Динамическая геоморфология - Ананьев Г.С.
ISBN 5-211-01618-1
Скачать (прямая ссылка):
тиц кварца крупностью 0,5-1,8 мм.
Наибольшее количество минералов тяжелой подфракции с удельной массой более 4 г-см"3 приходится на размерности мелкого песка (0,1-0,25 мм) и крупного алеврита (0,05-0,1 мм). Про
409
центное содержание тяжелых минералов в крупном алеврите обычно в несколько раз больше, чем в мелком песке, однако валовые содержания тяжелых минералов из-за большей распространенности песка гораздо выше в песчаной фракции.
Вблизи нижней границы береговой зоны находится первая из областей концентрации тяжелых минералов, связанная с возможностью движения кварцевых частиц в этой области и невозможностью движения тяжелых минералов. Такая область установлена, например, на глубинах 18-27 м в Тихом океане. Сепарация тяжелых минералов обычно происходит на незначительную глубину в толще осадков (около 20 см).
Наибольшие объемы перемываемых масс обломочного материала свойственны верхней части береговой зоны - зоне песчаных валов, где постоянные изменения параметров волн (штормовые, сезонные, многолетние) создают возможность избирательного накопления более устойчивых тяжелых минералов.
Третья область концентрации тяжелых минералов связана с деятельностью прибойного потока на песчаных берегах. Здесь также происходит направленный вынос гидравлически более легкого материала и накопление тяжелого.
Четвертая область возможных концентраций тяжелых минералов связана с работой эоловых процессов. При наличии рассеянных полезных компонентов в толще пляжевых отложений они будут накапливаться в дюнных полях вследствие направленного выноса более легких частиц ветровым потоком.
Минералогическая дифференциация отложений может иметь место и в ходе вдольберегового транспорта наносов. В этом случае благоприятные возможности для концентрации тяжелых частиц существуют на участках тонких локализаторов. Таким ло-кализатором может служить, например, постепенное изменение контура береговой линии (и изобат), меняющее и условия вдольберегового транспорта наносов. При отклонении угла подхода волн от угла <р в первую очередь произойдет остановка тяжелых минералов, тогда как относительно легкие продолжат свое движение. Подобные повторяющиеся эффекты приводят к формированию месторождений тяжелых минералов (рис. 84).
Большие поля накоплений тяжелых минералов могут формироваться в условиях постоянного функционирования источника рассеянных тяжелых минералов и постоянного сдвига области сортировки наносов (например, в ходе трансгрессии уровня океана).
БАЛАНС НАНОСОВ БЕРЕГОВОЙ ЗОНЫ
Соотношение между приходом и расходом -наносов в береговой зоне называется балансом наносов. Баланс наносов может быть определен в целом для береговой зоны океана. Он также
410
может быть определен для отдельных участков береговой зоны, что нередко требуется для разнообразных практических целей. Следует также иметь в виду, что он может определяться для части береговой зоны, ограниченной какими-то глубинами, или, например, только лишь для надводной части пляжа.
Нередко делаются попытки составить общее уравнение баланса наносов, куда входили бы отдельные составляющие приходной и расходной части баланса. Это требует конкретного знания многих процессов, происходящих как в пределах участка береговой зоны, так и на смежных с ней, а также на границах входа в балансовую систему береговой зоны или выхода из нее.
Приходную часть баланса наносов qn слагают: твердый сток рек и временных водотоков; приток обломочного материала в результате абразии; приток материала за счет склоновых процессов; приток материала со смежных участков побережья; биогенная или химическая седиментация материала в пределах самого участка; искусственное добавление материала.
Расходную часть баланса наносов qp слагают: уход наносов за пределы участка побережья; уход наносов на глубины, исключающие их возвращение в береговую зону; потери галечных наносов на истирание; искусственные изъятия наносов из береговой зоны.
В соответствии с этой схемой баланс наносов определяется разностью между приходом наносов на отрезок побережья, для которого рассчитывается баланс, и уходом их за его пределы:
На основе расчета баланса за несколько лет обычно составляется прогноз направления развития побережья. Естественно, что при использовании любого метода расчета возникает необходимость оценки прежде всего фактических тенденций развития береговой зоны за отрезок времени, предшествующий прогнозу. Устанавливается направление развития береговой зоны путем сравнения промеров на подводном склоне и нивелировок пляжа, проведенных по одним и тем же створам в разное время. При этом предлагается следующий порядок вычисления баланса наносов.
Рис. 85. График функции, описывающей изменения рельефа на створах по нормали к берегу и служащей для расчета баланса наносов
All
На двух совмещенных профилях подводного склона и пляжа подсчитывается разница площадей (изменений рельефа), или, другими словами, объемы изменений в кубических метрах на метр береговой линии. Затем строится график, в котором по оси координат откладываются эти величины с соответствующим знаком, а по оси абсцисс - расстояние вдоль берега (рис. 85). Каждым двум совмещенным профилям на графике соответствует точка. Проведя нелинейную интерполяцию между точками, можно получить график функции q(x), где х - расстояние вдоль берега по линии уреза. Интегрирование этой функции в пределах заданного участка позволяет определить объемы аккумуляций (размыва), причем возникает возможность для объективного выделения участков побережья с положительной (или отрицательной) тенденцией развития за отрезок времени между двумя съемками. Границы балансовых участков определяются как точки на графике, где функция q(x) меняет знак.
