Делювий и коллювий

Породы выветриваются не только на плоских поверхностях водоразделов, но и на их склонах, где рыхлые продукты не могут уже задерживаться и под давлением собственного веса, под действием дождевых и талых снеговых вод перемещаются под уклон.

А. П. Павлов назвал скопления на склонах и у подножия возвышенностей рыхлых продуктов выветривания, сползающих по склону под воздействием дождевых и талых снеговых вод, делювием (от лат. deluo — смываю). Обломочный материал, смещенный под действием силы тяжести и накопленный на склонах и у их подножий (оползни, осыпи, обвалы), называется коллювием (от лат. colluvio — скопление, беспорядочная груда). Однако четкого разграничения в применении этих терминов нет, так как перемещение рыхлых продуктов выветривания по склонам происходит обычно под совместным действием силы тяжести и воды, причем значение каждого из этих факторов даже на одном и том же участке меняется: то превалирует один, то другой.

Характер движения рыхлых материалов вниз по склону обусловливается крутизной склона, силой трения, размерами и формой обломков, насыщенностью водой, колебаниями температуры, наличием или отсутствием растительного покрова и т. п. Рыхлые продукты выветривания сползают тем интенсивнее, чем круче склон. На очень крутых и отвесных участках склона обломки пород сваливаются по мере образования. Максимальный угол уклона, при котором рыхлый материал удерживается на склоне, называется углом естественного откоса. Для различных материалов этот угол меняется от 27 до 37°. В россыпях каменных глыб угол естественного откоса тем больше, чем крупнее глыбы, чем более шероховата их поверхность, неправильны и угловаты формы. Для мелкообломочного материала угол естественного откоса зависит от сцепления частиц между собой и величины внутреннего трения. Рыхлый материал, залегающий на склоне под углом естественного откоса, легко приходит в движение от различных, часто незначительных причин (например, от сотрясения, вызванного прохождением у подножия склона тяжелого транспорта). Однако перемещение рыхлого материала происходит и по очень пологим склонам.

Силы трения и сцепления частиц рыхлого материала между собой препятствуют перемещению вдоль любой поверхности как внутри слоя рыхлых пород, так и на границе этого слоя с коренными породами. Если вес рыхлого материала станет больше этих сил, он начнет скользить под уклон. Увеличение веса рыхлых продуктов выветривания чаще всего происходит после дождей за счет пропитывания их водой, которая одновременно снижает и силу трения. Поэтому продолжительные дожди часто вызывают развитие оползней и накопление коллювиальных масс на склонах и у их подножий. Своеобразные формы этот процесс принимает в зоне развития многолетней мерзлоты, где оттаивающий летом активный слой грунта легко насыщается дождевыми и талыми водами, проникновению которых на глубину препятствует нерастаявшая мерзлота. Пропитанный водой грунт стекает уже при углах склона от 3 до 5° со скоростью от сантиметров до десятков метров в год. Процесс этот получил название солифлюкции (от лат. solum — почва, fluxus — течение).

С явлениями солифлюкции связано образование солифлюкционных и нагорных террас, земляных рек, шлейфов и валов.

Деятельность дождевых и талых снеговых вод при движении рыхлых продуктов выветривания по склонам проявляется также в смывании. Различают линейный и плоскостной смыв. Линейный смыв связан с деятельностью потоков, приуроченных к ложбинам на поверхности Земли (долинам, оврагам и пр.) и рассматривается в гл. IX. Плоскостным смывом называют размывающую деятельность дождевых и талых снеговых вод, распределяющуюся более или менее равномерно по всей поверхности склона. Струйки этих вод увлекают илистые, глинистые и песчаные частицы и отлагают их у основания склонов, где скорость течения снижается. Смывание происходит как на поверхности, так и внутри массы рыхлых пород (вымывание). Рыхлый материал, легко впитывающий воду (песок, дресва), смывается труднее, чем водоупорный (глина, ил). Наиболее легко смывается мелкозем, заполняющий промежутки между глыбами в каменной россыпи. На обнаженных склонах смывание происходит значительно интенсивнее, чем на покрытых растительностью.

