17. Гравитационные процессы. Собственно гравитационные процессы.

Гравитационные процессы - процессы изменения поверхности Земли под непосредственным воздействием силы тяжести. Результатом этих процессов в сочетании с другими факторами являются лавины, осыпи, обвалы, оползни, медленное течение грунтов и т.п. Oбваливание и осыпание происходят на склонах, крутизна к-рых более угла "естественного откоса" (35-38В°). B горах обвалы достигают крупных размеров - до 1-1,5 км³ (напр., 2,7-4,1 млрд. т - Cарезский обвал на Памире, в результате к-рого возникло Cарезское оз.). Oсыпание - постоянный процесс, пульсирующий по интенсивности (обычно увеличивается весной при снеготаянии, a также при землетрясениях). Cкорость денудации при осыпании в зависимости от крутизны склонов (за длительный отрезок времени) изменяется в пределах 1,5-0,05 мм в год. Г. п. оказывают решающее влияние на формирование рельефа, иногда на образование м-ний п. и. - солей, нефти и т.д. Проявление Г. п. учитывается при расчёте углов откоса в карьерах, определении устойчивости сводов подземных выработок, при стр-ве насыпей, дамб и др. Bозможное нежелат. проявление Г. п. вынуждает применять спец. меры - разл. виды крепи в выработках, покрытие связующими растворами, посадка определённого вида растений на участках, создающих опасность для ведения горн. работ, и др.

14. Особенности рельефообразования в пределах горных и равнинных стран Конец формы

Горная страна - обширный участок земной поверхности с резкими колебаниями высот, значительно поднятый над окружающими равнинами. Обычно горная страна формируется в результате единого этапа тектонического развития и состоит из нескольких горных систем, различающихся по структуре и внешнему облику. Иногда горные страны протягиваются на несколько тысяч километров и имеют сложную конфигурацию. Самые  высокие горы на Земле –  это горы складчатые или возрожденные. Многие горы образовались как  средневысотные или даже низкие. Высота поднимающихся гор зависит  от интенсивности процессов горообразования. Постепенно разрушаясь под действием экзогенных процессов, горы понижаются, причем, чем выше они, тем интенсивнее разрушение. Если не происходит новых поднятий, высокие горы превращаются в средневысотные, а средневысотные – в низкие, а затем на месте гор возникает денудационная равнина. По высоте горы подразделяются на 3 группы:

   -низкие (800 м над уровнем океана): Северный Урал, отроги Тянь-Шаня, отдельные хребты Закавказья;

   -средневысотные (до 2000 м над уровнем океана). Для них характерны сглаженные, мягкие очертания вершин, пологие склоны (горы Среднего Урала). Они покрыты лесами и не поднимаются выше снеговой линии. Очень редко эти горы имеют остроконечные пики, узкий зазубренный гребень (Полярный Урал, Хибины, горы острова Новая Земля);

   -высокие (более 2000 м над уровнем океана). Такие горы имеют крутые склоны, гребни у них узкие, зазубренные. Это горы Памира, Тянь-Шаня, Кавказа, Гималаев, Кордильеры, Анды. Горы зарождаются в орогенно-геосинклинальных высокоподвижных зонах земной коры, иначе в геосинклинальных (складчатых) поясах, которые протягиваются внутри континентов и по их окраинам. В первом случае они располагаются между древними континентальными платформами, во втором – между платформами и ложем океана. На ранних этапах развития этих зон (геосинклинальная стадия) происходит прогибание и накопление мощных толщ осадочных, осадочно-вулканогенных и магматических горных пород. Развиваются и складчатые деформации. Далее наступает перелом в развитии геосинклинали, выражающийся в переходе к общему воздыманию зоны, которая вступает в орогенный этап, т.е. этап горообразования. С этим этапом совпадают наиболее интенсивные процессы складкообразования и формирования надвигов, метаморфизация горных пород, рудообразование. Геосинклинальные прогибы превращаются в складчатые (складчато-блоковые, складчато-покровные) горные сооружения. Образуются межгорные прогибы, а на границе с платформой – краевые прогибы. Прогибы заполняются продуктами разрушения растущих гор. Процесс образования гор в результате развития геосинклиналей и формирования складчатых структур происходил в разные геологические периоды. Наиболее древние орогенические процессы происходили еще в архейское время, охватив огромные пространства современных материков. На материке Евразии области архейской складчатости занимают пространства между Енисеем и Леной и большую северную часть Европы. Но к нынешним горам, сформировавшимся по той схеме, которая приведена, относятся лишь сравнительно молодые, кайнозойские, горные поднятия. Более древние были давно снивелированы денудационными процессами и затем снова приподняты в виде сводов и блоков новейшими тектоническими движениями. Сводовые и блоковые, а чаще всего сводово-блоковые поднятия привели к образованию возрожденных гор. Они так же широко распространены, как и горы, образованные молодой, кайнозойской, складчатостью. 

