда для определения генетических полей (Бута­ ков, 1962; Дедков, Бутаков, 1967).

So

5

<»

3

2

10■

График 32. Поле точек осыпного мате­ риала, полученное с помощью коэффи­ циентов Md и S0.

На основании коэффициентов Md и s0 нами (Трофимов, Бутаков, 1966) была построена диаграмма, показывающая зависимость

для упомянутых выше осыпей. Поле точек этой зависимости

подчиняется некоторой общей закономерности. В частности,

для выбранного масштаба.

Следовательно, осыпной материал характеризуется таким соотношением гранулометрических коэффициентов (s0 и Md), что полученные точки всегда будут располагаться в области, ограниченной кривыми (1.2.6—10) и (1.2.6—11). Однако срав­ нение расположения поля точек осыпного материала с поля­ ми точек материала других генетических типов (Бутаков,

98

*962; Дедков, Бутаков, 1967) показывает полное перекрытие последних. Таким образом, это поле нельзя использовать в генетических целях.

* * *

Для нахождения генетических признаков крупнообломоч­ ных склоновых отложений необходимо, совместно с показан­ ными выше коэффициентами, использовать другие количест­ венные показатели. Использование этих показателей наравне с другими видами анализа (и совместно с ними) помогает определить генезис крупнообломочных отложений в тех слу­ чаях, когда другие виды анализа менее эффективны.

§ 7. КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ ОСЫПНЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

Поверхность склонов Среднего Поволжья покрыта сплош­ ным чехлом рыхлых отложений, мощность которых дости­ гает часто 10—15 м и более. Условия формирования этих отложений обычно расшифровываются с трудом, поэтому выявление четких генетических признаков склоновых образо­ ваний является актуальной задачей.

Для определения генетических критериев некоторых типов склоновых отложений ранее нами (Трофимов, Бутаков, 1971) были предложены следующие количественные методы: грану­ лометрический и морфометрический анализы, замер ориенти­ ровки длинной оси обломков.

На основании данных гранулометрического анализа вы­ числялись медианный диаметр (Md) и коэффициент сортиров­ ки (s0), а также приведенный коэффициент сортировки (s5),

вычитанный для всех проб при едином медианном диаметре (условно приведенному, например к 5 см) (Дедков, 1965).

Морфометрический анализ обломков производился по ме­ тоду А.|Кайе (Cailleux, 1952), использовались индексы окатан-

ности ([2г/А] X 100%), уплощения ([А + B\f2C) и дисимметрии

осью В.

Для создания эталонных количественных генетических признаков изучались те типы отложений, происхождение ко­ торых не вызывало сомнений. Крупнообломочный материал осыпных отложений развит на склонах, сложенных известня­ ками верхней перми и карбона (в Жигулях), кремнистым мер­ гелем верхнего мела и опокой палеогена.