Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Склоновые криогенные процессы.

Читайте также:
  1. Внутригрупповые процессы.
  2. Глава 9. Интеллектуальные процессы.
  3. Конечные ТЭ, обозначающие функциональные и патологические состояния, процессы.
  4. Криогенные морозильные агрегаты и линии
  5. Не все криогенные процессы, спосбствующие денудации сопровождаются направленным вытаиванием льдов.
  6. РАВНОВЕСНЫЕ И НЕРАВНОВЕСНЫЕ СОСТОЯНИЯ. ПРОЦЕССЫ, РАВНОВЕСНЫЕ И НЕРАВНОВЕСНЫЕ ПРОЦЕССЫ. ИЗМЕНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ СИСТЕМЫ СО ВРЕМЕНЕМ.

КРИП (Десерпция) Англ. - creep.. - медленное перемещение рыхлых пород по склонам вследствие периодического изменения их объема

  1. при нагревании и охлаждении (температурный крип или сухой),
  2. увлажнении и высыхании (гидрогенный крип или криогенная дефлюкция),
  3. промерзания и протаивания (криогенный крип или криогенная десерпция)

и действия силы тяжести.

Для развития первого главную роль играют изменения объема обломков при колебаниях температуры

Для второго, кроме того, необходимо наличие насыщенного коллоидами влажного материала- заполнителя, набухание которого приводит к движению типа медленного вязко-пластичного. Криогенная дефлюкция отличается от медленной солифлюкции меньшими скоростями движения материала, и отсутствием выраженных в рельефе форм.

Третий процесс- при промерзании происходит пучение пород по нормали к поверхности склона, а при оттаивании поднятые породы опускаются по вертикали, и тем самым частицы грунта смещаются вниз по склону. При этом оседание вниз по склонам периодически промерзающих увлажненных пород, не сопровождается их течением. Криогенная десерпция характерна преимущественно для грубообломочных пород и заключается в приподымании обломков в результате образования в промежутках между ними базального льда-цемента. Эта (базальная) криогенная десерпция - разновидность криогенной десерпции, происходящая в несвязных, чаще всего грубообломочных породах вследствие образования и таяния в них базального ледяного цемента. Англ. - basal-cement-ice cryogenic deserption, basal-murbruck ice cryogenic deserption.

Иногда криогенная десерпция связана сосмещением крупных обломков пород благодаря деятельности стебелькового льда. Англ. - needle-ice cryogenic deserption, stipitate deserption, pediculate deserption. Бывает также шлировая криогенная десерпция, наблюдающаяся в связных породах при образовании и таянии в ней ледяных линзочек и корок льда. Англ. - lens-ice cryogenic deserption, schlieren cryogenic deserption.

Пучение грунта при его промерзании происходит в основном в направлении, перпендикулярном поверхности склона, т.е. нормально основной поверхности охлаждения. Направление роста ледяных кристаллов и пучения совпадает с нормалью к охлаждающей поверхности. Величина потенциального морозного крипа стала бы реальной, если бы при протаивании грунта частица из верхнего положения опустилась быстрого вертикально в нижнее положение. В действительности при протаивании возникает тенденция движения частицы в направлении несколько выше по склону. Тенденция связана с попятной компонентой, которая связана, вероятно, с когезией и взаимодействием частиц друг с другом. В набухающихся и уплотняющихся грунтах, в случае, если напряжения параллельные склону недостаточно сильны, чтобы разрушить значительное число связей, частицы грунта при уплотнении повторяют путь, проделанный ими при набухании. Таким образом, грунт на склоне будет стремиться вернуться в прежнее положение, тем самым, уменьшая величину крипа по сравнению с его потенциальной величиной

Величина морозного крипа изменяется прямо пропорционально глубине его проявления и числу циклов. В целом скорость смещения частиц быстро падает с глубиной. Известны только единичные случаи их раздельного измерения. При поверхностном морозном крипе со смещением обломков под действием роста и разрушения стебелькового льда величина смещения, по сообщению Л. А. Жигарева, составила 14-18 см за 36 дней. Скорости смещения должны сильно варьировать.

На склоне средней крутизной 25°, сложенном каменистым песчаным грунтом, наблюдениями Блэка и Хамильтона (Black, Hamilton, 1972) было установлено, что морозный крип и крип, созданный сменой увлажнения-иссушения, могут на равных правах участвовать в поверхностном движении грунта (по измерениям авторов, оно равнялось 2-20 мм/год). Но такие наблюдения редки.

Крип обычно идет одновременно с солифлюкцией- см. слайд3

Криогенная десерпция активно участвует в движении курумов, образовании каменных полигонов, полос и потоков (Суходровский, 1979). (Криогенный крип, криогенное сползание). Англ. - cryogenic deserption.

