Глава IV РАЗВИТИЕ СКЛОНОВ И СКЛОНОВЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ

Склонами называются участки земной поверхности, имеющие относительно повышенный уклон, не менее 2°. Сюда не относятся однако (независимо от их уклона) наклонные днища долин и волноприбойные площадки побережий. Различают склоны водо­раздельных плато, долин, впадин, горных вершин и хребтов. Скло­ны представляют собой чрезвычайно характерные части всех форм рельефа, подчеркивающие их своеобразие и типические черты. Обычно крутизна склона измеряется в градусах, но в пределах плоских равнин уклон склонов иногда измеряется несколькими метрами на километр.

Сверху склоны ограничиваются водораздельными линиями или линиями бровок, а также могут восходить к вершинным точкам (склоны горных вершин и холмов). Снизу склоны очерчиваются линией подошвы. Различные по величине наклона участки скло­нов разделяются бровками и линиями вгибов. Склоны сочленяют­ся также по наклонным и горизонтальным, прямым и криволиней­ным ребровым линиям.

Для характеристики склонов очень важна их крутизна, или уклон. Существуют различные схемы классификации склонов по их крутизне. Приведем классификацию Н. И. Николаева (с упро­щениями).

По углу склона выделяют: склоны очень пологие — 2—6°, пологие — 6—15°, средней крутизны — 15—30°, крутые — 30—45°, очень крутые — 45—60°, обрывистые — 60—80°, отвесные — 80— 90° и нависающие — более 90°. Большое значение имеет также высота и длина склонов. Длина склона измеряется по направ­лению общего его ската. Измеряя склоны в горизонтальном на­правлении вдоль них, говорят о протяженности склонов.

Крутизна склонов имеет большое практическое значение, осо­бенно в военном деле (для определения проходимости местности), в инженерной геологии и в горном деле. Высота и крутизна склонов играют определяющую роль в самом развитии рельефа, обусловливая возникновение различных денудационных и акку­мулятивных процессов в пределах склона, особенности их прояв­ления и их энергию.

Морфология склонов чрезвычайно разнообразна (рис. 10) и определяется прежде всего рельефообразующими процессами и многими другими факторами, из которых важнейшее значение

имеет геологическое строение. Большую роль играют физико-гео­графическая обстановка (тип рельефа, климат, растительность), обусловливающая формы проявления экзогенных процессов, а так­же тектонические движения. Основными формами профиля скло­нов являются прямые, выпуклые и вогнутые (см. рис. 10, а, б, в). На крутых склонах нередко выделяется два элемента — верхняя, более крутая часть его — вершинный уступ, с денудационным рельефом, и нижняя, более пологая часть с рельефом аккумуля­тивным. Пологие склоны нередко бывают лишены уступа и имеют плавный выпукло-вогнутый профиль. Среди многочисленных под­чиненных форм рельефа, осложняющих склоны, упомянем тут лишь широко распространенные выположенные участки, называе­мые террасами, и очень крутые, называемые уступами и обрыва­ми. В горных странах на очень крутых обрывах склон иногда приобретает обратный уклон и возникают разнообразные карнизы и навесы.

Рельефообразующие процессы по своей роли в образовании склонов подразделяются на три категории. Первые две категории процессов создают первичные склоны. 1. Эндогенные склонообразующие процессы — тектоника и вулканизм. Они же, определяя движения земной поверхности, обусловливают общие условия раз­вития склонов. 2. Экзогенные склонообразующие процессы — дея­тельность водных потоков, ледников, абразии, ветра. 3. Склоно­вые процессы, связанные с действием сил гравитации, с оползани­ем и оплыванием, с плоскостным смывом, составляют третью ка­тегорию. Они перерабатывают первичные склоны, определяют их конкретный облик и их дальнейшее развитие.

Экзогенные склоны, как первичные, так и вторичные, подраз­деляются на денудационные и аккумулятивные. Денудационные склоны возникают в результате процессов сноса и разрушения. Аккумулятивные склоны представляют собой покатости, образую­щиеся в результате накопления наземных отложений — склоны морен, барханов, дюн и т. д. Эти склоны, после прекращения

процесса аккумуляции, подвергаются разрушению и переходят в разряд денудационно-аккумулятивных, а затем преобразуются в денудационные. Важно подчеркнуть, что различные склоновые процессы постоянно проявляются совместно, с различной степенью выражения. Поэтому генетическая принадлежность склонов опре­деляется по ведущему, преобладающему процессу. Часто прихо­дится выделять склоны комплексной денудации. Это относится и к процессам аккумуляции. Смешение различных генетических ти­пов отложений на склонах нередко настолько сложно, что застав­ляет выделять их под общим названием «склоновых» или «коллювиальных» отложений.

Итак, каково бы ни было первоначальное происхождение скло­нов, в их формировании и современной моделировке важнейшую роль играют склоновые денудационные и аккумулятивные про­цессы.

