Природные условия развития солифюкций

Медленная аморфная солифлюкция развивается наиболее часто при наличии многолетнемерзлого водоупора, способствующего переувлажнению пород СТС. Однако известно солифлюкциоиное течение и пород CMC при наличии глинистого субстрата или сезонного криогенного водоупора. Аморфная солифлюкция наиболее характерна для тундровых ландшафтов с сомкнутым мохово-травяиис-тым покровом. Здесь образуются яркие морфологические формы: солифлюкциоиные террасы, валы, потоки и другие формы, фронтальные уступы которых закрепляются смятым в лежачие складки дерновым покровом. Эти формы характерны для нижних, а иногда и просто выположенных частей склонов, где происходит аккумуляция синкриогенных со-лифлюкционных отложений и образуются солифлюкциоиные покровы. Ненарушенный дерновый покров препятствует солифлюкции. Поэтому процесс образования солифлюкциониых натечных форм имеет пульсирующий характер.

Течение активизируется в момент разрывов дернины в тыловой части солифлюкциониых форм. Постепенно оно приостанавливается, и начинается период восстановления сплошности растительного покрова и постепенного нарастания напряжений, который продолжается до нового разрыва дернины и солифлюкционной подвижки отложений СТС. Для развития солифлюкционного течения необходимо, чтобы мощность CTC достигала некоторой критической величины изменяющейся в зависимости от состава, влажности, угла склона от 30 до 70 см. Поэтому, во-первых, течение грунта начинается и происходит в середине-конце лета; во-вторых, при малой мощности CTC аморфная солифлюкция отсутствует. Поэтому зонально она характерна для тундровой зоны и горных тундр, но отсутствует в арктической и холодной горной пустыне. Структурная солифлюкция, выделенная как самостоятельный тип Г. Ф.

Грависом (1969), типична для территорий с несомкнутым травянисто-моховым покровом и значительными (50−80 см и более) глубинами CTC мелкодисперсных и сильно увлажненных отложений. Этот тип солифлюкции связан с полосчатыми типами «структурных грунтов», как содержащих грубообломочиый материал, так и лишенных его. Для склонов, где развита структурная солифлюкция, характерно неравномерное оттаивание: меньше на покрытых растительностью полосах и более глубокое — на оголенных. Это предопределяет неравномерное их промерзание осенью и разновременность смыкания промерзающего CTC с поверхностью мерзлоты. В механизме формирования структурной солифлюкции наряду с летним течением (по Г. Ф. Гравису) в осенний период участвуют: выдавливание на поверхность грунтовой массы при неравномерном промерзании СТС, ее оплывание на поверхности и перемещение вниз по склону сильноувлажненного грунта, зажатого под промерзшим сезоино слоем. Пятна-медальоны, развитые на таких склонах, часто сливаются и образуют солифлюкциоиные полосы шириной 0,5−1,5 м, длиной до-20 м и более.

Они окаймлены бордюром из дернины или гру-бообломочного материала. На склонах со структурной соли-флюкцией существуют структурно-солифлюкциониые покровы. Оголениость части поверхности, ее полосчатый микрорельеф способствуют проявлению делювиального смыва, струйчатого, бороздчатого, а иногда и термоэрозионного. Перенос минеральных частиц в последнем случае происходит на склонах по эрозионным ложбинам, углубленным в результате вытаивания льда. Развитию этого процесса способствуют криогенное растрескивание и пучение, создающие неровности, концентрирующие поверхностный сток. Эрозия расширяет и углубляет эти, понижения, приводя к вытаиваиию подземного льда в верхних слоях мерзлоты.

Первичные понижения углубляются и расширяются, превращаясь в хорошо выраженные ложбины стока — делли. Последние встречаются в тундре, в пределах иояса горных редколесий и характерны для севера зоны тайги. Геологическое значение структурной солифлюкции заключается в перемещении дисперсного материала на очень пологих склонах (1−3°), где аморфная солифлюкция не может развиваться. В таежной зоне структурная солифлюкция проявляется только локально и не имеет самостоятельного значения в переносе осадков и их накоплении. Зависимость медленной солифлюкции от состава отложений на склонах, их глубин сезонного оттаивания и увлажненности обусловливает наличие экспозиционной асимметрии в проявлении этого процесса и в его геологических результатах на юге и севере мерзлой зоны. Это особенно заметно проявляется в Восточной Сибири, где область распространения ММП протяженна по широте и климатические различия северных и южных районов весьма контрастны.

