stringtranslate.com

Массовое истощение

Осыпные шишки , образовавшиеся в результате массового перемещения, северный берег Исфьорда , Шпицберген , Норвегия.
Массовое истощение в каньоне Пало-Дуро , Западный Техас (2002 г.)
Камнепад в национальном парке Гранд-Каньон

Массовое истощение , также известное как массовое движение , [1] — это общий термин для обозначения движения камней или почвы вниз по склонам под действием силы тяжести . Он отличается от других процессов эрозии тем, что мусор, переносимый массовым истощением, не увлекается движущейся средой, такой как вода, ветер или лед. Типы массового истощения включают ползучесть , солифлюкцию , камнепады , селевые потоки и оползни , каждый из которых имеет свои характерные особенности и происходит в течение времени от секунд до сотен лет. Истощение массы происходит как на земных, так и на подводных склонах и наблюдалось на Земле , Марсе , Венере , спутнике Юпитера Ио и на многих других телах Солнечной системы .

Проседание иногда рассматривается как форма массового истощения. Затем проводится различие между потерей массы из-за оседания, которая предполагает небольшое горизонтальное движение, и потерей массы из-за движения наклона .

Быстрые массовые истощения, такие как оползни, могут быть смертельными и разрушительными. Более постепенное массовое истощение, такое как ползучесть почвы, создает проблемы для гражданского строительства , поскольку ползучесть может деформировать дороги и конструкции и разрушать трубопроводы. Методы смягчения последствий включают стабилизацию склонов , строительство стен, водосборных дамб или других сооружений для сдерживания камнепадов или селевых потоков, облесение или улучшение дренажа источников.

Типы

Массовое истощение — это общий термин для любого процесса эрозии , вызванного силой тяжести и при котором транспортируемая почва и горные породы не увлекаются движущейся средой, такой как вода, ветер или лед. [2] Присутствие воды обычно способствует потере массы, но воды недостаточно, чтобы ее можно было рассматривать как транспортирующую среду. Таким образом, различие между массовым истощением и речной эрозией лежит между селевым потоком (массовым истощением) и очень мутным потоком (речной эрозией) без резкой разделительной линии. [3] Известно множество форм массового истощения, каждая из которых имеет свои характерные особенности и происходит в течение времени от секунд до сотен лет. [2]

В зависимости от того, как почва, реголит или горная порода в целом движутся вниз по склону, массовые движения можно в общих чертах классифицировать как оползни или оползни . [4] Проседание иногда также рассматривается как форма массового истощения. [5] Затем проводится различие между потерей массы из-за оседания, которая предполагает небольшое горизонтальное движение, [6] и потерей массы из-за движения склона. [7]

Слизняк

Изогнутые стволы деревьев в зоне ползучести почвы в Гранд-Месе, Колорадо , США.

Ползучесть почвы – это медленное и продолжительное массовое движение. Сочетание небольших движений грунта или породы в разных направлениях с течением времени направляется под действием силы тяжести постепенно вниз по склону. Чем круче склон, тем быстрее ползучесть. Ползучесть заставляет деревья и кустарники изгибаться, чтобы сохранить свою перпендикулярность, и они могут вызвать оползни, если потеряют корневую опору. Поверхностная почва может мигрировать под воздействием циклов замерзания и оттаивания или высоких и низких температур, продвигаясь к основанию склона, образуя террасы . Оползням часто предшествует оползание почвы, сопровождающееся осыпанием почвы — рыхлая почва выпадает и скапливается у подножия наиболее крутых участков оползня. [8]

Солифлюкция

Солифлюкция - это форма ползучести, характерная для арктического или альпийского климата. Это происходит в почве, насыщенной влагой, которая оттаивает в летние месяцы и стекает вниз по склону. Это происходит на умеренных склонах, относительно свободных от растительности, подстилаемых вечной мерзлотой и постоянно получающих новые обломки в результате выветривания . Солифлюкция затрагивает весь склон, а не ограничивается каналами, и может образовывать террасообразные формы рельефа или каменные реки . [9]

оползень

Чертополох, земной поток штата Юта, вид из зоны отдыха шоссе 6 США.

