6.4 Оползневые процессы и образование оползней
Оползнями называются массивы горных пород, смещающиеся по склону в результате скольжения под действием силы тяжести.
Рис 23. Схема оползня
Оползни (рис. 23) возникают при определённых геологических условиях. Развиваются они тогда, если водоносный слой обнажается. При условии незначительного уклона водоупорного пласта в сторону долины вода постепенно выносит мелкие частицы. Благодаря этому вся толща пород, покрывающая водоносный пласт, начинает скользить вниз по увлажнённой поверхности водоупорного слоя. Развитие оползня происходит постепенно. Сначала на поверхности земли, на некотором расстоянии от обрыва, возникают трещины, являющиеся внешним показателем происходящих в толще горных пород нарушений. Трещины располагаются полукругом, выпуклостью, обращённой в сторону от обрыва. С течением времени ширина трещин постепенно увеличивается, устойчивость горных пород нарушается и происходит быстрое сползание масс.
Оползни возникают на берегах озёр, морей и водохранилищ, на склонах гор, речных долин, балок и оврагов. Крутизна оползневых склонов обычно превышает 15о.
Смещение масс можно рассматривать как оседание с некоторой горизонтальной передвижкой сползающей массы вниз по склону. Основание оползня смещается на расстояние несколько большее, чем его верхняя часть, благодаря чему поверхность получает незначительный наклон в сторону коренного берега.
В оползающей массе вначале пласты имеют ненарушенное залегание, сохраняя такую же стратиграфическую последовательность, как и в ненарушенной части коренных склонов. Ниже по склону, где наблюдается выход ключей, оползшая масса земли постепенно разжижается и далее смещается по склону в виде земляного потока, имеющего вид земляного или грязевого языка с поверхностью, покрытой многочисленными трещинами, располагающимися параллельно и перпендикулярно к оси движущейся массы земли. Склоны движущегося земляного потока всегда очень резко ограничены и на них развиты хорошо выраженные зеркала скольжения.
Размеры и формы оползней изменчивы: отдельные оползни имеют определённые очертания, характерные для геоморфологии оползневых районов. Типичный оползень имеет вид полуцирка, выпуклостью обращённого в сторону коренного берега. Эта сторона ограничивается крутыми обрывами - плечами оползня. Открытой стороной цирк обращён в сторону долины. Края его (контрфорсы) далеко выступают вперёд и представляют собой «мысы», сложенные ненарушенными коренными породами. Смещённая поверхность пород образует дно оползневого цирка. В сторону склона долины дно постепенно снижается и часто заканчивается описанными выше земляными потоками. Дно оползня часто имеет сложный микрорельеф. Неровности его образуют отдельные глыбы, на которые разбивается оползневая масса, перемещённые друг по отношению друга. В наиболее пониженных участках дна оползневого цирка грунтовые воды образуют небольшие озерки или болота. Иногда здесь развиваются заболоченные места - мочары. Во всех случаях близость грунтовых вод отмечается густой водолюбивой растительностью.
Средняя ширина отдельных оползней по прямой между контрфорсами достигает нескольких сот метров, иногда она равна 1-1,5 километров. Оползневый цирк вдаётся в коренной склон обычно на расстоянии, достигающее половины его ширины. В горных областях оползни редко имеют правильные очертания. Сползающие массы здесь обычно бывают чрезвычайно насыщены водой и смещаются вниз по склону в виде отдельных грязевых потоков или оплывин.
Элементарные оползни с хорошо выраженной, описанной выше, формой встречаются в местах, где оползневая деятельность протекает не особенно энергично. При наличии благоприятных условий (значительных уклонов водоупорного пласта, большой мощности водоносного слоя, быстрого удаления потоком продуктов сползания) оползни развиваются чрезвычайно энергично и быстро; цирки отдельных оползней сливаются, контрфорсы не имеют резких очертаний, а вся сползающая масса пород образует оползневую террасу.
Оползни имеют очень большое геоморфологическое и практическое значение. Особенно велика их роль в пределах оползневых районов, расположенных среди населённых пунктов. На территории бывшего Советского Союза к оползневым районам относятся побережья Азовского и Чёрного морей, правые берега рек южной части Русской равнины, части Усть-Урта и т.д. Особенно грандиозные оползни встречаются на Черноморском побережье, Кавказе и на южном берегу Крыма.
Явление суффозии связано с процессами вымывания мелкозёма в толщи рыхлых поверхностных пород.
В результате процесса суффозии на поверхности появляются замкнутые углубления чашевидной или конусообразной формы, которые располагаются параллельными рядами или по линиям, идущим под углом друг к другу. Глубины конусообразных понижений колеблются в среднем от 2 до 8 метров при диаметре от 8 до 20 метров.
Впадины суффозионного происхождения возникают обычно на пологих склонах и слабовыпуклых водоразделах, где имеются рыхлые поверхностные отложения песчаного, супесчаного или суглинистого характера. Образование этих форм рельефа можно объяснить это деятельностью подземных вод.
Суффозионные впадины и воронки на топографических картах условным знаком карстовых воронок не обозначаются.
Небольшие оползни, захватывающие толщи пород до 1,5 метров, называются оплывами. Крупные участки оползня образуют оползневые террасы - псевдотеррасы. Они отличаются от речных, озёрных и морских террас уклоном в сторону коренного берега, большей изрезанностью рельефа.
Итак, основными причинами возникновения оползней являются:
- наклон слоёв в сторону долины или подножия гор;
- водоупорная глинистая толща, подстилающая водопроницаемые слои, содержащие большое количество грунтовой воды;
- подмыв рекой или морем основание склонов или нарушение его различными сооружениями ( дорожными, гидротехническими );
- поступление в грунт избыточных дождевых или талых вод;
- вынос подземными водами или водоносного слоя мелких частиц водовмещающей горной породы и различных химических растворенных веществ.