СКЛОНОВЫЕ ПРОЦЕССЫ

На склонах важнейшим фактором, вызывающим перемещение продуктов выветривания и разрушение склонов, является сила тяжести. Однако в зависимости от высоты и крутизны склонов, а также от степени и характера воздействия воды гравитацион­ные силы вызывают возникновение целого ряда процессов. Этот ряд включает собственно гравитационные процессы (обваливание и осыпание), в которых действие силы тяжести проявляется в наиболее чистом виде; водно-гравитационные процессы (ополза­ние и солифлюкция), когда увлажнение горных пород становится обязательным фактором при решающей роли силы тяжести, и водно-склоновые процессы (плоскостной смыв и склоновая эро­зия), которые осуществляются деятельностью текучих вод, лишь подчиненных действию силы тяжести. В аридных областях в раз­рушении склонов важную роль играет ветровой процесс (см. гла­ву IX).

Гравитационные процессы

Гравитационные процессы развиваются только на крутых склонах с углом наклона более 30°. Главной областью их распространения являются горы. На равнинах они встречаются там, где
имеются очень крутые склоны. При обрывистых и нависающих
склонах развивается процесс обваливания — внезапное обрушение
громадных блоков горных пород. На склонах меньшей крутизны
возникает процесс осыпания, при котором основную роль играет
скатывание обломков на поверхности склона.

Обвальные процессы или горные обвалы представляют собой обрушения крупных массивов горных пород, происходящие вне­запно и сопровождающиеся дроблением сорвавшейся массы при ее падении к подножию склона. При обвалах значительная доля обломков проходит часть пути в свободном падении и лишь ниже

по склону основная масса обвала приобретает скользящее дви­жение, развивая огромную скорость, достигающую 150 м/с. Грение о ложе или встреча с крупным препятствием гасит скорость, и обвальная масса останавливается. Важнейшими условиями об­разования обвалов являются крутизна склонов, сложная тектони­ка присутствие крупных трещин, длительная подготовка склона, выражающаяся в развитии трещиноватости в скальных породах. Непосредственной причиной обвалов могут быть землетрясения, сильные ливни, удары молнии.

Как правило, горные обвалы имеют катастрофический харак­тер. В историческое время одним из грандиознейших был обвал, произошедший в 1911 г. в ущелье р. Мургаб на Памире. Масса горных пород около 7 млрд. т обрушилась в долину и засыпала ущелье, образовав плотину до 740 м высотой. За ней образовалось озеро, получившее название Сарезского, достигающее и в настоя­щее время 60 км длины и до 505 м глубины.

В результате обвальной денудации склонов возникают грави­тационные или обвальные обрывы и обвальные цирки и ниши. К аккумулятивным формам относятся обвальные гряды и холмы. Гряды располагаются обычно вдоль склона, но встречаются и поперечные гряды, расположенные под обвальными цирками. По­верхность обвальных гряд имеет крайне неправильный, хаотиче­ский рельеф и изобилует беспорядочно расположенными скальны­ми выступами и глыбами.

Обвальные отложения, слагающие эти формы рельефа, харак­теризуются полным отсутствием сортировки обломков, совместным нахождением очень крупных глыб, мелко раздробленного материа­ла, средних и мелких обломков, хаотически сгруженных и совер­шенно не окатанных. Петрографический состав обломков обычно однороден и полностью соответствует составу пород, слагающих обрыв.

Особым типом обвалов являются лавинные обвалы, связанные с лавинами, деятельность которых подробно изучена Г. К. Ту­шинским. Снежные лавины увлекают за собой большое количество земли, щебня, глыб и с огромной скоростью проносят все это к подножью склона, где образуются лавинно-обвальные гряды и холмы. Главной денудационной формой являются лавинные лотки — желобообразные углубления на склонах.

Осыпные процессы развиваются намного медленнее обвальных, но распространены несравненно шире. Осыпи являются характернейшим элементом горного ландшафта. Они имеют большое зна­чение для хозяйственной деятельности человека в горах. Под осы­пями понимают скопления обломков, скатывающихся по склону под действием силы тяжести и отлагающихся у его подножия. Важнейшими условиями для образования осыпей являются кру­той уклон земной поверхности, обилие скальных выходов корен­ных пород, сухой или морозный климат с интенсивным накопле­нием продуктов выветривания в виде щебня. Осыпи очень харак­терны для высокогорной зоны, т. е. там, где продукты выветривания

не закрепляются растительностью. Скатывающиеся вниз по склону обломки постепенно концентрируются в поперечных к склону впадинах поверхности и сами производят разрушительную работу, создавая углубления, напоминающие русла — осыпные лотки. Сливаясь между собой, они дают ниже по склону все более крупные формы (рис. 11). Обломки, достигая более пологой части склона, скапливаются, образуя тело осыпи.

Движение обломков вниз зависит, кроме крутизны склона, от формы и величины обломков. Наиболее подвижны изометричные, наименее — плоские, неправильные обломки. Величина обломков влияет более сложно — крупные начинают движение лишь при более крутых склонах, но, обладая большой инерцией, катятся значительно дальше. Кроме того, на подвижность обломков силь­но влияет степень увлажнения материала, строение и свойства пород ложа.