Оползень, также называемый оползнем, [10] представляет собой относительно быстрое движение большой массы земли и камней вниз с холма или склона горы. Оползни можно далее классифицировать по важности воды в процессе массового истощения. В узком смысле оползни – это быстрое перемещение большого количества относительно сухого мусора вниз по склонам от умеренных до крутых. С увеличением водности массовые потери принимают форму селевых лавин , затем селевых потоков , затем селей . Дальнейшее увеличение содержания воды приводит к листовому наводнению, которое является формой листовой эрозии , а не массового истощения. [11]

События

На Земле массовое истощение происходит как на земных, так и на подводных склонах. [12] Истощение подводной массы особенно распространено вдоль ледниковых береговых линий, где ледники отступают и высвобождается большое количество отложений. Подводные горки способны за несколько часов переносить огромные объемы осадков на сотни километров. [13]

Потеря массы — обычное явление во всей Солнечной системе, происходящее при потере летучих материалов из реголита . Такое истощение массы наблюдалось на Марсе , Ио , Тритоне и, возможно, на Европе и Ганимеде . [14] Массовое истощение также происходит в экваториальных регионах Марса , где забои мягких , богатых сульфатами отложений углубляются в результате ветровой эрозии. [15] Массовое истощение на Венере связано с пересеченной местностью тессеры . [16] Ио демонстрирует обширное массовое разрушение своих вулканических гор. [17]

Отложения и формы рельефа

Массовое истощение влияет на геоморфологию , чаще всего тонким, мелкомасштабным образом, но иногда и более впечатляюще. [18]

Ползучесть почвы редко проявляется явно, но может вызывать такие незаметные эффекты, как изогнутый рост леса, наклонные заборы и телефонные столбы. Иногда образуются низкие уступы и неглубокие впадины. [19] Солифлюкция образовала лопастные или пластинчатые отложения с довольно четкими краями, в которых обломки (обломки горных пород) ориентированы перпендикулярно контурам отложения. [20]

Камнепад может привести к образованию осыпей у подножия скал. Более драматичным проявлением камнепада являются камнеледники , образующиеся в результате камнепада со скал, обрывистых ледниками. [19]

Оползни могут образовывать уступы и небольшие ступенчатые террасы. [21] Оползневые отложения плохо отсортированы . На тех, которые богаты глиной, могут наблюдаться растянутые глинистые комки (феномен, называемый будинажом ) и зоны концентрированного сдвига. [20]

Отложения селевых потоков представляют собой длинные узкие следы очень плохо отсортированного материала. Они могут иметь естественные дамбы по бокам путей, а иногда состоят из линз обломков горных пород, чередующихся с линзами мелкозернистого земляного материала. [20] Селевые потоки часто образуют большую часть верхних склонов аллювиальных конусов . [22]

Причины

Триггеры массового истощения можно разделить на пассивные и активирующие (инициирующие) причины. Пассивные причины включают: [23]

К активирующим причинам относятся: [23]

Опасности и их смягчение

Массовое расточительство создает проблемы для гражданского строительства , особенно для строительства автомагистралей . Он может смещать дороги, здания и другие постройки, а также разрушать трубопроводы. Исторически сложилось так, что на снижение опасности оползней на разрезе Гайяра Панамского канала приходилось 55 860 400 кубических метров (73 062 600 кубических ярдов) из 128 648 530 кубических метров (168 265 924 кубических ярдов) материала, удаленного при раскопках разреза. [25]

Камнепады или оползни могут иметь катастрофические последствия, как немедленные, так и отсроченные. Катастрофа в Осо в марте 2014 года представляла собой оползень, в результате которого погибло 43 человека в Осо, штат Вашингтон , США. [26] Отсроченные последствия оползней могут возникнуть в результате образования оползневых дамб , как в Тистле, штат Юта, в апреле 1983 года. [27] [28]

Склоны вулканов могут стать слишком крутыми, что приведет к нестабильности и массовому истощению. Сейчас это признанная часть роста всех действующих вулканов. [29] Его можно увидеть как на подводных , так и на надводных вулканах: [30] Камаэуаканалоа (ранее Лойхи) в цепи подводных гор Гавайско-Императорский [31] и Кик 'Эм Дженни в вулканической дуге Малых Антильских островов [32] представляют собой две подводные лодки. вулканы, которые, как известно, подвергаются массовому истощению. Обрушение северного склона горы Сент-Хеленс в 1980 году показало, насколько быстро вулканические склоны могут деформироваться и разрушаться. [33]

Методы снижения опасности массового отходов включают в себя:

