Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен со склона Талуса )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Талус у подножия горы Ямнуска , Альберта , Канада .

Осыпь - это совокупность обломков скальных пород у подножия скал , горных обрывов , вулканов или выступов долин, которые накопились в результате периодических камнепадов с соседних скал. Формы рельефа, связанные с этими материалами, часто называют осыпями или каменистыми скоплениями . Отложения талусов обычно имеют вогнутую вверх форму, где максимальный наклон соответствует углу естественного откоса среднего размера частиц мусора . Осыпь является подкатегорией более широкого класса обломков коллювия.: любое скопление рыхлых, рыхлых отложений у подножия склонов. Точное определение осыпи в первичной литературе несколько смягчено, и оно часто совпадает как с осыпью, так и с коллювием. [1] Коллювий - это отложения, образующиеся практически любым способом и переносимые вниз по склону под действием силы тяжести; Осыпь относится к более крупным блокам и фрагментам породы, перенесенным вниз по склону.

Термин « осыпь» происходит от древнескандинавского обозначения оползня , skriða , [2], в то время как термин « осыпь» - это французское слово, означающее склон или насыпь. [3] [4]

В высокогорных арктических и субарктических регионах склоны осыпей и осыпи обычно примыкают к холмам и речным долинам. Эти крутые склоны обычно возникают в результате перигляциальных процессов позднего плейстоцена . [5] Известные осыпи в Северной Америке включают Ледяные пещеры в Национальной зоне отдыха Уайт-Рокс на юге Вермонта и Ледяную гору в восточной части Западной Вирджинии [6] в Аппалачских горах . Осыпи наиболее распространены в Пиренеях ,  Альпах , Варискане , Апеннинах , Орокантабрии иКарпаты , Пиренейский полуостров и Северная Европа. [7]

Формирование [ править ]

Конусы талуса на северном берегу Исфьорда , Шпицберген , Норвегия .

Образование осыпей и осыпей является результатом физического и химического выветривания, воздействующего на поверхность горной породы, и эрозионных процессов, переносящих материал вниз по склону.

Существует пять основных этапов эволюции осыпных склонов: (1) накопление, (2) консолидация, (3) выветривание, (4) вторжение растительности и, наконец, (5) деградация склонов.

Склоны осыпей образуются в результате скопления рыхлого крупнозернистого материала. Однако внутри самого склона осыпи обычно наблюдается хорошая сортировка наносов по размеру: более крупные частицы быстрее накапливаются на дне склона. [8] Цементация происходит, когда мелкозернистый материал заполняет промежутки между обломками. Скорость закрепления зависит от состава откоса; глинистые компоненты будут связывать мусор быстрее, чем песчаные . Если выветривание опережает поступление осадка, растения могут пустить корни. Корни растений уменьшают силы сцепления между крупными и мелкими компонентами, ухудшая уклон. [9]Преобладающие процессы, разрушающие склон породы, в значительной степени зависят от регионального климата (см. Ниже), а также от термических и топографических напряжений, влияющих на материал материнской породы. Примеры доменов процессов включают:

  • Физическое выветривание
  • Химическое выветривание
  • Биотические процессы
  • Термические напряжения
  • Топографические напряжения

Физические процессы выветривания [ править ]

Образование осыпей обычно связывают с образованием льда на склонах горных скал. Наличие стыков , трещин и других неоднородностей в стенке породы может позволить атмосферным осадкам , грунтовым водам и поверхностным стокам проходить через породу. Если температура упадет ниже точки замерзания жидкости, содержащейся в породе, например, в особенно холодные вечера, эта вода может замерзнуть. Поскольку при замерзании вода расширяется на 9%, она может создавать большие силы, которые либо создают новые трещины, либо заклинивают блоки в неустойчивое положение. Для этого могут потребоваться специальные граничные условия (быстрое замерзание и удержание воды). [10] Замораживание-оттаивание Считается, что образование осыпей наиболее распространено весной и осенью, когда дневные температуры колеблются около точки замерзания воды, а при таянии снега образуется много свободной воды.

Эффективность процессов замораживания-оттаивания при производстве осыпей является предметом постоянных дискуссий. Многие исследователи полагают, что образование льда в больших открытых системах трещин не может создавать достаточно высокое давление, чтобы вызвать разрыв материнских пород, и вместо этого предполагают, что вода и лед просто вытекают из трещин по мере роста давления. [11] Многие утверждают, что морозное пучение , подобное тому, которое, как известно, действует на почву в районах вечной мерзлоты , может играть важную роль в деградации скал в холодных местах. [12] [13]

Со временем откос скалы может быть полностью покрыт собственной осыпью, так что производство нового материала прекратится. Тогда говорят, что склон «покрыт обломками». Однако, поскольку эти отложения все еще не консолидированы, все еще существует вероятность обрушения самих склонов залежей. Если куча отложений осыпи сдвинется и частицы превысят угол естественного откоса, сама осыпь может соскользнуть и разрушиться.