Равнинная страна - обширная территория на земной поверхности, геоморфологический облик которой определяется преобладанием равнин. Относится к наиболее крупным формам рельефа — геотектурам.Рельеф равнин не очень разнообразен. Это объясняется однородностью геологического строения платформенных участков континентальной коры и малой их подвижностью. Значительная приподнятость некоторых платформенных равнин (например, в Восточной Сибири и Северной Америке), обусловливающая большую глубину их эрозионного расчленения, - результат неотектонических движений. Поверхность равнин, в общем, может быть горизонтальной, наклонной, выпуклой, вогнутой. Общий характер ее рельефа разнообразен: плоский, холмистый, волнистый, ступенчатый и т.д. По абсолютной высоте различают следующие равнины:

   - низменности — абсолютная высота их от 0 до 200 м (Амазонская);

   - возвышенности — от 200 до 500 м над уровнем океана (Среднерусская);

   - плоскогорья — свыше 500 м над уровнем океана (Средне-Сибирское плоскогорье);

   - депрессии - равнины, лежащие ниже уровня океана (Прикаспийская).К основным геоморфологическим процессам на равнинах относятся флювиальные, гляциальные, эоловые процессы. Поверхностные текучие воды – один из важнейших факторов преобразования рельефа Земли. Совокупность геоморфологических процессов, осуществляемых текучими водами, получила наименование флювиальных. Водотоки производят разрушительную работу – эрозию, перенос материала и его аккумуляцию и создают выработанные (эрозионные) и аккумулятивные формы рельефа. Те и другие тесным образом связаны друг с другом, так как то, что было унесено водой в одном месте, откладывается где-либо в другом. Эрозионная работа - сложный процесс и слагается он из ряда частных процессов:

   - из уноса водой обломочного материала горных пород, поступающего в русло с выветривающихся крутых склонов долины;

   - из шлифовки или выскабливания (корразии) дна русла влекомым по нему твердым материалом (песок, галька, валуны);

   - из растворения водой некоторых горных пород (известняки, доломиты, гипс), обнажающихся в русле. Общей особенностью эрозионной работы водотоков является ее избирательный, селективный характер. Вода при выработке русла как бы выявляет наиболее податливые для врезания участки, приспосабливаясь к выходам более легко размываемых пород. Там, где кинетическая энергия («живая сила») текучей воды резко падает благодаря уменьшению уклона или расхода воды, избыток переносимого твердого материала откладывается в русле водотока или на ровной горизонтальной поверхности, на которую река выходит из гор: происходит отложение наносов, или аккумуляция . Помимо речных долин под действием эрозии формируются овраги и балки (эрозионные формы, созданные непостоянными водотоками и образующие часто сложно-разветвленные системы). В качестве примеров равнин, на которых одними из главных геоморфологических процессов являются флювиальные, можно привести такие, как Русская равнина, Миссисипская низменность. Гляциальные рельефообразующие процессы обусловлены деятельностью льда. Обязательным условием для развития таких процессов является оледенение, т.е. длительное существование масс льда в пределах данного участка земной поверхности. В течение геологической истории Земли не раз возникали условия, при которых формировались крупнейшие покровы материковых льдов, распространявшиеся на многие миллионы квадратных километров. Ледник производит денудационную, транспортирующую и аккумулятивную работы. Разрушение горных пород называют экзарацией. На равнинах преобладает ледниковая аккумуляция. Несомый ледником материал аккумулируется там, где преобладает расход льда через таяние и испарение. Этот материал накапливается у края ледника в виде гряды, повторяющей в плане очертания края. Гряда обычно изогнута в виде подковы и называется конечной мореной. При интенсивном таянии и отступании ледника образуется несколько конечных морен. В результате таяния ледника из-подо льда обнажается донная морена, сформировавшаяся на контакте ледника и коренного ложа, на нее проектируются боковая (обломки на боковых краях ледника) и срединная морены. Возникает мощный покров обломочных отложений, получивший название основной морены. Ледниковый рельеф характерен для Северо-Германской и Польской равнин, Русской равнины. Эоловые процессы связаны с воздействием ветра на рельеф. Ветер захватывает, отрывает от поверхности и переносит несвязанные частицы почвогрунта. Этот процесс называется дефляцией. Несколько меньшую денудационную роль играет выбивание слабо скрепленных частиц и разрушение горных пород за счет динамических ударов воздушного потока вместе с движущимися в этом потоке твердыми частицами – эоловая корразия.      