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Аллаби, Майкл (2013). «массовое движение». Словарь геологии и наук о Земле (Четвертое изд.). Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. ISBN 9780199653065.
  2. ^ Аб Джексон, Джулия А., изд. (1997). «Массовое расточительство». Глоссарий геологии (Четвертое изд.). Александрия, Вирджиния: Американский геологический институт. ISBN 0922152349.
  3. ^ Торнбери, Уильям Д. (1969). Основы геоморфологии (2-е изд.). Нью-Йорк: Уайли. п. 36. ISBN 0471861979.
  4. ^ Аллаби, Майкл (2013). «массовое истощение». Словарь геологии и наук о Земле (Четвертое изд.). Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. ISBN 9780199653065.
  5. ^ Британника
  6. ^ Джексон 1997, «проседание».
  7. ^ Флеминг, Роберт В.; Варнс, Дэвид Дж. (1991). «Наклонные движения». Наследие инженерной геологии; Первые сто лет : 201–218. doi : 10.1130/DNAG-CENT-v3.201. ISBN 0813753031.
  8. ^ «Индикаторы потенциально нестабильных склонов» (PDF) . Здоровые местные растения . Проверено 22 января 2019 г.
  9. ^ Торнбери 1969, с. 85.
  10. ^ Джексон 1997, «оползень».
  11. ^ Торнбери 1969, стр. 37, 268–269.
  12. ^ Ямада, Ясухиро; Кавамура, Киитиро; Икехара, Кен; Огава, Юджиро; Ургелес, Роджер; Мошер, Дэвид; Чайтор, Джейсон; Штрассер, Майкл (2012). Массовые перемещения подводных лодок и их последствия . стр. 1–12. дои : 10.1007/978-94-007-2162-3_1. ISBN 978-94-007-2161-6.
  13. ^ Эльверхой, Андерс; де Блазио, Фабио В.; Батт, Фейсал А.; Исслер, Дитер; Харбиц, Карл; Энгвик, Ларс; Сольхейм, Андерс; Марр, Джеффри (2002). «Расход подводной массы на континентальных склонах, находящихся под ледниковым влиянием: процессы и динамика». Геологическое общество, Лондон, специальные публикации . 203 (1): 73–87. Бибкод : 2002GSLSP.203...73E. дои :10.1144/ГСЛ.СП.2002.203.01.05. S2CID  129761985.
  14. ^ Мур, Джеффри М.; Меллон, Майкл Т.; Зент, Аарон П. (июль 1996 г.). «Массовое истощение и обрушение грунта на территориях с богатыми летучими отложениями как геологический процесс, охватывающий всю Солнечную систему: взгляд до Галилея». Икар . 122 (1): 63–78. Бибкод : 1996Icar..122...63M. дои : 10.1006/icar.1996.0109.
  15. ^ Томас, МФ; МакИвен, А.С.; Дандас, CM (май 2020 г.). «Современные потери массы в богатых сульфатами отложениях в экваториальных регионах Марса». Икар . 342 : 113566. Бибкод : 2020Icar..34213566T. doi :10.1016/j.icarus.2019.113566. S2CID  213058440.
  16. ^ Биндшадлер, DL; Хед, JW (август 1988 г.). «Дифференцированное рассеяние радара на поверхности Венеры: происхождение и значение для распределения почв». Земля, Луна и планеты . 42 (2): 133–149. Бибкод : 1988EM&P...42..133B. дои : 10.1007/BF00054542. S2CID  120272183.
  17. ^ Черепаха, Элизабет П.; Кестхей, Ласло П.; МакИвен, Альфред С.; Радебо, Яни; Милаццо, Моисей; Симонелли, Дэймон П.; Гейсслер, Пол; Уильямс, Дэвид А.; Перри, Джейсон; Джагер, Винди Л. (май 2004 г.). «Последние наблюдения Ио Галилео SSI: орбиты G28-I33». Икар . 169 (1): 3–28. Бибкод : 2004Icar..169....3T. дои : 10.1016/j.icarus.2003.10.014.
  18. ^ Торнбери 1969, с. 83.
  19. ^ ab Thornbury 1969, стр. 83–85.
  20. ^ abc Мюхер, Герман; ван Стейн, Хенк; Кваад, Франс (2018). «Коллювиальные и массовые отложения». Интерпретация микроморфологических особенностей почв и реголитов : 21–36. дои : 10.1016/B978-0-444-63522-8.00002-4. ISBN 9780444635228.
  21. ^ Торнбери 1969, с. 90.
  22. ^ Блатт, Харви; Миддлтон, Джерард; Мюррей, Рэймонд (1980). Происхождение осадочных пород (2-е изд.). Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Прентис-Холл. п. 631. ИСБН 0136427103.
  23. ^ ab Торнбери 1969, с. 47.
  24. ^ Паркер, Роберт Н.; Денсмор, Александр Л.; Россер, Николас Дж.; де Микеле, Марчелло; Ли, Юн; Хуан, Жуньцю; Уэдкоут, Шивон; Петли, Дэвид Н. (июль 2011 г.). «Массовое истощение, вызванное землетрясением в Вэньчуань в 2008 году, превышает орогенный рост» (PDF) . Природа Геонауки . 4 (7): 449–452. Бибкод : 2011NatGe...4..449P. дои : 10.1038/ngeo1154. S2CID  140541040.
