Динамическая геоморфология - Ананьев Г.С.
ISBN 5-211-01618-1
Скачать (прямая ссылка):
437
Особое место в ряду гравитационных процессов занимает медленное течение песка, которое называют крипом. Скорость такого течения сравнима со скоростью движения ледника и отмечается только с помошью реперов (Лонгинов, 1973). Крип под водой следует считать пластическим течением песка, содержащего небольшую примесь глинистых частиц. В процессе непрерывного медленного перемещения зерна песка достигают оптимальной укладки, и даже при сильных сейсмических толчках не происходит разжижения осадка (Dill, 1969). Моргенштерн (Morgenstern, 1967) и Myр (Moore, 1961) считают, что стабильные осадки в океане вполне способны удерживать углы откоса более 45°. В результате сходные грунты на океаническом дне оказываются более прочными, чем на суше, и крупные гравитационные смещения вероятны только в районах быстрого накопления осадков.
Еще более многочисленны на подводных склонах оползневые процессы. Морфологические следы оползней широко распространены практически на всех крутых склонах морского дна. Влияние оползневых деформаций сказывается по меньшей мере на 50% осадочных толщ, слагающих континентальное подножие Атлантического побережья Северной Америки (Emery et al., 1970). Известны многочисленные наблюдения последствий оползней, сопровождавшиеся авариями прибрежных сооружений и обрывами кабелей. Размеры оползней могут достигать громадных величин (табл. 30).
Таблица 30
Размеры подводных оползней (по Мепарду, 1966)
Местоположение Объем,
M3 Мощность, M
средняя максимальная
Дельта Магдалены (Колумбия) 310е 20 60
Подводный склон 1,5•1O8 30 100
у г. Сува (о-ва Фиджи)
Оркдалс-Фьорд (Норвегия) 107 - -
Дельта Миссисипи 4•1O7 10 20
Подводный каньон Скриппс W4 • 105 4 6
Фолла-Фьорд (Норвегия) 3•1O5 - -
Сагами (Япония) 7•1O10 100 590
Размеры оползней на океаническом дне оказываются гораздо большими, чем размеры самых больших оползней на суше. Латеральная протяженность крупных оползней имеет длину от 20 до 170 км. На взморье Миссисипи зафиксированы оползни, один из которых, шириной около 70 миль, продвинулся от устья реки на 160 миль, а другой, шириной 38 миль, Переместился на 130 миль
438
(Wolker, Massingil, 1970).
В зависимости от сочетания ряда факторов формируются блоковые или структурные оползни, пластичные или оползни-сплы-вы и грязевые или гравитационные (суспензионные) потоки (Dott, 1963).
Структурные оползни представляют собой движение целых блоков осадочной породы, которые перемещаются по определенным, отчетливо выраженным поверхностям, образующим вогнутую поверхность смещения. Этот процесс происходит без существенных нарушений внутренней структуры осадков (Леонтьев, 1982). Когда величина возникающих напряжений в теле оползня превосходит предел текучести осадков, то в толще породы начинается относительное перемещение частиц, в результате чего внутренняя структура начинает разрушаться и начинается пластическое движение грунта. Дотт (Dott, 1963) называет "истинными подводными оползнями" движение твердой или полусвязной массы вдоль дискретной поверхности скольжения с малым трением. С ростом нагрузки оползень превращается в пластическое движение, а по мере перехода через предел текучести возникает вязкое течение грунтов, к которому относится суспензионные потоки.
Оползни могут возникать при воздействии самых разных внешних причин: землетрясений, давления на грунты при прохождении крупных поверхностных волн, подмыва склонов подводными течениями, газообразования в толще осадков (особенно в дельтовых областях), при давлении морских льдов, воздействии внутренних волн и деятельности человека (например, при сооружении буровых установок, прокладки кабелей и т.д.). Особенно часто оползни образуются за счет нарушения устойчивого равновесия при избыточном осадконакоплении. Этот процесс обычно наблюдается на периферии дельтовых областей, где уклоны дна составляют 0,2-1,7°. Так, в устье р. Миссисипи обнаружен реликтовый оползень, образовавшийся в мощном слое осадков вскоре после их отложения. Оползень сместил к подножию континентального склона до 8600 км3 шельфовых и склоновых отложений (Coleman et al., 1983). Аналогичные явления разных масштабов зафиксированы по периферии дельт Нила, Ориноко, Магдалены, Амазонки и т.д.
Геоморфологическое значение подводных оползней усиливается их способностью продуцировать суспензионные потоки за счет прогрессирующего разжижения материала подводного оползня по' мере его увеличения вниз по склону. Другой причиной возникновения суспензионных потоков является большой твердый сток рек.
Гравитационные потоки осадков делятся на два основных типа: потоки с высокой концентрацией твердой фазы и турбидные (мутьевые, суспензионные) потоки со сравнительно низкой кон
439
цент ради ей твердых частиц. Плотность потоков высокой концентрации немногим меньше плотности неконсолидированных осадков (от 1,5 до 2,4 г/см3), а плотность потоков низкой концентрации колеблется от 1,03 до 1,3 г/см3 (Кеннет, 1987).
Миддлтон и Хэмптон (Middloton, Hampton, 1976) выделяют четыре главных типа гравитационных потоков осадков.