В южной части (например, в Забайкалье и Прибайкалье) солифлюкция приурочена к склонам, обращенным на север, увлажненным, часто выположен-ным в основании, где и накапливаются соответствующие отложения. Напротив, склоны южной экспозиции сухие, обычно более крутые, часто с выходами скальных пород, не подверженные воздействию этого процесса. Обратная картина наблюдается на севере региона (кряжи Кулар и Полоусный, хр. Селен-няхский и др.), где солифлюкция приурочена к склонам южной экспозиции.

Для них характерны оптимальные глубины CTC при общем пылевато-глииистом составе пород этого слоя и их высокой увлажненности. На склонах, экспонированных на север, мощности CTC невелики (30−40 см), что недостаточно для проявления солифлюкции. В результате в основании южных склонов накапливаются солифлюкциоиные или солифлюк-ционно-делювиальные покровы. В долинах рек они образуют так называемые «террасоувалы» — выпуклые и ровные наклонные поверхности, сложенные переслаивающимися в разрезе или смешанными по генезису делювиальными солифлюкциоины-ми и аллювиальными отложениями.

Эти отложения часто содержат сингенетические повторно-жильные льды. Такой генезис имеют распространенные здесь позднеплейстоценовые отложения «ледового комплекса».

3.

2. Быстрая солифлюкция Быстрая солифлюкция встречается преимущественно в северной геокриологической зоне, где CTC подстилается высокольдистыми отложениями или залежами подземных льдов. Этот процесс приурочен к побережью Северного Ледовитого океана на отрезках, где море подмывает аккумулятивные поверхности арктических равнин, берегам термокарстовых озер и водохранилищ гидротехнических сооружений, реже долинам рек.

Морфологически быстрая солифлюкция проявляется в виде грязевых потоков, оплывин, на поверхности которых перемещаются блоки и куски дернины, а также оползней-сплывов. В основании подмываемых склонов образуются формы соли-флюкционной аккумуляции, обычно временные, быстро разрушаемые, но иногда и сохраняющиеся в отложениях термокарстовых озер. На склонах крутизной до 8−10° в тундровой зоне Западной Сибири, в Арктической Канаде и ряде других регионов в 80-х годах отмечены массовые смещения пород СТС, охватывающие весьма обширные пространства. По фронту их ширина составляет от первых десятков до 100−150 м, протяженность вниз по склону — несколько десятков метров. Установлено наличие и более древних смещений подобного рода, закрепленных растительностью, но имеющих отчетливые верхние стенки отрыва, поверхности движения и аккумулятивные валы у подножий склонов. Причины таких массовых смещений усматриваются в увеличении глубин сезонного оттаивания до поверхности высокольдистого горизонта и увеличении влажности CTC в результате дождей. Несомненна периодичность активизации быстрой солифлюкции. Возможно, что она связана не только с климатическими причинами (жарким летом, длительными или обильными дождями), но и с периодическим накоплением ниже CTC высокольдистого горизонта, когда даже при небольшом увеличении мощности CTC по сравнению с предшествующими годами в его основании создается идеальная плоскость скольжения, выше которой отложения находятся в состоянии, близком к текучему.

IV. Влияние солифлюкции на инженерные сооружения Мероприятия инженерной защиты территорий и сооружений от опасных геологических процессов.

Решаемые задачи:

Предотвращение или устранение отрицательного воздействия на защищаемые территории, здания, сооружения;

Использование местных строительных материалов и природных ресурсов;

Применение активных методов защиты;

Сохранение заповедных зон, ландшафтов, исторических памятников и т. д.;

Минимальное вмешательство в природные процессы;

Производство работ способами, предотвращающими появление новых или интенсификации действующих геологических процессов;

Рекультивация и благоустройство территории, нарушенных при создании сооружений;

Сочетание с мероприятиями по охране окружающей среды;

Надлежащее архитектурное оформление объектов.

Мониторинг и дополнительные мероприятия по обеспечению надежности сооружений и эффективности инженерной защиты

Инженерная защита участков с явлениями солифлюкции.

Развитию солифлюкции способствуют:

наличие супесчано-суглинистых пылеватых отложений, часто с включением обломочного материала высокая влажность отложений, близкая к пределу текучести или превышающая его наличие уклонов, обеспечивающих течение увлажненных пород Основным мероприятием инженерной защиты на участках трассы с проявлениями солифлюкции и оползней вязкопластического типа является перехват поверхностного стока и строительство дрен-осушителей, последующие мероприятия противоэрозионной защиты с применением геосинтетических материалов, противоэрозийный 3D мат. Водоотвод из дреносушителей осуществляется на рельеф с креплением участка водовыпуска.