Сползанию со склонов рыхлого материала способствуют попеременное нагревание и охлаждение его, сопровождающиеся изменением объема, особенно хорошо заметным в каменных россыпях. Каменные глыбы сильно нагреваются днем и охлаждаются ночью, испытывая то заметное расширение, то сокращение объема и связанные с этим взаимные перемещения, направленные преимущественно вниз по склону. Ю. А. Билибин указывает, что такие перемещения на гольцах сопровождаются специфическим звуком и, повторяясь изо дня в день, дают в совокупности весьма значительный эффект (1938 г.). Не меньшее значение при перемещении на склонах рыхлого материала имеет морозный сдвиг — вымораживание обломков и блоков горных пород по трещинам и смещение грунта при замерзании насыщающей его воды. Наконец, движение рыхлых масс вниз по склонам вызывается толчками, возникающими при различных сотрясениях поверхности (землетрясения, взрывы и пр.), увеличением крутизны прибрежных склонов в результате размывания их реками и волнами морей и озер, увеличением нагрузки за счет различных искусственных сооружений и другими причинами.

Таким образом, сползание рыхлых продуктов выветривания по склонам связано с различными процессами, проявляющимися обычно в пределах одного и того же участка и воздействующих на одну и ту же толщу рыхлого материала. Поэтому в подавляющем большинстве случаев оказывается возможным лишь установить, что продукты выветривания, покрывающие склоны и накопленные у их основания, смещены с места своего образования и что процесс их смещения достаточно сложен и вызван разными причинами. С генетической точки зрения их нельзя называть ни делювием, в понимании А. П. Павлова, ни коллювием. Иногда коллювием называют обломочный материал, накопленный у подножия склонов в горах (осыпи, глыбовые россыпи и т. п.), а делювием — аналогичные образования равнинных областей, состоящие преимущественно из щебня и мелкозема, перемещенного плоскостным смывом. Однако такое деление в генетическом отношении вряд ли правильно, так как в горах плоскостной смыв играет такую же большую роль, как и на равнинах.

Учитывая трудности генетической классификации, Ю. А. Билибин предложил называть делювием все продукты выветривания, смещенные с места образования вниз по склонам без участия линейного смыва (т. е. не переработанные водными потоками). Коллювием Ю. А. Билибин назвал разновидность делювия, достигшую подножия склона и прекратившую движение. Эта простая и удобная классификация прочно вошла в практику геологических и поисковых работ, хотя и не разделяется некоторыми геологами. В дальнейшем изложении термины «делювий» и «коллювий» употребляются в понимании Ю. А. Билибина.

Состав и строение делювия. Образование делювия на склонах происходит одновременно и в тесной связи с выветриванием коренных пород, слагающих эти склоны. Поэтому между элювием и делювием резкую границу провести очень трудно. Известны случаи, когда выходящие на склоне коренные породы в верхних выветрелых трещиноватых участках загибаются вниз по склону под действием собственного веса, т. е. смещаются почти без нарушения целостности. Вообще же элювий отсутствует только на отвесных и очень крутых склонах, где обломки коренных пород, отделяясь от них, сразу же сползают вниз и превращаются в делювий. На более пологих склонах элювием можно считать продукты выветривания, залегающие вблизи от выходов коренных пород и еще достаточпо однородные. Продукты выветривания, более заметно смещенные и перемешанные с обломками других пород, следует называть делювием.