  25. ^ Торнбери 1969, с. 558.
  26. ^ Айверсон, РМ; Джордж, DL; Альштадт, К. ; Рид, Мэн; Коллинз, Б.Д.; Валланс, JW; Шиллинг, СП; Годт, Дж.В.; Кэннон, CM; Мэгерл, CS; Баум, РЛ; Коу, Дж.А.; Шульц, WH; Бауэр, Дж. Б. (февраль 2015 г.). «Оползневая мобильность и опасности: последствия катастрофы Осо 2014 года». Письма о Земле и планетологии . 412 : 197–208. Бибкод : 2015E&PSL.412..197I. дои : 10.1016/j.epsl.2014.12.020 .
  27. ^ Шустер, Роберт Л. (1986). Оползневые плотины: процессы, риск и смягчение последствий: протоколы заседания . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: ASCE. ISBN 978-0-87262-524-2.
  28. ^ Миллиган, Марк (май 2005 г.). «Возвращение к оползню Чертополоха, округ Юта, штат Юта». Примечания к опросу . 37 (2) . Проверено 28 октября 2009 г.
  29. ^ Мун, Вики; Симпсон, Кристин Дж (апрель 2002 г.). «Крупномасштабные массовые потери древних вулканических материалов». Инженерная геология . 64 (1): 41–64. Бибкод : 2002EngGe..64...41M. дои : 10.1016/S0013-7952(01)00092-8.
  30. ^ Хильденбранд, А.; Маркес, ФО; Каталан, Ж. (декабрь 2018 г.). «Крупномасштабное массовое истощение на небольших вулканических островах, выявленное в результате исследования острова Флорес (Азорские острова)». Научные отчеты . 8 (1): 13898. Бибкод : 2018NatSR...813898H. дои : 10.1038/s41598-018-32253-0. ПМК 6141455 . ПМИД  30224744. 
  31. ^ Форнари, Дэниел Дж.; Гарсия, Майкл О.; Тайс, Роберт С.; Галло, Дэвид Г. (10 декабря 1988 г.). «Морфология и строение подводной горы Лойхи на основе картографирования гидролокатора морского луча». Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 93 (Б12): 15227–15238. Бибкод : 1988JGR....9315227F. дои : 10.1029/JB093iB12p15227.
  32. ^ Кэри, Стивен; Баллард, Роберт; Белл, Кэтрин LC; Белл, Ричард Дж.; Конналли, Патрик; Дондин, Фредерик; Фуллер, Сара; Гобин, Джудит; Милославич, Патрисия; Филлипс, Бреннан; Роман, Крис; Сейбел, Брэд; Сиу, Нам; Смарт, Клара (ноябрь 2014 г.). «Холодные просачивания, связанные с лавинным отложением подводных обломков на вулкане Кикэм Дженни, Гренада (Малые Антильские острова)». Глубоководные исследования. Часть I: Статьи океанографических исследований . 93 : 156–160. Бибкод : 2014DSRI...93..156C. дои : 10.1016/j.dsr.2014.08.002.
  33. ^ Гликен, Гарри (1996). «Лавина оползня и обломков 18 мая 1980 года, вулкан Маунт-Сент-Хеленс, Вашингтон». Открытый отчет Геологической службы США . Отчет об открытом файле. 96–677. дои : 10.3133/ofr96677 . Проверено 25 ноября 2021 г.
  34. ^ ван Бик, Ренс; Каммераат, Эрик; Андреу, Висенте; Миковски, Слободан Б.; Доррен, Луук (2008). «Процессы на склонах: массовое истощение, устойчивость склонов и эрозия». Устойчивость склонов и борьба с эрозией: экотехнологические решения . стр. 17–64. дои : 10.1007/978-1-4020-6676-4_3. ISBN 978-1-4020-6675-7.
  35. ^ Аду-Боахен, К.; Дадсон, И.Ю.; Да, П. (2020). «Геоморфическая оценка местных знаний о массовом истощении водосборного бассейна Вейджа в Гане». Журнал ADRRI (мультидисциплинарный) . 29 (1(6)): 89–112 . Проверено 26 ноября 2021 г.
  36. ^ Де Блазио, Фабио Витторио (2011). Введение в физику оползней: конспект лекций по динамике массового истощения . Дордрехт. п. 280. ИСБН 9789400711228.{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка )
  37. ^ Аб ван Бик и др. 2008, с. 48.
  38. ^ Мулёно, А; Субарджа, А; Экасари, я; Лаилати, М; Судирья, Р; Нингрум, W (февраль 2018 г.). «Гидромеханика растительности для стабилизации склонов». Серия конференций IOP: Науки о Земле и окружающей среде . 118 (1): 012038. Бибкод : 2018E&ES..118a2038M. дои : 10.1088/1755-1315/118/1/012038 . ISSN  1755-1307. S2CID  134151880.

дальнейшее чтение

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с массовыми движениями (геология) .