В верхней части склонов, в ходе процесса осыпания, образу­ются формы денудационного рельефа — различной величины скальные обрывы — участки разрушения и отрыва обломков и осыпные лотки — узкие русловидные углубления, направленные всегда по линии наибольшего ската — пути «стока» обломков. Они имеют вид сглаженных желобов с очень неправильным про­дольным профилем и местами с крутыми скальными бортами. В зоне аккумуляции, у подножья склона или на его пологих участках, возникают отдельные конусы осыпания, разрастающиеся затем в более широкие осыпные шлейфы (см. рис. 11) и сливаю­щиеся в сплошные полосы осыпей. Уклон поверхности осыпи определяется углом естественного откоса для данного обломочного материала Угол этот зависит от формы и величины обломков, а также от степени увлажнения. Поэтому уклон поверхности осыпи тесно связан с ее составом.

В составе осыпных отложений резко преобладает щебень раз­личной величины. Встречаются также глыбы и дресва. Обломки неокатаны, хотя бывают значительно обтерты. Важнейшей их чертой является тесная связь петрографического состава с соста­вом пород склона. Свежие осыпи обычно бывают не сцементиро­ванными. В более старых обломки могут быть скреплены песчано-глинистым материалом, или же, в случае присутствия минераль­ных источников — кристаллическим, чаще всего кальцитовым цементом, превращающим породу в крепкую брекчию.

Для осыпей характерна некоторая сортированность материала с преобладанием крупных обломков в нижней части шлейфа и постепенным уменьшением их размера вверху. В связи с этим, так как угол естественного откоса для крупных обломков возра­стает до 45—50°, а для мелких уменьшается до 35°, продольный профиль молодых и больших крупноглыбовых осыпей оказывается выпуклым (см. рис. 11, б) и наблюдается резкий переход от склона осыпи к поверхности ее основания. В щебневых осыпях профиль приближается к прямому или слабо-вогнутому. То же наблюдается в более древних осыпях, из-за постепенного переме­щения более мелких обломков все ниже по склону.

Коллювий обрушения. Обвальные и осыпные отложения, нахо­дясь часто в тесном переплетении друг с другом, образуют в горных странах чрезвычайно распространенный там коллювий обрушения, сплошным плащом одевающий подножье горных склонов. Знание его особенностей очень важно при проведении горных и геологоразведочных работ. В связи с тем что встреча­ются древние, ныне задернованные осыпи и обвалы, важно уме­ние распознавать их по внешним формам рельефа. Проходка буровых скважин и горных выработок в них очень затруднена. Главную опасность представляет собой увлажнение толщи коллювия природными или производственными водами. Особенно опасны в этом отношении древние осыпи, обычно уже совершенно задер­нованные с поверхности. Вследствие увлажнения, при вскрытии их горными работами, они приходят в движение, которое может иметь катастрофические последствия.

Водно-гравитационные процессы

Водно-гравитационные процессы характеризуются тем, что сме­щение горных пород по склону происходит при их увлажнении. К этой группе относятся оползание, солифлюкция и нивация, а также имеющая меньшее значение дефлюкция.

Оползание представляет собой процесс соскальзывания круп­ных блоков или разрушенных масс горных пород по возникаю-

щим в массиве склона разрывным поверхностям. Оползание про­исходит под действием силы тяжести и обычно обусловлено при­сутствием подземных вод. Основными условиями возникновения оползней являются наличие достаточно крутых склонов (обычно не менее 25°) и увлажнение определенной части пород в области склона.

Оползни имеют большое инженерно-геологическое значение. Они развиваются нередко в местах чрезвычайно важных для жиз­ни человека — по берегам крупных рек и морей (например, в Среднем Поволжье, по побережью Кавказа, Крыма) и представ­ляют серьезное препятствие для строительства зданий и дорог.

Причинами образования оползней могут быть: 1) быстрое воз­никновение крутых склонов (например при подмыве их рекой, морем); 2) присутствие водоносных и водоупорных (глинистых) слоев, обусловливающих повышение влажности пород и тем са­мым уменьшающих внутреннее трение с возникновением поверх­ностей облегченного скольжения, по которым и происходит срыв вышележащего блока; 3) геологическое строение — расположение слоев, крупных тектонических трещин и в особенности наличие глинистых пород, пластичность которых резко возрастает при увлажнении; 4) большая высота склона, обеспечивающая мини­мальный вес горных пород, необходимый для отрыва блока. Оползанию способствует и переувлажнение пород склона вода­ми атмосферных осадков, образование при быстром развитии крутых склонов продольных к ним трещин бортового отпора (отседания), обусловленных силами упругого последействия, свя­занными с разгрузкой от давления уничтожаемых денудацией толщ. Важна роль деятельности человека: строительство зданий вызывает перегрузку склонов, прокладка оросительных каналов ведет к смачиванию и оползанию.