Выветривание делювия происходит одновременно с его оползанием по склону, поэтому чем выше по склону выходит данная порода, тем в более измененном и измельченном состоянии достигают ее обломки подножия склона. Обломки пород, выходящих в нижней части склона, достигают его подножия мало измененными. При движении делювия вниз по склону происходят перемешивание обломочного материала и образование несовершенной слоистости. Обломки выходящей на склоне породы, сползая вниз, сначала располагаются в виде более или менее однородного слоя. Этот слой подстилается продуктами выветривания породы, выходящей ниже по склону, и перекрывается обломками пород, выходящих выше по склону. Двигаясь под уклон, этот слой постепенно смешивается с подстилающими и перекрывающими его обломочными материалами, теряет индивидуальность и исчезает, тогда как подстилающие его (образованные позже) слои на некотором участке склона продолжают еще существовать. По мере сползания их постигает та же участь, но в это время под ними появляются новые более молодые слои и т. д. Таким образом, в делювии можно выделить два горизонта: верхний, более древний, неслоистый, сложенный перемешанными обломками пород, выходящих наиболее высоко по склону и перемещенных на значительное расстояние, и нижний, состоящий из однородных, не смешавшихся еще слоев, сложенных продуктами выветривания пород, залегающими вблизи от места своего образования.

Таким образом, обломки породы на месте ее выхода залегают в основании толщи делювия. При сползании их положение в разрезе постепенно меняется: в результате перемешивания они могут появиться на поверхности. Если склон сложен неоднородными породами, среди которых встречаются достаточно прочные, распадающиеся при выветривании на крупные глыбы, образуется слоистость иного порядка: измельченный материал проваливается между глыбами в нижнюю часть делювия. При этом происходит довольно совершенное его перемешивание. В этом мелкоземе встречаются лишь недавно отделившиеся от коренной породы крупные глыбы, не успевшие еще проникнуть на поверхность.

Крупные глыбы относительно быстро сползают со склонов. При их перемещении более мягкие породы размельчаются и быстро проникают в нижние слои делювия. Поэтому по составу делювиальных каменных россыпей можно лишь приблизительно судить о коренных породах, слагающих склон. Это следует иметь в виду при производстве геологосъемочных и поисковых работ. Месторождения многих полезных ископаемых легко разрушаются на поверхности, и отсутствие их обломков в делювиальной каменной россыпи отнюдь не говорит об отсутствии их в коренном залегании.

Скорость и характер движения делювия меняются в широких пределах, начиная от катастрофически быстрых перемещений при обвалах и некоторых оползнях до чрезвычайно медленного и в то же время наиболее универсального скольжения в процессе так называемого покровного сползания, о характере которого можно судить лишь по результатам его проявления за длительный период. При покровном сползании делювий перемещается по всей поверхности склона, но с разными скоростями. На каждом склоне есть едва заметные линейно вытянутые ложбинки, по которым делювий движется несколько быстрее, чем между ними. Такие депрессии называют бессточными ложбинами стока или деллями. Особенно хорошо делли выражены в крупноглыбовых россыпях, где к ним приурочены каменные потоки, сползающие со склонов заметно быстрее всей массы делювия. Поверхность каменных потоков иногда бывает ровной, иногда покрыта продольными валами и бороздами. На участках, где движение каменных потоков замедляется, под давлением сползающих масс делювия образуются дугообразно изогнутые поперечные валы.

Делювий накапливается у основания возвышенности в виде коллю-виального шлейфа ее подножий. Нижние части делювия при этом прекращают движение, отодвигая подножие склонов в сторону от возвышенности и выполаживая ее: коллювиальный шлейф сам становится частью склона, по которой продолжается сползание рыхлого материала, все время увеличивающее ширину и мощность коллювия. Таким образом, мощность коллювиального шлейфа непостоянна и в зависимости от продолжительности накопления рыхлого материала бывает различной (в древних долинах до 20—30 м). В коллювии обломочный материал обычно хорошо перемешан и признаки слоистости отсутствуют.

1 комментарий к “Делювий и коллювий

  1. Софи

    а можно подробнее о Линейном смыве? пыталась найти эту 9 главу – не получилось Т_Т

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

Вы можете использовать это HTMLтеги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>