схема мерзлотного крипа. А. Потенциальный крип: теоретическое смещение грунта в результате подъема частиц сегрегационным льдом при промерзании и опускании их при протаивании. Смещение частиц грунта прямо пропорционально высоте подъема частиц и синусу угла склона. В. Реальный крип: смещение грунта, когда силы сцепления частиц друг с другом не позволяют частицам опускаться вертикально при протаивании

 

КУРУМ (Каменная россыпь, каменный поток, каменная река, делювий гольцовый). Англ. - kurum, block slopes, stone stream, rock stream, rock slope, stone slope, rock field, stone field.

- местный сибирский термин, введенный в науку Я. А. Макеровым в 1913 г.

1. Каменная россыпь располагающаяся ниже участков интенсивного морозного выветривания, линейно-вытянутые вниз по склонам. Родовое название для любых скоплений крупнообломочного материала, в том числе и для вытянутых каменных потоков. Курумы могут располагаться в вытянутых вниз по склону ложбинах, возвышаться над поверхностью склона, а также заполнять верховья речных долин (долинный курум).

Результат интенсивного физического выветривания. Процессы образования курумов включают физическое выветривание, вымораживание камней, термогенную, гидрогенную и криогенную десерпцию, подповерхностный смыв, соскальзываниеи сползание глыб и др. Образуются в условиях сурового климата, как при наличии, так и при отсутствии многолетнемерзлых пород. Берут начало в каменных морях, образующихся за счет морозного выветривания и остающихся лежать на месте. Глыбовые продукты интенсивного морозного выветривания, плащеобразно залегающие на склонах курума движутся вниз по склонам в сторону ложбинных понижений, где они образуют каменные или щебневые потоки. Последние сливаются друг с другом и превращаются в каменные реки.

Перемещение курумов осуществляется микродвижениями, обусловленными колебаниями температуры, замерзанием и оттаиванием мелкозема, содержащегося в теле курума. Курумы разделяют на подвижные (block stream ) и неподвижные (blockfield ). В разрезе курума выделяются две части: верхняя в пределах слоя сезонного оттаивания инижняя, находящаяся в многолетнетнемерзлом или талом состоянии.

В движении курума, помимо комплекса криогенных процессов (морозное выветривание, криогенная десерпция, вымораживание, солифлюкция) принимают участие подповерхностный смыв, скольжение по гольцовому льду или мерзлому "страту. Движение курума происходит двумя основными способами. Медленное движение курума вниз по склону обусловлено гравитацией, колебаниями объема обломков и заполнителя за счет суточных и сезонных изменений температуры, а также сезонным формированием и стаиванием гольцового льда. Основной механизм движения курума - криоггенная десерпция. Второй тип движения курумов - катастрофические подвижки, обусловлены деформацией и потерей прочности фунта на контакте верхней и нижней частей курума за счет избыточного сезонного оттаивания. Подвижки такого рода провоцируются внешними причинами: выпадением теплых ливневых осадков, сейсмическими толчками, вибрационными нагрузками на курумовые склоны и их «подрезкой» при освоении территорий.

ГЛЕТЧЕР КАМЕННЫЙАнгл. - rock glacier, stone gletscher.

Встречаются в горах. Представляют собой ряд мерзлотно-гляциальных форм рельефа, одним крайним членом ряда является погребенный под обломками горных пород ледник, другим - сцементированный инфильтрационным льдом крупнообломочный материал осыпей и обвалов. Выделяются различные по морфологии каменные глетчеры: языковидные, серповидные, каплевидные

Внешне представляют собой крупные скопления обломочного материала, включающего лед. Имеют языковидную или лопастную форму и напоминают внешне небольшой ледник. У языковидных каменных глетчеров отношение длины к ширине больше 1, а у лопастных форм - меньше 1. Возвышаются над окружающей поверхностью до 30-40 м, ширина до нескольких сотен метров, длина до первых километров... Каменный глетчер имеет крутой фронт с углом естественного откоса. Крутизна фронтального уступа активных каменных глетче­ров может достигать 40°, а высота, обычно, составляет около 60 м, но иногда может достигать 120 м. На его поверхности имеются валы, ложбины. Валы и ложбины часто изогнуты и обращены выпуклой стороной вниз по склону, но есть и продольные формы.. Некоторые каменные глетчеры могут сложно перекрывать друг друга. Поверхность каменных глетчеров сложена валунами, глыбами и более мелкими обломками всех размеров и форм. Но этот внешний облик не отражает внутреннее строение. По имеющимся данным тело каменных глетчеров состоит из диамиктона, в котором количество мелкозема может быть очень значительным. Вероятно, все активные каменные глетчеры содержат лед, Активные каменные глетчеры могут быть разделены на два типа: со льдом-цементом и с ледяным ядром.

