Динамическая геоморфология - Ананьев Г.С.
ISBN 5-211-01618-1
Скачать (прямая ссылка):
372
Таблица 2 ¦l
Микроорганизмы в поверхностном слое выветривающихся пород в нивалъном поясе Центрального Тянь-Шаня (по М.А. Глазовской, 1952)
Объект Абс. вы- Содержание в 1 г породы
сота, M бактерии грибы водоросли
Измененный гранит % (10-15 см от поверхности) 4500 , 1•1O3 8402 8•1O2
Выветрелая корочка (0-3 см) 4500 8-105 2-104 3,5405
Измененный гранит
(10-15 см
от поверхности) 4100 4•1O2 1•1O2 нет
Выветрелая корочка (0-3 см) 4100 3•1O5 3404 2405
Кислотообразователи разрушающе действуют на ортоклаз, кальцит, арагонит, сидерит, доломит. Наблюдения в Альпах еще в конце XIX в. позволили установить, что бактерии, поселяющиеся на известняковых скалах, окисляя аммиачные соединения до азотной кислоты, приводят к растворению последней поверхности известняковых пород. При содержании в горной породе железис-тосернистых соединений (пирит, марказит и др.) деятельность микроорганизмов приводит к образованию серной кислоты, разрушающей первую.
Бактериальное разрушение известняков протекает в аридных районах. Местами его усиливают лишайники. Пианобактерии проникают на глубину до 2-3 мм и, растворяя СаСОз, образуют ямки и борозды. Скорость выветривания составляет при этом около 0,005 мм/год. Наиболее интенсивно оно проявляется на теневой стороне известняковых глыб (и склонов), где обычно концентрируется роса. Для приблизительной оценки связи между глубиной и длительностью выветривания известняков была предложена формула (Danin, 1983)
—^—-0,0678, 0,004825
где V -• возраст (количество лет); H - максимальная глубина выветривания известняков цианобактериями (в мм).
Биохимические процессы приводят и к особым формам аккумуляции вещества. При минерализации лишайников формируется некоторое количество тонкого обломочного материала и минералов (например, опала, халцедона, кальцита, монтмориллонита,
373
ил лита). Е.И. Парфеновой (1956) выделены биолиты - минеральные новообразования, формирующиеся внутри растительных тканей. Однако количественные соотношения их в балансе вещества пока не вполне ясны. Следовательно, биогенные процессы проявляются уже на самых ранних этапах морфолитогенеза.
Разрушение горных пород осуществляется не только биохимическим, но и биомеханическим путем. Это связано, во-первых, с проникновением йорней растений в трещины породы и расширением последних. При этом для корней Деревьев внутриклеточное давление может достигать 10 атм. Общеизвестны разрывы корнями асфальтовых покрытий, поднятие железобетонных столбов и др. Отчасти из-за этого в рыхлых породах корневая система приводит к разрыхлению почвенных горизонтов. Во-вторых, в лесной зоне через колебания древесных и кустарниковых растений передается ветровая нагрузка верхним горизонтам грунта (Воскресенский, 1971).
В лесном поясе гор и равнин (но особенно в горах) часто наблюдается "искори" - бугры, сложенные рыхлыми отложениями, образованными выв о р о ченными корнями деревьев при падении последних. Высота искорей достигает 1 м, а глубина западин возле них составляет обычно 0,5-0,8, реже - до 1,5 м. Процесс, связанный с образованием искорей, получил название "корневой снос". За 60 лет на площади в 1 га при выворачивании корней деревьев на склоне в 30° перемещается около 60 м3 обломочного материала на расстояние до 125 м (Лютцау, 1959). Объем извлеченной при падении дерева массы горной породы можно примерно определить по формуле
У = \«R2K
где V - объем искори (м3); R ~ радиус искори (м); h - глубина впадины искори (м).
Лля условий южной части Дальнего Востока было высказано предположение, что рыхмый материал в искори сохраняется 30-40 лет, а бугры искорей - 200-250 лет. При этом снижение поверхности склона в разных точках происходит неравномерно (Карпухин и др., 1984). В условиях значительной влажности в Восточных Карпатах для уничтожения искорей, по нашим данным, требуется время порядка 40-50 лет, т.е. длительность существования таких форм много меньше, чем на юге Дальнего Востока.
Таким образом, по своим масштабам корневой снос соизмерим с ролью дефлюкции, а иногда и превышает ее. Средняя скорость денудации поверхности корневым сносом в горах штата Виргиния (США) определена в 0,013 мм/год. Наблюдения, проведенные за этими процессами в горах Сихотэ-Алиня, установили дифференциацию в его интенсивности. В нижней части склонов .денудация
374
корневым сносом оказалась равной 0,03 мм/год, в средней - 0,06, а в верхней - 0,08 мм/год (Корецкий, 1985). Это объясняется различиями в скоростях ветров на разной высоте и соответственно частотой ветровалов. Подсчитано, что корневой снос в этом регионе уступает по своим масштабам солифлюкции примерно в 10-12 раз.
Однако корни деревьев не только способствуют денудации на склонах и образованию бугристо-западного рельефа, но в отдельных случаях, наоборот, препятствуют разрушению поверхностей. Переплетения корней армируют верхние горизонты грунта, предохраняя поверхность от размыва.
В таежных условиях часто можно наблюдать нависшие над руслами рек и ручьев торфянистые "одеяла", часто вместе .с деревьями. Вымывание из-под корней обломочного материала приводит к нависанию таких " одеял" над бровкой подмываемого склона и временному прекращению эрозии. Растительный покров (особенно деревья) препятствуют разрушению грунта в поймах рек при паводках. Стебли морских и речных водорослей гасят энергию текущей воды в реках и энергию воды у морских берегов (Полунин, 1983). Это связывается с тем, что упругая деформация у растений много больше, чем у "жестких" природных объектов.