Химические процессы выветривания [ править ]

Такие явления, как кислотные дожди, также могут способствовать химическому разложению горных пород и образовывать более рыхлые отложения.

Биотические процессы выветривания [ править ]

Биотические процессы часто пересекаются как с физическими, так и с химическими режимами выветривания, поскольку организмы, взаимодействующие с горными породами, могут механически или химически изменять их.

Лишайники часто растут на поверхности или внутри скал. В частности, во время начального процесса колонизации лишайник часто вставляет свои гифы в небольшие трещины или плоскости спайности минералов, которые существуют во вмещающей породе. [14] По мере роста лишайника гифы расширяются и заставляют трещины расширяться. Это увеличивает вероятность фрагментации, что может привести к камнепадам. Во время роста слоевища лишайника небольшие фрагменты вмещающей породы могут включаться в биологическую структуру и ослаблять породу.

Замораживание-оттаивание всего тела лишайника из-за микроклиматических изменений содержания влаги может попеременно вызывать термическое сжатие и расширение [14], что также оказывает давление на вмещающую породу. Лишайник также производит ряд органических кислот в качестве побочных продуктов метаболизма. [14] Они часто вступают в реакцию с вмещающей породой, растворяя минералы и разрушая субстрат на рыхлые отложения.

Взаимодействие с окружающим ландшафтом [ править ]

Осыпь часто собирается у подножия ледников, скрывая их от окружающей среды. Например, Lech dl Dragon в группе Селла в Доломитовых Альпах образован из талых вод ледника и скрыт под толстым слоем осыпи. Обломочный покров на леднике влияет на энергетический баланс и, следовательно, на процесс таяния. [15] [16] Будет ли ледник таять быстрее или медленнее, определяется толщиной слоя осыпи на его поверхности.

Количество энергии, достигающей поверхности льда под обломками, можно оценить с помощью одномерного, однородного материала, предположения закона Фурье : [16]

,

где k - теплопроводность материала обломков, T s - температура окружающей среды над поверхностью обломков, T i - температура на нижней поверхности обломков, а d - толщина слоя обломков.

Покрытый осыпью ледник , Лех для Дракона , Италия

Мусор с низким значением теплопроводности или высоким тепловым сопротивлением не будет эффективно передавать энергию через ледник, а это означает, что количество тепловой энергии, достигающей поверхности льда, существенно уменьшается. Это может изолировать ледник от поступающей радиации.

Альбедо , или способность материала отражать поступающую энергию излучения, также является важным качеством , чтобы рассмотреть. Как правило, обломки будут иметь более низкое альбедо, чем ледяной лед, который они покрывают, и, таким образом, будут отражать меньше поступающей солнечной радиации. Вместо этого обломки будут поглощать энергию излучения и передавать ее через покровный слой на границу раздела обломков и льда.

Если лед покрыт относительно тонким слоем обломков (толщиной менее 2 сантиметров), наиболее важен эффект альбедо. [17] По мере того, как осыпь накапливается на поверхности ледника, альбедо льда начинает уменьшаться. Вместо этого ледниковый лед будет поглощать поступающую солнечную радиацию и переносить ее на верхнюю поверхность льда. Затем ледник начинает поглощать энергию и использовать ее в процессе таяния.

Однако, как только покров из обломков достигает 2 или более сантиметров в толщину, эффект альбедо начинает исчезать. [17] Вместо этого покров из мусора будет действовать, чтобы изолировать ледник, не позволяя поступающей радиации проникать через осыпь и достигать поверхности льда. [17] В дополнение к каменистым обломкам толстый снежный покров может образовывать изолирующее одеяло между холодной зимней атмосферой и субнивийскими пространствами в осыпях. [18] В результате почва, коренная порода, а также подземные пустоты в осыпях не замерзают на больших высотах.

Микроклиматы [ править ]

В осыпи много мелких промежуточных пустот, а в ледяной пещере - несколько больших пустот. Из-за просачивания холодного воздуха и циркуляции воздуха дно каменистых откосов имеет тепловой режим, аналогичный ледяным пещерам.

Поскольку подземный лед отделен от поверхности тонкими проницаемыми слоями наносов, осыпи испытывают просачивание холодного воздуха со дна склона, где осадки наиболее тонкие. [6] Этот циркулирующий замораживающий воздух поддерживает внутреннюю температуру осыпи на 6,8-9,0 ° C ниже, чем температуру внешней осыпи. [19] Эти тепловые аномалии <0 ° C возникают на глубине до 1000 м ниже участков со средней годовой температурой воздуха 0 ° C.

