Гравитационные явления. Геологическая деятельность морей и океанов

1.

Национальный исследовательский Томский государственный университет
Геолого-географический факультет
кафедра палеонтологии и исторической геологии
ЛЕКЦИЯ № 8
ГРАВИТАЦИОННЫЕ ЯВЛЕНИЯ.
ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ МОРЕЙ
И ОКЕАНОВ
Преподаватель: доцент каф. ПиИГ, канд. геол.-минерал. наук Адылбаев Руслан Ренадович

2.

8.1 Гравитационные процессы
экзогенные геологические процессы, обусловленные действием силы тяжести, которые наиболее активно
развиваются на склонах, поэтому их часто называют склоновыми процессами
Общая характеристика
Все склоны разделяются на две большие группы:
1) береговые склоны морей, озёр, водохранилищ и рек;
2) склоны водораздельных возвышенностей и
поверхностей выравнивания.
На территории РФ суммарные объёмы ежегодно
перемещающихся масс всего комплекса ГСП в пределах
всех континентов Земли составляют величины порядка
1,5х108 км3!
2

3.

Гравитационные процессы
Природные факторы развития гравитационных
процессов
Антропогенные факторы формирования
гравитационных процессов
• Географические причины – горноскладчатые области;
• Геоморфологические причины – высокий и крутой склон;
• Геологические причины – развитие прочных скальных
пород;
Литологические
и
петрофизические
причины
(повышенная
трещиноватость
пород,
структурнотекстурные особенности);
• Структурные особенности и тектоническая активность
территории.
1. Активизация выветривания;
2. Подрезка склонов;
3. Взрывы;
4. С/х и животноводческая деятельность;
5. Техногенная нагрузка на склоны;
6. Прокладка подземных коммуникаций;
7. Эксплуатация подземных вод;
8. Горно-добывающая деятельность;
9. Утечки систем водоснабжения и канализации.
3

4.

Классификация склоновых процессов
Отложения горных пород,
скопившиеся в результате
гравитационных процессов
называются коллювием.
Подразделение по возрасту:
• Древние (доголоценовые);
• Современные (голоценовые):
1. Старые (не действующие);
2. Приостановившиеся;
3. Активные (действующие)
4

5.

8.2 Собственно гравитационные процессы
I. ОБВАЛЫ
отделение (отрыв) от массива крупного блока пород на
склоне, его обрушение и скатывание в виде глыбовощебнистой массы, которая большую часть своего пути
проделывает по воздуху, то есть без контакта со склоном.
Меры борьбы с обвалами
• Профилактические:
1. Выравнивание
склонов;
2. Обрушение склонов;
3. Уборка опасных
глыб;
4. Дренаж склонов.
• Конструктивные:
1. Защитные стенки;
2. Дамбы;
3. Контрфорсы*;
4. Защитные галереи;
5. Укрепление склонов.
*Контрфорс – вертикальная конструкция, представляющая
собой выступающую часть стены, вертикальное ребро, либо
отдельно стоящую опору, предназначенную для усиления
стены.
5

6.

Батагайский провал. Якутия
II. ПРОВАЛЫ
Провалы могут иметь разное происхождение:
- гравитационное,
- карстовое,
- криогенное
- антропогенное
6

7.

III. РАЗВАЛЫ И КАМНЕПАДЫ
Развалы – распад крупных глыб и блоков пород на пологих склонах и вершинах
гребней.
Рассыпание – смещение развалов глыб и камней на незначительные расстояния
по склону.
Камнепад – падение и смещение по склону отдельных камней, щебня и глыб.
Меры борьбы с обвалами
• Профилактические:
1. Выравнивание склонов;
2. Обрушение склонов;
3. Уборка опасных камней;
4. Дренаж склонов;
5. Предупреждающие знаки в горах.
• Конструктивные:
1. Защитные стенки;
2. Контрфорсы;
3. Защитные галереи;
4. Укрепление склонов.
Особенности камнепадов:
1. Развиты в областях активной денудации и выветривания;
2. «Прыгающая» траектория падения;
3. Приуроченность к начальной стадии обвалов.
7

8.

IV. ОСЫПИ
движение по склону мелких обломков пород (наиболее распространённый тип
склоновых процессов в горах). Механизм движения: прерывистый (накопление –
смещение и т. д. ).
крупные
по объёму (площади)
средние
мелкие
действующие (активные)
V=10–15 см/год и более
по активности
полузакреплённые
(затухающие), V<10
закреплённые
(неподвижные), V=0
<33o – песчаные
по углу
естественного откоса
33–36o – мелкощебнистые
>36o – крупнощебнистые
8

9.

