Склоновые процессы

Разнообразие рельефа поверхности Земли представлено совокупностью его элементов, создающих сочетание поверхностей и линейных элементов. К ним относятся наклонные поверхности — склоны, на которых в перемещении вещества основную роль играет сила тяжести, ориентированная вниз по склону.

На их долю приходится более 80% поверхности суши. Скло­новые процессы с разной интенсивностью распространены практи­чески везде и развиваются при взаимодействии сил гравитации и сцепления частиц рыхлых пород между собой и с коренными по­родами. В результате происходит перемещение продуктов вывет­ривания, накопление их на участках сокращения угла наклона. Рых­лые породы, возникающие в процессе склоновой денудации, позже преобразуются в аллювиальные, морские и другие осадочные отло­жения. Связь склоновых процессов и выветривания выражается в скорости удаления со склонов разрушенного материала, в итоге обнажаются коренные породы, которые снова включаются в меха­низм выветривания. Таким образом, темп склоновых процессов определяет быстроту денудации. Поэтому изучение их играет боль­шую роль в геоморфологии.

Склоны различаются по крутизне (крутые, средней крутизны, пологие), по длине (длинные, средней длины, короткие), по форме (прямые, выпуклые, вогнутые, выпукло-вогнутые), по направлению склоновых процессов и их результатам. К наиболее распространен­ным относятся: обвальные, осыпные, лавинные, оползневые, солифлюкционные, делювиальные, дефлюкционные.

Обвальные склоны формируются в горах в процессе отрыва крупных глыб и перемещения их к подножию. В верхней части воз­никают стенки (плоскости) срыва и ниши, а в нижней происходит беспорядочное скопление рыхлого материала. Горные обвалы не­редко имеют огромные размеры. Например, при обвале в 1911 году в долине реки Мургаб возникло крупное Сарезское озеро, объем вынесенных рыхлых продуктов составил около 7 миллиардов тонн. Объем материала одного из обвалов в Альпах достигал 15 куби­ческих километров. В результате обвалов запруживаются реки, при быстром движении оторвавшихся глыб на склонах возникают глу­бокие борозды, на участках накопления грубого материала— камен­ные "моря" и т.д. Обвал в швейцарских Альпах в 1881 году в книге Д. Бранедена "Неспокойный ландшафт" описан следующим образом: "Тогда те, кто наблюдал со стороны, увидели, как вся верхняя часть горы Платтенбергкопф, 10 миллионов кубометров поро­ды, внезапно оторвалась от склона. Лес на ней, прежде чем быть поглощенным провалом, полег, "словно пшеница на ветру". Деревья сбились в кучу подобно стаду баранов. Весь склон находился в движении — все неслось вниз. Лавина скользила, вернее, стреми­тельно мчалась вниз, пока не достигла карьера. Тут ее верхняя часть устремилась вперед уже по горизонтали и прямо через долину по­неслась на Дюниберг... Косой удар — и вся масса повернула вниз, на ровное плодородное дно долины, которое за считанные секунды ока­залось заваленным... Все, кто находился на склонах, были тут же погребены как муравьи".

Осыпные склоны (рис. 16) связаны с интенсивным прояв­лением физического выветрива­ния, продукты которого, неоднок­ратно соскальзывая по склону, вырабатывают желобообразное углубление — осыпной лоток глубиной 1—2 метра. Многочис­ленные осыпные лотки, углублен­ные талыми водами, расчленяют осыпной склон, создают ребрис­тую поверхность, на которой вы­деляются разнообразные останцы в виде башен, колонн, плосковер­шинных крутосклонных минаре­тов и т.д. В нижней части скло­нов формируются осыпи, сложенные беспорядочными скоплениями рыхлых продуктов — коллювием (от лат. colluvio — скопление, бес­порядочная груда). При обогащении дождевыми водами коллювий становится подвижной грязекаменистой массой.

Лавинные склоны характерны для горных районов с устой­чивым снежным покровом в течение года. Низвергающиеся вниз снежные лавины по составу делятся на сухие и грунтовые, т.е. на­сыщенные водой. С геоморфологической точки зрения различают лотковые и прыгающие лавины. Деятельность лавин выражается в образовании крутостенных, врезанных в склоны лотков, мощных конусов выноса, накоплении снегового и обломочного материала.

Оползневые склоны образуются не только в горах, но и на равнинах, где приурочены к долинам крупных рек, берегам морей и озер. Необходимым условием оползней следует считать подстилание водопроницаемых пород водоупорными. Последние служат поверхностью скольжения верхнего слоя пород. Как и обвальные, оползневые склоны — мощное стихийное явление, они вызывают разрушения и вынос огромных масс рыхлого материала. Нередко оползни обусловлены деятельностью человека: строительство зда­ний, земляные работы, сооружение туннелей или плотин значитель­но увеличивают нагрузки на склоны, подверженные сползанию, и требуют точных инженерных расчетов устойчивости склонов в каждом конкретном случае (рис. 17).