15. Выветривание как фактор рельефообразования. Выветривание — постоянно идущий процесс разрушения и химического изменения горных пород. Оно относится к экзогенным силам, влияющим на формирование земной коры. Выветривание бывает разных видов:Физическое выветривание. Главной причиной его является колебание температуры горных пород. Днем поверхность породы, нагреваясь, расширяется, а ночью, охлаждаясь, сжимается. Это приводит к растрескиванию горных пород, их дроблению на глыбы и более мелкие части. Физическому выветриванию содействует вода, замерзающая в трещинах. Ежесуточные изменения объема сами по себе невелики, но, воздействуя сотни и тысячи лет, они приводят к ослаблению сцепления между частицами пород; порода теряет прочность и распадается. Температуры и выветривание особенно сильно проявляется в пустынях, где нередко в течение суток перепады температур достигают 40-50° и более, а также в резко континентальных климатических зонах.Разновидностью физического является морозное выветривание, характерное для арктических и субарктических климатических зон. Здесь вода замерзает не только в трещинах, но и в капиллярах, разрывая горную породу до рыхлого состояния.Химическое выветривание. Это разрушение горных пород при взаимодействии их с химически активными элементами (кислородом, углекислым газом, органическими кислотами). Этот тип выветривания особенно заметен в породах, содержащих железо, — они покрываются бурой коркой. Главными районами земного шара, где происходит подобный процесс, являются экваториальные и тропические широты. Здесь горные породы разрушаются дождевой водой с растворенными в ней химически активными элементами.Для этого типа выветривания характерно накопление в озерах и болотах полезных ископаемых: бокситов, фосфоритов, никеля, кобальта, осадочного железа.Органическое выветивание. Оно протекает под действием живых организмов, которые дробят горные породы корнями растений и кислотой при разложении растительных и животных остатков. Животные, делая ходы и норы в почве, разрыхляют ее. Некоторые морские моллюски просверливают себе норы в прочных прибрежных скалах. Мхи и лишайники выделяют кислоты, растворяющие горные породы. Главный результат органического выветривания — образование почв.Толща горных пород, которая подверглась разрушению, образует кору выветривания — рыхлый слой, создающийся в зоне просачивания воды. В жарком и влажном климате, где условия наиболее благоприятны для его образования, кора выветривания достигает 100-200 м и более, хотя обычно толщина ее 30-60 м. В зависимости от климатических условий различна не только мощность коры выветривания, но и ее состав.Невидимые, неприметные силы выветривания, работающие изо дня в день, разрушают скалы, возле которых накапливаются крупные и мелкие обломки размером от глыб до песка. Они скатываются, сползают, скользят по склону, образуя осыпи. Обычно они имеют форму конуса, прислоненного к склону. Постепенно осыпь растет в ширину и высоту, стыкуется с соседними, образуя шлейф осыпей. Горы как бы «тонут» в грудах обломков. Осыпи образуются чаще весной, при таянии снега, или в тихую морозную погоду.

16. Классификация склоновых процессов. К склонам относятся участки поверхности Земли с углом наклона, превышающим 1°. Они занимают не меньше 3/4 площади суши. В зависимости от особенностей состава горных пород склоновые процессы имеют различный обликОползни — скользящее смещение масс рыхлых горных пород по склону под действием силы тяжести.Оползнями называют и формы рельефа, возникшие в результате оползания на склонах долин, на берегах рек, озер, морей. Скольжение масс породы происходит по склонам, подмываемым берегам рек. «Подошва» оползня часто скользит по насыщенному водой слою. Поэтому весной и после продолжительных дождей оползни оживают. Скорость их движения различна. На месте отрыва оползня остается дугообразное углубление с уступом в верхней части — стенкой срыва. Сползший оползень покрывает нижнюю часть склона ступенями или буграми. Оползень может толкать перед собой рыхлые горные породы, из которых у подножья холма образуется оползневый вал.Оползневый рельеф типичен для побережья Черного и Азовского морей, для южной части Русской равнины. Нередко на поверхности оползня сохраняются деревья, росшие здесь до его образования. При сползании они наклоняются в разные стороны, и возникает так называемый «пьяный лес».Оползни могут разрушить дома, транспортные магистрали, приводят к человеческим жертвам. Так как они наносят большой ущерб народному хозяйству, с ними ведется борьба, заключающаяся главным образом в отводе поверхностных и грунтовых вод от места, подверженного оползневым явлениям. Изучением этого явления и борьбой с ним занимаются специальные оползневые станции.Обвал — это быстрое обрушение крупных глыб или массива горных пород с крутых откосов. Возникает он внезапно, когда породы на склоне теряют устойчивость в результате подмыва их рекой или морем, а также при землетрясениях, при строительных работах на склонах. Обвалы отличаются от оползней тем, что последние сползают без опрокидывания и сильного дробления. Особенно грандиозны обвалы в молодых горах.Лавины — большие массы снега, обрушивающиеся с горных склонов. Они вовлекают в движение горные породы, слагающие склоны. Внизу, у основания склонов, скапливаются снесенные с них обломки, разбитые деревья, содранный дерн.Лавине предшествуют сильные снегопады и метели. Сила ее огромна: ведь в одно мгновение обрушивается до миллиона тонн плотно слежавшегося за зиму снега.Лавины можно предвидеть. С этой целью создана сеть лавинных станций на Кавказе, Тянь-Шане, Памире, в Хибинах. На станциях ведутся постоянные наблюдения за погодой, накоплением снега, состоянием очагов лавинной опасности, поскольку это явление приносит большие разрушения и человеческие жертвы. Различные меры защиты выбираются в зависимости от конкретных условий.Склоновые процессы, как и выветривание, относятся к экзогенным (внешним) процессам, влияющим на изменение рельефа.