Меры борьбы с осыпями
• Профилактические:
1. Планировка склонов;
2. Расчистка склонов;
3. Организация дренажа и т. д.
• Конструктивные:
1. Закрепление склонов;
2. Защитные и подпорные стенки и т. п.
9

10.

8.3 Водно-гравитационные процессы
I. ОПОЛЗНИ
отрыв и скольжение масс горных пород вниз по склону при увлажнении под действием силы тяжести,
быстрое, либо длительное и постепенное.
Оползень на северо-востоке Афганистана, 6 мая
2014 г.
оползень на о.
Хоккайдо.
10

11.

По глинам, которые увлажняются, в результате
проникновения воды через пески, происходит
оползание. Глины находятся в основании
склона.

12.

Прорыв дамбы в Бразилии из-за
сошедшего оползня

13.

Генетические типы оползней
деструзивные, или
выдавливания
скольжения
вязкопластические,
деляпсивные
сложные оползни
Основные черты сложных
оползней:
1. Значительные объёмы
оползней;
2. Наличие нескольких
генетических типов в
одном теле;
3. Сложное строение;
4. Часто имеют
сейсмическую причину.
Деляпсивная часть оползня (Дл)
съезжает, при этом сохраняется
структура
материнских
пород.
Детрузивная
часть
(Дт)
выдавливается, в ней породы и
структуры перемешаны.
Лахар – вязкопластичный оползень-поток,
спровоцированный вулканическим
извержением.
13

14.

Меры борьбы с оползнями
• Профилактические:
· Планировка склонов (разгрузка);
· Дренирование;
· Организация поверхностного стока;
· Фитомелиорация.
• Конструктивные:
Подпорная стенка, для обеспечения устойчивости в
предположении наличия только одной поверхности
скольжения
Укрепление уступа
карьера
железобетонными
сваями
· Подпорные стенки
· Анкеры
· Буронабивные сваи
· Пригрузка оснований
· Закрепление пород
• Ликвидационные:
· Удаление оползней
· Рекультивация территории

15.

II. СЕЛИ
внезапный, временный грязекаменный поток, возникающий в руслах горных и предгорных рек,
вызванный, как правило, ливневыми осадками или бурным таянием снегов, характеризующийся резким
подъёмом уровня и высоким (от 15 до 75%) содержанием твёрдого материала. Сель – нечто среднее
между жидкой и твёрдой массой.
оползень на о.
Хоккайдо.
15

16.

Природные факторы формирования селей
1. Геологические (наличие рыхлых пылевато-глинистых размываемых пород – лёссов, супесей и т. п. ; интенсивное
выветривание; развитые склоновые процессы – обвалы и оползни; сейсмичность);
2. Геоморфологические (наличие крутой долины с разветвлённым ложем – притоками);
3. Климатические (образование внезапного паводка в результате резкой смены погоды – ливни, таяние снега, льда,
прорыв озера при его переполнении и т. п.);
4. Почвенно-биологические (эрозия почв, гибель растительности и т. п.).
Антропогенные факторы формирования селей
1. Перевыпас скота на склонах;
2. Распашка склонов, неправильная агротехника;
3. Чрезмерные поливы;
4. Сведение растительности, вырубка лесов;
5. Прорыв дамб;
6. Техногенная активизация выветривания.
16

17.

Классификация селей
степень насыщенности наносами
и их фракционный состав
• Водокаменные (наносоводные) сели – смесь воды с
преимущественно крупными камнями, p=1,1–1,5 т/м3;
• Грязевые сели – смесь воды с мелкозёмом при
небольшой концентрации камней, объёмный вес
p=1,5–2 т/м3;
• Грязекаменные сели – смесь воды, гальки, гравия,
небольших камней, p=2,1–2, 5 т/м3.
генетическая классификация
1. Ливневые (дождевые);
2. Гляциальные сели;
3. Лимно-гляциальные;
4. Сели снеготаяния;
5. Вулканогенные сели – лахары;
6. Смешанные сели.
17

18.

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ МОРЕЙ
И ОКЕАНОВ

19.

8.4 Общие сведения о Мировом океане
Площадь Мирового океана составляет 70,8 % от общей поверхности нашей планеты, или 361 млн. км2 – Южное
полушарие 80,9% , в Северном полушарии 60,7%, площади.
Температура. 8% всех вод теплее +10℃, а 50% холоднее 2,3℃.
Плотность (зависит от солёности и температуры). При +20℃: