ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.04.2021
Просмотров: 1153
Скачиваний: 4
21
нах, покрытых дерниной, его объем практически равен нулю.
В современных условиях плоскостной смыв может разви-
ваться на распаханных даже очень пологих склонах, где под
его воздействием формируются обширные площади смытых
почв. Переотложение этих почв (часто вместе с удобрени-
ями) в верховьях речных долин приводит к интенсивному
росту болотной растительности, заболачиванию малых рек
и, как следствие, общему уменьшению объемов речного сто-
ка, обмелению рек. Кроме того, затруднение поверхностного
стока при заболачивании становится причиной повышения
уровня грунтовых вод и подтопления населенных пунктов.
Линейная водная эрозия
формируется за счет плоскост-
ного смыва, при его концентрации на регрессивных склонах.
Увеличение глубины плоскостного потока приводит к росту
скорости потока, приобретению им турбулентного (вихре-
вого) характера и началу размыва склона с формировани-
ем серии эрозионных форм. В самом начале эволюционной
последовательности таких форм находятся
делли (потя-
жины)
— пологие, широкие, протяженные, но не глубокие
ложбины стока, в которых происходит первичная концен-
трация плоскостного смыва и рост скорости потока. Там,
где эта скорость достигает критических величин для пород,
слагающих склон, возникают
водобоины (рытвины, донные
врезы)
— обычно небольшие эрозионные понижения с обры-
вистым склоном в верхней части и пологим аккумулятивным
склоном — в нижней. Водобоины образуют цепочки, ориен-
тированные вниз по склону. На обрывистом склоне водобоин
скачкообразно возрастает скорость потока (образуется во-
допад), что приводит к усилению размыва и
попятной (ре-
грессивной) эрозии
— отступанию обрыва вверх по склону.
Вследствие попятной эрозии множество водобоин, образу-
ющих цепочки, сливаются в единую эрозионную форму —
промоину
. Ее продольный профиль параллелен склону. Об-
разование промоины приводит к увеличению концентрации
водного потока в ее устьевой части, где усиливается размыв.
В результате формируется
склоновый овраг
, отличающийся
22
от промоины параболической формой продольного профиля.
Базисом эрозии склонового оврага является подошва склона
или его перегиб. Здесь происходит аккумуляция продуктов
размыва в виде
пролювия
, слагающего
конус выноса
.
Литература к разделу 1.2.2:
[1, 4, 8, 11].
1.2.3. Карст и суффозия
Карстовые и суффозионные формы тесно связаны с ко-
рами выветривания, где в силу специфики состава материн-
ских горных пород резко усилены процессы растворения
или механического выноса тонких частиц поверхностными и
грунтовыми водами.
Карст
—
это совокупность процессов, форм рельефа и
отложений, связанных с растворением горных пород. При
этом растворение выступает в качестве инициатора других
сопутствующих процессов — водной эрозии и аккумуляции
(образования карстового аллювия), обрушения и накопления
карстового коллювия, формирования озерных отложений.
Базисом карстования
в каждом конкретном случае мо-
жет быть уровень застойных подземных вод, подошва кар-
стующихся пород или уровень накопления нерастворимого
остатка, блокирующего доступ воды к карстующейся по-
роде. По строению разреза зоны аэрации можно выделить
три варианта карста: открытый, покрытый и перекрытый. В
открытом карсте
карстующиеся породы непосредственно
выходят на поверхность или перекрываются легко проница-
емыми для воды отложениями мощностью до трех метров. В
покрытом карсте
карстующиеся породы залегают под лег-
ко проницаемыми для воды отложениями мощностью более
трех метров. В
перекрытом
карсте над карстующейся поро-
дой располагается водоупор, затрудняющий движение воды.
В морфологическом отношении
выделяется поверх-
ностный, подземный и комбинированный карст. При
поверх-
ностном карсте
растворению подвергается только кровля
карстующейся породы. Основными формами поверхностного
23
карста являются карры, воронки, котловины.
Карры
— это
различного размера (глубиной от нескольких сантиметров
до 3 и более метров) борозды на поверхности карстующейся
породы.
Карстовые воронки
— это конические понижения,
на дне которых могут проявляться
поглощающие поноры
.
Диаметры карстовых воронок изменяются от долей метра до
нескольких десятков метров, иногда достигают ста метров и
более. Изменчива в широких пределах и их глубина.
Подземный карст
развивается при растворении породы
внутри карстующегося массива. Важнейшую роль при этом
играет степень трещиноватости пород. Выделяется несколь-
ко типов подземного карста: сетчатый, щелевой, понорный
и пещерный.
Сетчатый карст
характеризует, как правило,
начальные этапы развития карста. Разбитая множеством раз-
нонаправленных трещин порода начинает растворяться по
поверхностям этих трещин. Очертания первично угловатых
обломков постепенно сглаживаются. Пространство между
стенками трещин заполняется нерастворимым остатком. По-
рода приобретает конгломератоподобный облик.
Щелевой карст
развивается по крупным трещинам. В
начале процесса трещина расширяется за счет растворения,
затем в ней может скапливаться и протекать вода, к рас-
творению добавляется размыв стенок трещины, который
приводит к формированию узких, глубоких и протяженных
«щелей» внутри карстующегося массива. Размыв сопрово-
ждается отложением продуктов размыва, формируется
кар-
стовый аллювий
.
Понорный карст
образуется, как правило, под карсто-
выми воронками. Представляет собой чаще всего вертикаль-
ные веретенообразные пустоты, образующиеся в узлах пе-
ресечения трещин, как за счет растворения, так и размыва
горных пород.
Пещерный карст
развивается при эволюции понорного
и щелевого карста, когда к процессам растворения и водной
эрозии добавляется обрушение стенок и кровли пустот, об-
разуются массы
карстового коллювия
. Подчиняясь движе-
24
нию потоков воды, подземный карст часто приобретает очень
сложную структуру, выраженную расположением пустот на
различных гипсометрических уровнях (
этажный карст
).
Комбинированный (провальный) карст
образуется при
соединении в процессе эволюции карста его поверхностных
и подземных форм. При обрушении пород над понорами в
карстовых воронках образуются
карстовые колодцы.
Обру-
шение пород над карстовыми щелями приводит к образова-
нию
карстовых долин
. Грандиозные провалы над этажным
пещерным карстом представлены
карстовыми шахтами
.
Наконец, массовое обрушение на огромных площадях об-
разует
карстовые полья
.
В классификации карста по
литологическим типам
пород
(литологические типы карста)
выделяют карст: со-
левой (галоидный), силикатный (бради-карст), сульфидный
(рудный), сульфатный, карбонатный и кластический (обло-
мочный).
Солевой карст
возникает в залежах солей. Благодаря
высокой растворимости соли процесс растворения здесь яв-
ляется наиболее важным.
Силикатный карст
связан с выносом аморфного крем-
незема в корах выветривания, формирующихся в тропиче-
ском климате. Он представлен относительно мелкими по-
верхностными формами.
Сульфидный (рудный) карст
формируется при выще-
лачивании сульфидов. Выщелачивание сопровождается об-
разованием серной кислоты, которая воздействует на вмеща-
ющие породы, усиливая их разложение.
Сульфатный карст
— это карст в ангидритах и гипсах.
Его специфика обусловлена тем, что при переходе ангидрита
в гипс существенно увеличивается объем породы. Это уве-
личение приводит к закрытию трещин, вследствие чего гип-
совый карст развивается преимущественно в поверхностных
формах, и только тогда, когда зияние трещин достаточно ве-
лико и не может быть устранено за счет увеличения объема
породы, карст интенсивно развивается в подземных формах.
25
Карбонатный карст
— карст в карбонатных породах,
является наиболее распространенным в силу широкого рас-
пространения самих карбонатных пород. Вместе с тем, он
оказывается наиболее сложным в физико-химическом отно-
шении. Карбонат кальция в дистиллированной воде в нор-
мальных условиях растворим весьма слабо. Его растворение
в природе обусловлено наличием в воде углекислого газа,
часть которого, соединяясь с водой, образует угольную кис-
лоту. Угольная кислота, вступая в обменную реакцию с кар-
бонатом кальция, переводит его в бикарбонат — соединение,
которое может существовать только в растворе. Если би-
карбонат кальция постоянно удаляется вместе с водой и на-
сыщения раствора не происходит, растворение карбонатной
породы продолжается. Содержание углекислого газа в воде
зависит от его парциального давления в воздухе и от темпе-
ратуры воды. Эта зависимость предопределяет тесную связь
карбонатного карста с климатическими условиями. В холод-
ном климате, в холодной воде углекислого газа может быть
достаточно много, но карсту препятствует короткий летний
период, наличие многолетней мерзлоты. В аридном клима-
те карста нет из-за дефицита воды. Во влажном умеренном
климате развивается
классический карст
в поверхностных,
глубинных и провальных формах. Он сопровождается нако-
плением широкого спектра отложений: известковых туфов
(травертинов) — натечных образований, возникающих при
химическом осаждении карбоната кальция в форме кальцита
и арагонита; карстового элювия, аллювия и коллювия, кар-
стово-озерных отложений. В условиях влажных тропиков
развивается
тропический карст
. Его особенность заключа-
ется в том, что он образуется преимущественно в поверхност-
ных формах, для которых разработана своя классификация,
включающая, кроме карров и воронок, карст котловинный,
башенный и конический. Специфика тропического карста
обусловлена тем, что среднегодовая температура грунтовых
и поверхностных вод в тропиках составляет +25 °С, что су-
щественно понижает растворимость углекислого газа. Но