Различают четыре большие группы оползней. 1. Оползни-об­валы — представляющие собой результат соскальзывания крупных блоков прочных пород по глинистому субстрату с одновременным дроблением их и сгруживанием у подножья образующейся циркообразной стенки отрыва. 2. Собственно оползни — разнообразные по сложности, глубине и размерам. 3. Осовы — мелкие оползни с глубиной залегания поверхности скольжения менее 5 м и захва­тывающие только рыхлые поверхностные отложения. 4. Сплывы — смещения, захватывающие только самый поверхностный, подго­товленный выветриванием покров на глубину не более 1 м. Глав­ное значение имеет лишь вторая группа, собственно оползней, ко­торую мы и рассмотрим подробнее. Эта группа подразделяется на блоковые и глетчерные оползни.

Блоковые оползни представляют собой результат смещения крупных блоков горных пород по возникающей при этом поверх­ности оползания. Она может быть динамической и предопределен­ной. Динамическая поверхность возникает в ходе отрыва и сколь­жения блока по законам механики. В поперечном разрезе она представляет собой вогнутую кривую, близкую к параболе

(рис. 12). Низшая точка кривой определяется базисом оползания, которым может быть подошва склона, поверхность водоупорного слоя, уровень дна реки.— Предопределенная поверхность опреде­ляется геологическим строением — положением поверхностей на­пластования, тектонических трещин (см. рис. 12, I, б и I, в), кон­тактов с интрузивами. Форма поверхности оползания в плане за­висит от формы склона и гидрогеологических условий. По форме поверхности выделяют оползни линейные, циркообразные и лож­кообразные (см. рис. 12, II). В зависимости от высоты и формы склона, количества водонасыщенных горизонтов блоковые оползни могут развиваться неодинаково. При невысоких склонах с единым базисом оползания они бывают одноярусными. При наличии не­скольких водоносных горизонтов может образоваться несколько ярусов оползней.

По характеру движения блоков оползни подразделяются на со­скальзывающие и выталкивающие, названные А. П. Павловым деляпсивными и детрузивными. Деляпсивные оползни развивают­ся путем свободного скольжения блоков под действием своего веса при сравнительно ровной поверхности склона и положении базиса оползания на уровне подошвы склона или выше нее. Обыч­но эти оползни возникают в нижней части склона. Детрузивные-оползни бывают более крупными и возникают чаще в верхней ча­сти склона. Базис оползания располагается ниже уровня лежа­щих впереди горных пород, которые при оползании выталкивают­ся. Тело оползня при этом в нижней части оказывается интенсив­но разрушенным (см. рис. 12, III). Кроме того бывают оползни смешанного типа, когда при наличии более пологой нижней части склона сползающий блок лишь толкает перед собой нижняя часть оползневого тела.

Глетчерные оползни или оползни-потоки образуются при пе­риодических сильных ливнях, на участках, сложенных раздроб­ленными толщами, при их сильном увлажнении. При этом ополза­ющие блоки сразу же разрушаются, образуя поток глыб или щеб­ня, по форме напоминающий глетчер — язык горного ледника.

В результате развития оползней образуются денудационные формы рельефа — стенки отрыва (см. рис. 12, III) и аккумуля­тивные формы — оползневые террасы, холмы и гряды. Размеры оползней в большой степени зависят от высоты склонов. В горах оползневые блоки достигают иногда нескольких километров в поперечнике. Оползневой рельеф характеризуется своей хаотич­ностью, обилием неправильных бугров и мелких бессточных запа­дин. На равнинах размеры оползней чаще измеряются десятками и сотнями метров и формы рельефа их более типичны.

Стенки отрыва имеют большую крутизну (до 45° и более). В плане они чаще дугообразны, иногда вытянуты параллельно склону. От стенки отрыва оползневое тело отделяется оползневой западиной. Это, первоначально, обычно бессточная впадина, об­разующаяся между стенкой отрыва и тыловой частью оползня. Иногда в западинах возникают мелкие озерца или заболоченность.

Оползневое тело может иметь форму удлиненного холма или вытянутой параллельно склону гряды (линейные оползни). Раз­личают тыловую и лобовую часть оползня (см. рис. 12, III). В ты­ловой части тело оползня мало разрушено. Здесь характерны плоские площадки, наклонные в сторону склона — оползневые террасы, сохраняющие первоначальную форму блока. Нижняя часть тела оползня обычно бывает интенсивно разрушена. Рельеф тут имеет очень неправильные очертания. Развиты бугры выпира­ния и мелкие бессточные впадины, нередко занятые озерцами. В лобовой части обычно располагается наиболее крупная гряда выпирания. Впереди крупных оползней смешанного типа возни­кают нередко внешние гряды выпирания.