Размеры. Обычно их длина - от сотен метров до нескольких километров, ширина - от нескольких десятков до нескольких сотен мет­ров, мощность - в пределах первых десятков метров, уклон поверхности - 10-20°. Но встречаются и значительные отклонения по всем параметрам. Так, в Андах отмечен каменный глетчер длиной 12 км. Ширина в определенных условиях может в несколько раз превышать длину, а мощность достигать значительных величин. В Альпах, например, есть каменные глетчеры мощностью 80-100 и в Восточных Саянах - 125 м, а в Перуанских Андах - около 300 м. Максимальный уклон поверхности может составить 30-35°

Имеются две гипотезы происхождения каменных глетчеров: а) конец горного ледника, погребенный под мореной; б) самостоятельное образование, возникающее в результате накопления обломков (из камнепадов, осыпей) и льда (из лавинного снега, талой и дождевой воды - гольцовый лед)

На схеме (на стр. 35) показана морфология каменного глетчера: 1 - область питания; 2 - верховье каменного глетчера; 3 - боковой уступ; 4 — фронтальный уступ; 5 — осыпной шлейф; б - ступени (наплывы); 7 - дугообразные валы и ложбины; 8 - борозда раздела (Ухналев, 1991). '"


СОЛИФЛЮКЦИЯ solifluction, solifluxion (J.G.Andersson, 1906) - от лат. solum - почва, земля и fluctio -истечение, т.е. течение почвы. «

Солифлюкция связана с физическими свойствами оттаявшей грунтовой массы, которая наиболее подготовлена к движению, т.е. в ней ослаблены межчастичные связи.

Солифлюкция - движение (медленное или быстрое) по уклону подготовленных криолитогенезом грунтов деятельного слоя (тиксотропных), перешедших в пластическое или текучее состояние (обычно без дополнительного увлажнения) (Мудров, 1973).

Необходимо подчеркнуть, что солифлюкционные образования обладают тиксотропными свойствами.

Развитие солифлюкции предопределено тиксотропными свойствами рыхлых грунтов в пределах слоя сезонного промерзания-протаивания на равнинах Севера и в высокогорье.

Действительно, состав грунтов деятельного слоя изменяется в процессе криолитогенеза, и грунты приобретают коагуляционные (водно-коллоидные) структурные связи (за счет молекулярного притяжения частиц) через водные оболочки, т.е. становятся тиксотропными. В результате разрушения этих связей под влиянием динамического или статического напряжения происходит тиксотропное разупрочнение - разжижение грунта (полная потеря прочности) или размягчение грунта (частичная потеря прочности), что обусловливает солифлюкционное движение грунта по склону. Дело не только в том, что начавшееся тиксотропное (tixotropic) разупрочнение грунта вовлекает в движение все больший объем грунта, разрушая в нем структурные связи и высвобождая рыхлосвязанную воду. В смещающихся грунтах происходят структурные изменения в связи с ориентирова­нием грунтовых частиц параллельно плоскостям, по которым происходит транспортировка материала.

Итак, солифлюкция свойственна только покровным образованиям или грунтам, переработанным процессами криолитогенеза. Именно такие грунты имеют тот набор свойств и особенностей строения, которые необходимы для солифлюкционного смещения. Только процессы криолитогенеза в деятельном слое, преобразуя отложения разного генезиса за достаточно длительный срок (преимущественно не меньше, чем с конца верхнего плейстоцена) позволяет возникать и развиваться массовой солифлюкции. На молодых (голоценовых) террасах и аллювиальных равнинах, где нет покровных или типа покровных образований, отсутствует солифлюкционное движение со всеми присущими ему формами рельефа.

Переход в пластическое или текучее состояние происходит в таких тиксотропных грунтах под влиянием ряда факторов. Эти факторы являются, естественно, теми самыми, которые нарушают связность преобразованных криолитогенезом грунтов на горизонтальных поверхностях - например, плотностные, влажностные, температурные градиенты или искусственные механические воздействия - перемятие, вибрации, статические или динамические нагрузки. К этим факторам добавляется специфический для склонов - сила тяжести.

Солифлюкция не просто перемещение самого верхнего слоя отложений под влиянием крипа, а связное движение определенной массы грунта. Под действием крипа, предопределенного развитием стебелькового льда, могут смещаться по уклону лишь отдельные, несвязные частицы грунта. В этом смысле крип не может быть составной частью солифлюкции, хотя очевидно, что крип и солифлюкция часто действуют вместе и являются составной частью всех склоновых процессов на Севере и в высокогорье.

Скорость солифлюкции обычно составляет несколько сантиметров в год; но иногда при катастрофических сплывах может достигать 1м в час.


Дата добавления: 2015-12-07; просмотров: 575 | Нарушение авторских прав



mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.008 сек.)