Описанные склоновые процессы отличаются быстротой про­явления и внешне хорошо ощутимыми результатами. Другой харак­тер имеют склоновые процессы типа сползания с небольшой скоро­стью движения грунта. Эти медленные движения обусловлены дей­ствием силы тяжести, проникающей воды, а также особенностями выветривания. Известно, что почва и рыхлые грунты имеют свой­ство расширяться при замерзании или во время дождя, а потом сжи­маться при оттаивании или высыхании. Каждый раз при этих сме­нах поверхность приподнимается (на 0,5 - 1 сантиметр), а потом опускается и одновременно частицы несколько смещаются вниз по склону, часто совершая зигзагообразные движения. Эти явления получили название крипа — сползания. Каждый раз ниже к подо­шве смещаются более мелкие частицы по сравнению с крупными, вместе с тем происходит очень медленная, но постоянная дифферен­циация частиц по механическому составу. В итоге возникают различного строения структурные грунты, известные в тундровой зоне под названием каменных колец, медальонной тундры и т.д. Явление крипа очень медленное, в год оно не превышает 1 сантиметра, но в течение длительного времени процесс выражается в перераспре­делении и перемещении частиц рыхлых горных пород и в общей тенденции плоскостного смыва или сполаживания склонов.

В результате медленного смещения слоя рыхлых горных по­род формируются характерные склоны. Солифлюкционные склоны типичны для областей вечной мерзлоты. В период летнего таяния верхний слой горных пород насыщается водой и приобретает спо­собность медленно передвигаться по склону даже при небольших уклонах. В нижней части склона образуются солифлюкционные тер­раски в виде языков шириной в несколько метров. Процессы солифлюкции наблюдаются и во влажной экваториальной зоне, где перенасыщение грунтов вызывается обильными осадками и распро­странением глинистых грунтов (рис. 18).

В горах на крутых (20 - 30°) склонах под влиянием солифлюкции образуются крупнообломочные россыпи в виде курумов, каменных морей или линейно вытянутых каменных рек.

Делювиальные склоны широко распространены на равнин­ных и холмистых территориях в гумидном климате. Они формиру­ются в результате перемещения мелкозема по склону под транспортирующим влиянием тонких струек дождевых и снеговых вод (лат. deluo — смываю). В верхней части склона образуются смытые (скелетные) почвы, делювиальные шлейфы, а в нижней — бесструктурные намытые почвы при общей тенденции к выполаживанию неровностей поверхности. Делювиальные процессы, накопление де­лювия (del) становятся интенсивнее в случае отсутствия на скло­нах естественной растительности и широкой распашки территории. Такие условия характерны для Беларуси, где явления плоскостного смыва и намыва весьма распространены, а мощность делювия достигает 1-1,5 метра (рис. 19).

Дефлюкционные склоны формируются при небольших ук­лонах и сплошном распространении растительного покрова. Очень медленное перемещение мелкозема обеспечивается температур­ными колебаниями и разбрызгивающим действием дождевых капель. При высокой степени увлажнения дерновый покров спол­зает, разрывается, и формируются ступеньки наподобие миниатюр­ных оползней. Это явление, называемое децерацией, усиливается при выпасе скота, который использует ступеньки (террасы) и создает узкие, параллельные друг другу горизонтальные пло­щадки — "коровьи тропы".

Таким образом, склоновые процессы отражают зональные (режим увлажнения, температуры, характер выветривания) и азо­нальные процессы (углы наклона, механический и литологический состав слагающих пород, общее направление движения земной коры), а также характер и интенсивность хозяйственной деятельности. В зависимости от происхождения, морфологических особенностей, состава и мощности рыхлых отложений выделяются склоны соб­ственно гравитационные (обвальные, осыпные), склоны блоковых дви­жений, при образовании которых смещение вниз крупных блоков горных пород происходит под действием гравитации и подземных вод (оползневые), склоны массового смещения чехла рыхлого мате­риала под действием воды (солифлюкционные, крип), склоны делювиальные.

Общее направление процессов ведет к понижению водораз­делов и заполнению понижений. На месте расчлененного рельефа возникает выровненная, почти равнинная поверхность, которую Дей­вис назвал пенепленом, а процесс выравнивания (планации) он клас­сифицировал как пенепленизация.

Существует и другая возможность планации поверхности в результате развития склоновых процессов. Она заключается в процессе педипленизации (лат. pes — нога, англ. рlaiп — равни­на), т.е. выравнивании "сбоку" путем отступления (боковой эро­зии) крутых склонов речных долин, морских побережий в сторону водоразделов. Образуются широкие пологие денудированные пло­щади — педименты, среди которых возвышаются плосковершинные останцы древней поверхности. Постепенно останцы нивелируются, и возникает сопочно-останцовая (мелкосопочная) поверхность — педиплен (рис. 20).

В работах многих авторов высказываются мнения о преоблада­нии пенепленизации в условиях гумидного климата и педиплениза­ции в аридном климате. Выровненный рельеф, возникший в аридном климате, иногда называют "гобийским", он широко распространен в Монголии, Казахстане, Сахаре, Большом бассейне Северной Амери­ки, Центральной Австралии, т.е. в условиях поднимающихся платформ.

В гумидном климате, особенно при длительной тектонической стабилизации или опускании, преобладает процесс планации "сверху". На территории Беларуси важнейшее значение приобретает вырав­нивание с помощью процессов делювиообразования, дефлюкции и отчасти оползневых, солифлюкционных, осыпных явлений.

Огромный размах вертикальных амплитуд рельефа Земли, высо­кая тектоническая активность создают условия для интенсивного развития процессов денудации в современную геологическую эпоху. Это вызывает перемещение мощных масс рыхлого материала с мате­риков и горных систем в направлении базиса эрозии, где происходит осадконакопление. В результате одновременно с бурным процессом дифференциации поверхности идет ее интенсивное выравнивание.