Горные породы оползневого тела образуют оползневые или деляпсивные отложения, представляющие собой очень своеобраз­ный генетический тип. В тыловой части оползня они обычно со­храняют облик коренных пород склона. Ниже возникают слож­ные оползневые складчатые дислокации, блоки приобретают фор­му линз. В основании и между линзами появляются брекчии и глины трения. На поверхности — дефлюкционные потоки оползне­вых брекчий и грязей.

Оползневой рельеф развивается обычно на склонах на боль­шом протяжении — там, где для этого имеются соответствующие геологические условия, вызывая образование оползневых склонов. Развитие оползневых склонов представляет собой весьма дли­тельный процесс. По данным Г. С. Золотарева, позднечетвертичный цикл развития оползней в Среднем Поволжье продолжался около 100 тыс. лет. Эволюция оползневого склона начинается с увеличения его крутизны за счет стенок отрыва, но затем приводит к его выполаживанию.

Солифлюкция представляет собой процесс медленного течения поверхностного выветрелого слоя горных пород под влиянием силы тяжести и увлажнения. Наиболее характерно и типично вы­ражена солифлюкция в условиях «вечной» или затяжной сезонной мерзлоты. Кроме того, солифлюкция проявляется в областях силь­ного увлажнения поверхностного грунта, в особенности в зоне влажного тропического климата (тропическая солифлюкция, по Е. В. Шанцеру).

Развитие мерзлотной солифлюкции связано с воз­никновением во время теплого сезона оттаивающего деятель­ного слоя (рис. 13), насыщенного водой, в котором разрых­ленная поверхностная часть горных пород, переувлажненная до вязко-текучей консистенции, приходит в состояние вязкого тече­ния. С повышением температуры количество влаги в грунте не­прерывно увеличивается за счет таяния мерзлоты. Кроме того, из-за суточных колебаний температуры возникает интенсивное иорозное выветривание, вследствие чего стекающие массы постепенно измельчаются, достигая состояния физической пыли. Перемащение грунта начинается уже при уклонах в 2-3° и наиболее активно идет на склонах с уклоном 5—20°. Скорость движения

при солифлюкции очень мала и обычно измеряется сантиметрам, редко — первыми метрами за сезон.

В СССР солифлюкционный рельеф и отложения его распро­странены очень широко. Главная область их распространения — север и восток Сибири, Забайкалье, северо-восток Азии. Кроме того, солифлюкция встречается в горах, а следы древней соли­флюкции имеются всюду в области былого четвертичного оле­денения.

Солифлюкция часто сопровождает нивацию — процесс, свя­занный с подтаиванием скоплений снета — снежников и включающий дробление горных пород, вследствие морозного вы­ветривания, и вынос размельченного материала талыми водами и солифлюкцией. Описываемые процессы имеют большое значение для всевозможного строительства и проведения геологоразведоч­ных работ в зоне мерзлоты, влекут за собой важные последствия для геологического картирования и поисков.

Формы рельефа, развивающиеся при солифлюкции и нивации в зоне денудации, имеют сложное происхождение и обусловлены совместным действием морозного выветривания, солифлюкции и нивации. Наиболее крупными формами являются нагорные тер­расы. На месте снежника с нагорной стороны возникает крутая стенка в скальных породах — снеговой (морозный) забой, в ре­зультате физического выветривания смещающийся в сторону скло­на (рис. 14). Ниже забоя разрастается пологая площадка — по­верхность террасы, в верхней части врезанная в скальных поро­дах, а в нижней части сложенная солифлюкционными отложения­ми и материалом, снесенным талыми водами. Ширина площадок

террас достигает десятков метров, уклон их 3—5°, высота может быть до 10 м, но обычно невелика. Нагорные террасы, разраста­ясь, срезают вершину, сливаясь в единую плоскую поверхность (см. рис. 14). В областях нивального климата этот процесс явля­ется важным фактором выравнивания рельефа. В условиях, когда вершины гор сложены особо крепкими массивными породами, высота и протяженность морозобойных стенок может резко воз­растать. Таково происхождение многих обрывов гольцовых вер­шин в Сибири.

В зоне солифлюкционной аккумуляции возникает непра­вильно бугристый рельеф. При увеличении уклона и более однородном составе грунта образуются солифлющионные террасы. В плане они каплеобразные с уступами в виде фестонов и плоской наклонной поверхностью, которая обычно на 5—10° положе склона (см. рис. 13). Наиболее крупной аккумулятивной формой являются солифлющионные увалы, образующиеся у по­дошвы склона, где сгруживается главная масса солифлюкцион-ных отложений.

Солифлющионные отложения при сравнительно пологих скло­нах и медленном оплывании в ходе постоянного морозного вывет­ривания сильно измельчаются и представлены суглинками, всегда содержащими щебенку и мелкие глыбы более прочных пород. В зоне активного стока в этом материале нередко наблюдается полосчатая текстура течения. В увалах полосчатость исчезает. Преобладают суглинки с беспорядочно распределенными щебнем и глыбами.