Инженерная защита участков с явлениями курумов.

Курумы представляют собой дресвяно-глыбово-щебенистые накопления на склонах различной крутизны, сложенных скальными породами. Развитие курумов включает ряд процессов, приводящих к образованию крупнообломочного материала, его движению на склонах и аккумуляции в их основании. Курумы могут представлять «каменные поля» на водоразделах, переходящие в курумные склоны и потоки, а затем в конусы выноса, валы, террасы, курумные шлейфы. При условиях невозможной перетрассировки, рекомендуемым к строительству является вариант создания улавливающих траншей и берм, как наиболее экономичный и безопасный, а так же создание улавливающих полей с применением сеток повышенной прочности.

Выводы Исходя из выше изложенного можно сделать выводы, что солифлюкция (лат. «солум» — почвы, «флюксус"-течение) — медленное пластично-вязкое течение на склонах почв и увлажненных масс дисперсных отложений, имеющих наибольшее распространение в сезонномерзлом слое. Развитие солифлюкции определяется следующими основными факторами: 1) наличием супесчано-суглинистых пылеватых отложений, часто с включениями обломочного материала; 2) высокой влажностью отложений, приближающейся к пределу текучести или превышающей его; 3) наличием уклонов, обеспечивающих течение увлажненных пород (обычно от 3 до 10−15°).

Солифлюкция — это процесс, развитый на широких площадях, действующий в течение длительного времени и влияющий на формирование рельефа поверхности. В ходе сезонного протаивания льдонасы-щенных дисперсных отложений они утрачивают структурные связи, переходят в вязко-пластичное состояние и начинают медленно перемещаться вниз по склону со скоростью несколько сантиметров в год. В процессе медленной солифлюкции образуются натечные формы рельефа — солифлюкционные языки различной протяженности и ширины, солифлюкционные террасы, покровы и другие формы.

Акимов А. Т., Ларин С. M., Неизвестной Я.

В., Холмянский М. А. Некоторые закономерности изменения мощности многолетнемерзлых пород на Арктических островах//Геофизические исследования мерзлых толщ. Якутск, 1976. С. 5−11.

Алисов Б. П. Климат СССР. M.: Высшая школа, 1969. 104 с.

Геокриология СССР/Под ред. Э. Д. Ершова. M.: Недра. Т. 1−5, 1988;1989.

Гляциологический словарь/Под ред. В. М. Котлякова. Л.: Гидро-метеоиздат, 1984. 527 с.

Ершов Э. Д. Криолитогенез. M.: Недра, 1982. 212 с.

Л, а в р у ш и н Ю. А. Строение и формирование основных морен материковых оледенений//Тр. ГИН АН СССР. M.: Наука, 1976

Вып. 288.

Луговой П. Н. Особенности геокриологических условий горных стран. M.:Наука, 1970. 135 с.

Попов А. И. Мерзлотные явления в земной коре (криолитология). M.: Изд-во МГУ, 1967. 304с.

Попов А. И., P о з е н б, а у м Г. Э., T у м е л ь И. В. Криолитология. M.: Изд-во МГУ, 1985. 239с.

Суходровский В. Л. Экзогенное рельефообразование в криолитозоне. M.: Наука, 1979. 280с.

Акимов А. Т., Ларин С. M., Неизвестной Я. В., Холмянский М.

А. Некоторые закономерности изменения мощности многолетнемерзлых пород на Арктических островах//Геофизические исследования мерзлых толщ. Якутск, 1976. С.

5—11.

Алисов Б. П. Климат СССР. M.: Высшая школа, 1969. 104 с.

Геокриология СССР/Под ред. Э. Д. Ершова. M.: Недра. Т. 1—5, 1988—1989.

Гляциологический словарь/Под ред. В. М. Котлякова. Л.: Гидро-метеоиздат, 1984. 527 с.

Гляциологический словарь/Под ред. В. М. Котлякова. Л.: Гидро-метеоиздат, 1984. 527 с.

Попов А. И., P о з е н б, а у м Г. Э., T у м е л ь И. В. Криолитология. M.: Изд-во МГУ, 1985. 239с.

Попов А. И., P о з е н б, а у м Г. Э., T у м е л ь И. В. Криолитология. M.: Изд-во МГУ, 1985. 239с.

Попов А. И., P о з е н б, а у м Г. Э., T у м е л ь И. В. Криолитология. M.: Изд-во МГУ, 1985. 239с.

Гляциологический словарь/Под ред. В. М. Котлякова. Л.: Гидро-метеоиздат, 1984. 527 с.