Пятнистая вечная мерзлота , которая образуется при температуре <0 ° C, вероятно, существует на дне некоторых склонов осыпей, несмотря на среднегодовую температуру воздуха 6,8–7,5 ° C. [19]

Биоразнообразие [ править ]

В течение последнего ледникового периода , узкий свободный ото лед коридор формируется в скандинавском ледяном покрове , [20] введении таежных видов на местность. Эти бореальные растения и животные до сих пор обитают в современных альпийских и субарктических тундрах , а также в высокогорных хвойных лесах и болотах . [21] [22]

Микроклимат осыпей, поддерживаемый циркуляцией замораживающего воздуха, создает микроклиматы, в которых обитают таежные растения и животные, которые иначе не смогли бы выжить в региональных условиях. [6]

Исследовательская группа Академии наук Чешской Республики во главе с физико-химиком Властимилом Ружичкой, проанализировав 66 склонов каменистой осыпи, опубликовала статью в Journal of Natural History в 2012 году, в которой сообщается, что: «Это микроместо обитания, а также промежуточные пространства между каменными осыпями в других местах на этом склоне. , поддерживает важную сборку бореальных и арктических бриофитов , папоротникообразных и членистоногих , которые являются непересекающимися от их нормальных диапазонов далеко на север. Это замораживание склон осыпи представляет собой классический пример палео рефугиум , что в значительной степени способствует [в] охраны и поддержания региональное ландшафтное биоразнообразие. " [6]

Ледяная гора , массивная осыпь в Западной Вирджинии , поддерживает совершенно иное распространение видов растений и животных, чем северные широты. [6]

Скри работает [ править ]

Бег по осыпи - это бег по склону осыпи; что может быть очень быстрым, так как осыпь движется вместе с бегуном. По некоторым осыпным склонам больше невозможно бегать, потому что камни сдвинуты вниз. [23] [24] [25]

См. Также [ править ]

  • Блокфилд - похож на осыпи и осыпи склонов, образованный морозами, а не массовыми отходами.
  • Fellfield
  • Стрингер лавы
  • Массовое истощение  - геоморфический процесс, в результате которого почва, песок, реголит и горные породы перемещаются вниз по склону.
  • Стратифицированный склоновой отложение
  • Выветривание  - разрушение горных пород, почв и минералов, а также искусственных материалов при контакте с атмосферой, водой и биотой Земли.
  • Осыпь сюжет

Ссылки [ править ]