Для солифлюкционных отложений характерны различные мер­злотные явления — криотурбации (кипуны), клиновидные тела, каменные полигоны. Внешними признаками солифлюкции явля­ются также покосившиеся деревья, сооружения и столбы на скло­нах, деформации дорог. На аэроснимках бывает заметна полосчатость, вытянутая поперек склона.

Курумы. Совершенно особый тип солифлюкционных образова­ний возникает на поверхностях, сложенных массивными гранита-

ми, гнейсами и другими породами, дающими при выветривании глыбовую отдельность. На склонах здесь скапливаются развалы каменных глыб, медленно смещающиеся вниз по склону и назы­ваемые курумами (курум —по якутски камень). На поло­гих водоразделах они образуют целые поля — «каменные моря», ниже по склону разбивающиеся на полосы — «каменные реки», подчиненные ложбинам на склоне. У подножий каменные потоки нередко сливаются, образуя обширные глыбовые россыпи. При смещении материала играют роль температурные колебания и сезонное оттаивание деятельного слоя, облегчающие смещение глыб. В связи с этим движение глыб идет и на очень пологих склонах с уклоном не более 2—3°. Скорость движения составляет от 5 до 150 см в год, сильно увеличиваясь в середине потока.

Изучение курумов важно при проведении горных дорог. Име­ет, например, огромное значение для работ в районе БАМа. Кро­ме того, смещение глыбовых развалов — курумов необходимо учитывать при геологическом картировании.

Тропическая солифлюкция в условиях жаркого влажного кли­мата осуществляется существенно иначе. Тут происходит вязко-пластичное течение переувлажненного грунта, чему способствует обилие влаги и быстрое выветривание, дающее большое количе­ство глинистого материала.

Дефлюкция представляет собой движение вязко-пластичной массы грунта на склонах под влиянием силы тяжести и умеренно­го увлажнения. Скорости движения измеряются долями милли­метров в год. Из-за крайней медленности этого процесса он может играть существенную роль лишь на древних склонах. С этим процессом связано массовое смещение грунта к подножью склона и такое явление, как изгиб слоев, жил, поверхностей разрывов вниз по склону. Подробно массовые движения грунта на склонах описаны С. С. Воскресенским.

Водно-склоновые процессы

Водно-склоновые процессы связаны с проявлением плоскостно­го смыва продуктов выветривания и разрушением склонов мел­кими временными струями воды. Оба эти процесса очень тесно связаны и обычно рассматриваются вместе как процесс склонового смыва. Поскольку важным результатом его является образование делювиальных отложений, его называют также делювиальным процессом. Кроме того на склонах периодически образуются и более крупные ручьи. Возникает другая форма смыва — склоновая эрозия или мелкоовражный размыв, по Е. В. Шанцеру.

Склоновый смыв обусловлен деятельностью дождевых и талых снеговых вод, стекающих по поверхности склонов. Наиболее ин­тенсивно он протекает в условиях слабого развития растительно­сти в областях семиаридного климата. Деятельность текучих вод на склонах принимает различные формы в зависимости от кру­тизны склона. На пологих склонах с уклоном до 5° проявляется

плоскостное действие текущей по поверхности воды без ка­ких-либо русел. Перемещается только самый мелкий материал, так как мощность струек крайне невелика. На более крутых скло­нах разрушительная способность струек воды возрастает, в связи с чем они начинают врезаться в поверхность склона. Возникает струйчатый, или мелкорытвинный смыв. Постоянное перемещение мелких рытвинок вызывает в целом плоскостное разрушение скло­на, общее и равномерное понижение его поверхности. Следова­тельно, обе описанные формы стока ведут к плоскостному смыву. Верхняя часть склона при этом разрушается, нижняя — погреба­ется в продуктах выноса. Переносимый материал откладывается, попадая на более пологие участки склона, образуется аккумуля­тивный шлейф, верхний край которого поднимается вверх по склону, способствуя его выравниванию.

Процесс ведет, таким образом, к выполаживанию склонов, к сглаживанию и срезанию выпуклостей. Однако в зависимости от прочности пород это происходит очень неравномерно. Прочные горные породы значительно медленнее разрушаются и обычно образуют выступы, слабые наоборот — выполаживаются быстрее. Здесь создаются ложбины с более пологим скатом. В ослаблен­ных сильно трещиноватых зонах развиваются более глубокие рытвины. В условиях еще более крутых склонов с уклоном 20—30° сток концентрируется лишь по немногим более крупным рытвинам, быстро перерастающим в промоины и в мелкие овраги. Развива­ется склоновая эрозия. В особенности большое значение приобре­тает она на горных склонах, где овражное расчленение становится основным процессом их разрушения.

Интенсивность склонового смыва в большой степени зависит от процессов выветривания, рыхлые продукты которого удаляют­ся смывом.