18. Движение блоков на склонах. Отседания, их роль в возникновении обвалов и оползней. Склоны отседания по условиям образования близки к блоковым оползням. Они развиваются на крутых склонах (не менее 15) значительной относительной высоты. Отседание склонов возмож­но в кристаллических и достаточно прочных осадочных породах. Этот процесс широко распространен на Среднесибирском плоско­горье, где отседание развивается особенно интенсивно при зале­гании траппов на осадочных породах, способных к пластическим деформациям (глины, мергели, алевриты). Пластические дефор­мации пород, подстилающих траппы, способствуют образованию в траппах (вблизи уступов речных, морских или озерных склонов) все более расширяющихся и углубляющихся трещин рельеф оползневых склонов.В суглинках с четко выраженной вертикальной отдельностью блоки отседания, часто соскальзывая вниз, не опрокидываются, а прислоняются к материнскому склону. Такие формы отседания получили название осовов.Солифлюкционные склоны. На равнинах и в горах с сезонным промерзанием поверхностного грунта и особенно в областях с вечной мерзлотой распространенным типом склоновых процессов является солифлюкция (от лат. solum — почва, земля и fluctio — истечение). Она протекает только в так называемом деятельном слое — слое сезонного промерзания и оттаивания. Наличие на не­которой глубине водоупора (вечномерзлого или еще не оттаявшей части сезонно-мерзлого слоя) обусловливает сильное увлажнение протаявшего слоя или его нижней части за счет содержащегося в нем льда и фильтрации влаги сверху. В результате грунт приобре­тает жидко-текучую консистенцию (состояние), способность течь тонким слоем. Солифлюкционное течение фунта происходит на склонах разной крутизны, начиная с углов наклона 2—3. Ско­рость солифлюкционного движения измеряется миллиметрами и даже сантиметрами в секунду. Преобладающие скорости изме­няются от 3 до 10 м/год. Такую солифлюкцию называют быстрой в отличие от медленной солифлющии. Мощность солифлюкцион-ных потоков невелика (20—60 см). Лишь в нижней части склона, где движение солифлюкционного потока замедляется, мощность медленно текущей массы может увеличиваться до 1 м и более. В результате образуются натечные солифлюкционные терраски , языки, гофры, фестоны . Ширина язы­ков-террасок может достигать нескольких десятков метров. В вы­соких широтах солифлюкция — один из основных поставщиков материала в долины рек и временных водотоков .Склоны отседания по условиям образования близки к блоковым оползням. Они развиваются на крутых склонах (не менее 15°) значительной относительной высоты. Отседание склонов возможно в кристаллических и достаточно прочных осадочных породах. Этот процесс широко распространен на Среднесибирском плоскогорье, где отседание развивается особенно интенсивно при залегании траппов на осадочных породах, способных к пластическим деформациям (глины, мергели, алевриты). Пластические деформации пород, подстилающих траппы, способствуют образованию в траппах (вблизи уступов речных, морских или озерных склонов) все более расширяющихся и углубляющихся трещин Рост трещин приводит к отделению и последующему дроблению (в результате обвала) отделившихся блоков. Объемы блоков колеблются от десятков до тысяч кубических метров. С отседанием связано распространение «рвов отседания» – глубоких (до 20 м) и широких (до 100 м) трещин, параллельных склону. Длина рвов отседания исчисляется сотнями метров. В плане они имеют прямолинейные или ломаные очертания.