  1. ^ Оползни: расследование и ликвидация последствий . Тернер, А. Кейт, 1941-, Шустер, Роберт Л. Вашингтон, округ Колумбия: National Academy Press. 1996. ISBN. 0-309-06208-X. OCLC  33102185 .CS1 maint: другие ( ссылка )
  2. ^ Харпер, Дуглас. «осыпь» . Интернет-словарь этимологии . Проверено 20 апреля 2006 .
  3. ^ Харпер, Дуглас. «осыпь» . Интернет-словарь этимологии . Проверено 1 декабря 2008 .
  4. ^ "Талус" . bab.la языковой портал . Проверено 10 декабря 2011 .
  5. ^ Ружичка, Властимил; Хаджер, Яромир (1996-12-01). «Пауки (Araneae) из каменных обломков в Северной Чехии» . Arachnologische Mitteilungen . 12 : 46–56. DOI : 10.5431 / aramit1202 . ISSN 1018-4171 . 
  6. ^ a b c d e Ружичка, Властимил; Захарда, Милослав; Немцова, Ленка; Шмилауэр, Петр; Некола, Джеффри С. (сентябрь 2012 г.). «Перигляциальный микроклимат на низкогорных склонах осыпей поддерживает реликтовое биоразнообразие» . Журнал естественной истории . 46 (35–36): 2145–2157. DOI : 10.1080 / 00222933.2012.707248 . ISSN 0022-2933 . S2CID 86730753 .  
  7. ^ Валахович, Милан; Дирссен, Клаус; Димопулос, Панайотис; Хадач, Эмиль; Лоиди, Хавьер; Муцина, Ладислав; Росси, Грациано; Тендеро, Франсиско Валле; Томаселли, Марчелло (июнь 1997 г.). «Растительность на осыпях - Синопсис высших синтаксонов Европы» . Folia Geobotanica et Phytotaxonomica . 32 (2): 173–192. DOI : 10.1007 / BF02803739 . ISSN 0015-5551 . S2CID 223142 .  
  8. ^ Киркби, MJ; Стэтхэм, Ян (май 1975 г.). «Движение камней на поверхности и образование осыпей» . Журнал геологии . 83 (3): 349–362. Bibcode : 1975JG ..... 83..349K . DOI : 10,1086 / 628097 . ISSN 0022-1376 . S2CID 129310011 .  
  9. ^ Гербер, E .; Шайдеггер, AE (май 1974 г.). «О динамике каменистых склонов» . Механика горных пород . 6 (1): 25–38. Bibcode : 1974RMFMR ... 6 ... 25G . DOI : 10.1007 / BF01238051 . ISSN 0035-7448 . S2CID 129262031 .  
  10. ^ Уолли, WB (1984). «Камнепады». In Brunsden, D .; Прайор, DB (ред.). Нестабильность склона . Чичестер: Джон Уайли и сыновья. С. 217–256.
  11. ^ Хэллет, B (2006). «Почему ломаются мерзлые камни?». Наука . 314 (5802): 1092–1093. DOI : 10.1126 / science.1135200 . PMID 17110559 . S2CID 140686582 .  
  12. ^ Уолдер, J; Холлет, В (1985). «Теоретическая модель разрушения горной породы при промерзании». Бюллетень Геологического общества Америки . 96 (3): 336–346. Bibcode : 1985GSAB ... 96..336W . DOI : 10.1130 / 0016-7606 (1985) 96 <336: ATMOTF> 2.0.CO; 2 .
  13. ^ Мертон, JB; Петерсон, Р. Озуф, JC (2006). «Разрушение коренных пород ледяной сегрегацией в холодных регионах» . Наука . 314 (5802): 1127–1129. Bibcode : 2006Sci ... 314.1127M . DOI : 10.1126 / science.1132127 . PMID 17110573 . S2CID 37639112 .  
  14. ^ a b c Цзе, Чен; Блюм, Ханс-Петер (октябрь 2002 г.). «Каменное выветривание лишайниками в Антарктике: закономерности и механизмы» . Журнал географических наук . 12 (4): 387–396. DOI : 10.1007 / BF02844595 . ISSN 1009-637X . S2CID 128666735 .  
  15. ^ Бенн, DI; Эванс, DJ A (2010). Ледники и оледенение, 2-е изд . Лондон: Ходдер-Арнольд. ISBN 9780340905791.
  16. ^ a b Nakawo, M .; Янг, GJ (1981). «Полевые эксперименты по определению влияния слоя обломков на абляцию ледникового льда» . Анналы гляциологии . 2 : 85–91. Bibcode : 1981AnGla ... 2 ... 85N . DOI : 10.3189 / 172756481794352432 . ISSN 0260-3055 . 
  17. ^ Б с Ostrem Гуннар (январь 1959). «Таяние льда под тонким слоем морены и наличие ледяных ядер в моренных хребтах» . Geografiska Annaler . 41 (4): 228–230. DOI : 10.1080 / 20014422.1959.11907953 . ISSN 2001-4422 . 
  18. ^ Уиллер, Ральф А. (июнь 1990 г.). «Пауки - это пауки…» . Южный медицинский журнал . 83 (6): 723. DOI : 10,1097 / 00007611-199006000-00037 . ISSN 0038-4348 . PMID 2356505 .  
  19. ^ a b Захарда, Милослав; Гуде, Мартин; Ружичка, Властимил (июль 2007 г.). «Температурный режим трех невысоких осыпей в Центральной Европе» . Вечная мерзлота и перигляциальные процессы . 18 (3): 301–308. DOI : 10.1002 / ppp.598 .
  20. ^ Четвертичные оледенения: масштабы и хронология . Элерс, Юрген, 1948-, Гиббард, Филип Л. (Филип Леонард), 1949- (1-е изд.). Амстердам: Эльзевир. 2004. ISBN. 0-08-047407-1. OCLC  318641379 .CS1 maint: другие ( ссылка )
  21. ^ Таллис, JH (1991). История сообщества растений: долгосрочные изменения в распространении и разнообразии растений (1-е изд.). Лондон: Чепмен и Холл. ISBN 0-412-30320-5. OCLC  23255468 .
  22. ^ «2 Поздняя ледниковая и голоценовая история Западных Карпатских известняковых болот» , Известковые болота Словакии , KNNV Publishing, стр. 13–20, 2012-01-01, DOI : 10.1163 / 9789004277960_003 , ISBN 978-90-04-27796-0, получено 17 декабря 2020 г.
  23. ^ "Осыпь бежит" . Энциклопедия Новой Зеландии .
  24. ^ Шорт, Дэвид (2012-02-01). «Скри бегущее безумие» . Пустыня . Проверено 21 декабря 2020 .
  25. ^ Нетлтон, Джон. «Бегущая осыпь» . Фонд дикой природы . Проверено 21 декабря 2020 .