Денудационные формы рельефа, возникающие при склоновом смыве, очень разнообразны. На равнинах в однородных породах образуются сглаженные склоны смыва, очень постепенно перехо­дящие в водораздельные равнины. При неравномерной прочности пород присутствуют останцовые выступы и ложбины стока — бел­ли. Все эти денудационные формы бывают обычно скрыты мало­мощным покровом элювия и делювия и постепенно сливаются с рельефом аккумулятивного шлейфа в нижней части склона. В ре­зультате склоновой эрозии образуются рытвины, промоины, мелкие овраги. Все они направлены по линии наибольшего ската, очень слабо извилисты в плане. Характерно снижение высоты бортов этих ложбин вниз по склону до их полного исчезновения и почти прямая или слабо вогнутая форма продольного профиля.

В нижней части склонов и у подножий образуются аккумуля­тивные делювиальные шлейфы. Они имеют плоскую поверхность, полого спускающуюся ко дну долины, и отличаются слабо вогну­тым поперечным профилем (рис. 15). В начальной стадии скло­нового смыва более активно развиваются отдельные конусы выноса, образующиеся в устьях более крупных рытвин и промоин.

Однако они быстро погребаются в общем едином аккуму­лятивном шлейфе. Образующиеся при этом делювиальные отло­жения или делювий были впервые выделены как особый генети­ческий тип А. П. Павловым в 1890 г. Делювий представляет собой отложения склонов и их подножий, возникшие в процессе плоско­стного смыва при действии непостоянных безрусловых струек дождевых и талых вод. Он характеризуется мелкоземистостью, местами тонкой наклонной слоистостью, а также плащеобразным залеганием. В составе делювия преобладают суглинки и супеси, в большей или меньшей степени обогащенные песком, а иногда дресвой или даже мелким щебнем. Сортировка материала выраже­на слабо. Она осуществляется за счет того, что вода уносит дальше более мелкие частицы, а также в результате нерав­номерности стока. Сильные ливни вызывают снос значительно более крупных частиц. В связи с этим характер материала меняется.

В строении делювия выделяются три фации (см. рис. 15): присклоновая (I), обогащенная более крупным обломочным материа­лом; срединная (II), отличающаяся более отчетливой слоистостью, связанной с неустойчивым тут режимом стока, и периферическая или низовая (III), сложенная наиболее тонким материалом.

Слоистость в делювии имеет наклон параллельно поверхности] шлейфа. Выражена она прослойками песчано-дресвяного материа­ла или чередованием суглинков разного тона окраски и разного механического состава. Мощность делювия в верховой части шлейфа очень мала (1—2 м), затем резко увеличивается, и над погребенной подошвой склона достигает максимума (10—15 м), а в низовой части шлейфа уменьшается до нуля. При одновремен­ном накоплении делювия и пойменного аллювия низовая часть шлейфа редуцируется и делювиальные отложения средней части шлейфа фациально переходят в аллювий. Делювий имеет пло­щадное распространение. Он не связан с линейными (русловыми) потоками. В этом его коренное отличие от других водных отложе­ний — аллювия и пролювия.

С делювиальными отложениями связаны склоновые россыпи, образующиеся в результате отмыва более тяжелых и трудно раз­рушаемых минералов, остающихся на месте. В зависимости от формы и положения рудного тела россыпи могут быть попереч­ными или продольными к склону. Эти россыпи, как правило, не имеют промышленного значения, но указывают на положение ко­ренных руд. Такую же роль играет делювиальный снос продуктов выветривания рудных тел.

Делювий широко распространен на равнинах, но встречается и в горах, где он приурочен к более пологим склонам. В горах характерно его смешение с другими генетическими типами отло­жений — с осыпями, с пролювием и т. д. Иногда они картируют­ся под общим названием «коллювия», т. е. отложений подножий. Недопустимо называть эти смешанные отложения делювием, так как они резко отличаются от делювия по своим инженерно-геоло­гическим свойствам.

В результате склоновой эрозии образуется склоновый пролю­вий — отложения мелких конусов выноса у устьев промоин на склоне. Он сложен дресвой и щебнем в обильном землисто-су­глинистом цементе. Конусы выноса сближенных промоин посте­пенно сливаются и вместе с делювием образуют единый шлейф коллювия смыва.

В целом делювиальные склоны характеризуются очень сгла­женными выпукло-вогнутыми формами с широким развитием в рав­нинных условиях аккумулятивных шлейфов. Образование делювия ведет к смягчению форм и общему выполаживанию рельефа.

ВОПРОСЫ КЛАССИФИКАЦИИ И РАЗВИТИЯ СКЛОНОВ

Коренные различия в рельефе склонов связаны с их происхож­дением. Поэтому наиболее общее значение в подразделении скло­нов имеет их генетическая классификация (табл. 2). Эта классификация может применяться только с учетом сказанного о чрез­вычайно тесной связи самых разнообразных процессов. Наиболее распространены склоны комплексной денудации, развивающиеся под действием нескольких процессов. Так, в горных и холмистых районах важнейшую роль играют склоны с развитием склоновой эрозии, всегда сопровождающейся другими процессами. Выделя­ются также разного рода денудационно-вулканические, денудационно-абразионные склоны, или конкретнее — например, обвально-абразионные. Генетическая классификация дополняется и элемен­тами морфометрической классификации. Выделяют склоны кру­тые, средней крутизны, пологие, высокие, низкие и т. п.

Морфология склонов зависит также от геологического строения и климатических условий. В зависимости от геологического строе­ния различаются аструктурные и структурные склоны. Первые возникают на однородных по своим физико-механическим свой­ствам горных породах, которые склон срезает, не считаясь с их структурой (см. рис. 10,з), вторые — либо совпадают с поверхно­стью бронирующих толщ (см. рис. 1, Б и В) либо возникают на породах, различающихся по своей прочности и залегающих более крупными телами (см. рис. 10, ж). На склонах этого типа разли­чается ступенчатость (структурные уступы), наличие выступов и ниш. При наличии более мощных прочных слоев среди слабых пород образуются структурные террасы. В зависимости от свойств и залегания горных пород возникают весьма разнообразные типы литоморфного рельефа. Большую роль играют неравномерное раз­витие трещиноватости, различная растворимость в карбонатных породах. Форма возникающих при этом причудливых останцов, напоминающих башни или статуи, бывает очень характерна для тех или иных пород и нередко служит важным признаком при геологическом картировании.

Климатические факторы влияют через выветривание, тесно свя­занное с климатом, и вследствие связи с ними денудационных процессов. Растительность, обусловленная климатом, заметно за­держивает такие склоновые процессы, как плоскостной смыв и образование осыпей. Сильное влияние имеют климатические осо­бенности также на унос материала от подножий склонов. Так, при исключительно сильных тропических ливнях во время дождли­вого сезона в условиях семиаридного климата делювиальные шлейфы на склонах не образуются. Весь материал выносится на присклоновую равнину и откладывается в ее пониженной пери­ферической части.

На развитие склонов влияют также экспозиция склона, т. е. ориентировка его по отношению к солнцу, гидрогеологические условия, силы вращения Земли, направление и сила господствую­щих ветров, на современном этапе — деятельность человека. Роль этих факторов поясняется в главах V, IX и X.

К наиболее общим факторам, влияющим на развитие склонов, относятся тектонические движения. Поднятие земной коры вызы­вает врезание потоков — усиление эрозии (см. главу V). Начина­ется интенсивное углубление долин. Склоновые процессы, менее мощные, не успевают выровнять склоны, и в результате они приобретают выпуклую форму, с увеличением крутизны к руслу потока. Замедление эрозии при опускании земной коры вызывает заполнение долин продуктами сноса, скопление их у подножья склонов, которые, в конце-концов, приобретают вогнутую форму, с постепенным выполаживанием к днищу долины.

Впервые вопросы о развитии склонов в условиях одновременно протекающих тектонических движений земной коры были рассмот­рены В. Пенком в 1924 г. Им введены понятия восходящего и. нисходящего развития рельефа. Идеи В. Пенка о развитии скло­нов играют большую роль в оценке общей направленности новей­ших тектонических движений.

Важнейшее значение для выработки общей теории эволюции склонов имеет правильное понимание соотношения двух главных

типов развития склонов- пенепленизации и педипленизации. Учение о пенепленизации рельефа было разработано В. Дэвинсом и

основалось на представлении о неизбежном выполаживании

склонов в ходе их развития (рис. 16, А). склоновые процессы ведут к более энергичному разрушению верхней части склонов и перемещению продуктов разрушения к их основанию. В резуль­тате происходит общее снижение поверхности водораздела, что ведет к выполаживанию и расширению склонов и, в конечном счете, к выравниванию, к переходу страны от расчлененного го­ристого рельефа к почти равнине — пенеплену.

Другой путь развития склонов — путь педипленизации про­текает без выполаживания их, в условиях удаления продуктов разрушения от подножий склонов. Как это было показано В. Пен-ком, а затем обосновано Л. Кингом, склоновая денудация, разви­ваясь при указанных условиях на всем протяжении склона и про­исходя в общем равномерно, вызывает отступание склона в сто­рону водораздела параллельно первоначальной поверхности без выполаживания (рис. 16,5), что также приводит к выравниванию страны. Педипленизация проявляется в условиях сильных тропи­ческих ливней при общем сухом климате, в полярном климате при солифлюкционном оттоке продуктов разрушения, а также всюду, где подножье склона срезается боковой эрозией рек, абра­зией морей, деятельностью ледников и ветра. Необходимо также учитывать чрезвычайно большую длительность развития склонов, некоторые из которых формируются в течение десятков и даже первых сотен миллионов лет. Это обстоятельство резко повышает роль таких медленных процессов, как выветривание, дефлюкция, которые сами по себе приобретают рельефообразующую роль в тесной связи с климатическими условиями.

Таким образом, в формировании склонов решающую роль играет не только тектоника, но также геологические и физико-географические условия, в которых разиваются склоны, в особенности климат и время.

Глава V

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: