Фронтон , также известный как вогнутый склон или убывающий склон , [1] представляет собой очень пологую (0,5°–7°) наклонную поверхность коренной породы . [2] Обычно это вогнутая поверхность, спускающаяся вниз от основания более крутого отступающего пустынного утеса , уступа , [3] или окружающая монаднок или инзельберг , [4] [5], но может сохраняться после того, как более высокая местность размыта. [6]
Фронтоны — это эрозионные поверхности. Фронтон образуется, когда потоки текущей воды ( паводки ) омывают его в период интенсивных осадков. [3] Он может быть тонко покрыт речным гравием, который смыл его с подножия гор, образовавшихся в результате эрозии отступления скал . [5]
Фронтон не следует путать с бахадой , которая представляет собой объединенную группу аллювиальных конусов выноса. Бахады также полого спускаются с уступа, но состоят из материала, вымытого из каньонов в уступе и переотложенного на бахаде, а не из коренной породы с тонким слоем гравия. [6]
Фронтоны изначально были признаны верхней частью плавно наклонных (0,5°-7°) вогнутых поверхностей предгорий, окружающих горы в засушливых регионах. Нижняя часть предгорья представляет собой бахаду, с той разницей, что верхняя поверхность фронтона врезана в коренную породу (возможно, с тонким слоем аллювия ) и, таким образом, является результатом эрозии, в то время как нижняя бахада является аккумулятивной (образованной накоплением свежих осадков). Выше фронтона склон резко увеличивается с углом 15° до почти вертикального. Это создает четко выраженную точку перегиба у основания более высокой местности. [2] [5]
Нижняя часть фронтона может быть погребена под более молодыми отложениями бахады. Это описывается как скрытый фронтон . [7] Первоначально ровный фронтон, который впоследствии расчленяется, описывается как расчлененный фронтон , хотя этот термин также применялся к поверхностям коренной породы, которые никогда не были ровными. [8]
Нередко можно обнаружить изолированные эрозионные остатки на фронтоне. [9]
Отдельные фронтоны, образованные там, где каньоны выходят из возвышенности, могут сливаться, образуя сливающиеся фронтоны , которые могут оставаться, когда более высокая местность полностью размывается. [7] Слияние фронтонов на большой площади приводит к образованию педиплена . [10] Педиплен отличается от пенеплена , поскольку педиплен имеет тонкий слой гравия и относительно крутой, в то время как пенеплен покрыт глубокой остаточной почвой и чрезвычайно ровный, с уклонами менее 55 футов на милю (10 метров на км). [11] Было даже высказано предположение, что настоящих пенепленов не существует, и большинство идентифицированных пенепленов на самом деле являются педипленами. [12]
Педименты обычно встречаются в засушливом и полузасушливом климате и особенно хорошо известны на западе Соединенных Штатов. [1] Однако они также встречаются вдоль предгорья Анд в Южной Америке [13] и в Южной Африке. [14] Совсем недавно было признано, что педименты образуются в умеренном и влажном климате и в различных тектонических обстановках, и что характер коренной породы не имеет решающего значения для их формирования. [15]
Древние фронтонные поверхности были обнаружены в геологической летописи еще в протерозое . [16]
Процессы, ответственные за создание фронтона, и особенно за создание острого перегиба на стыке фронтона с более высокой местностью, обсуждаются уже более столетия. [17] [15] В настоящее время признано, что фронтоны встречаются как во влажном, так и в засушливом климате, во многих тектонических обстановках и на многих разновидностях коренных пород. Тем не менее, они не являются универсальными особенностями горных фронтов. Это осознание побудило возобновить попытки объяснить их формирование, в том числе с помощью численного моделирования. [15]
Предлагаемые механизмы формирования включают:
Более поздние исследователи обратились к комбинации этих механизмов для объяснения педиментации. [22] В числовых моделях, которые объединяют выветривание гранитной коренной породы и эпизодический водный перенос осадков, педименты возникают спонтанно. Формированию педимента способствуют засушливые условия, которые препятствуют растительности, уменьшают сцепление почвы и способствуют нестабильности берегов русла. Локальное затопление местности с высокой скоростью инфильтрации также способствует педиментации. Все эти условия снижают скорость врезания. Модели правильно предсказывают, что педименты чаще встречаются в гидрологически открытых бассейнах, чем в гидрологически закрытых бассейнах. [15]
В 1877 году Гроув Карл Гилберт впервые наблюдал фронтоны в горах Генри в штате Юта . Он описал эту формацию как «холмы выравнивания, прорезанные по перевернутым краям наклонных пластов». Гилберт считал, что происхождение фронтонов в горах Генри связано с выравниванием рек и активной эрозией пустынь. Эту теорию отстаивали Сидней Пейдж (1912), [23] и Дуглас Джонсон (1932). [21] Джонсон выделил три зоны фронтонов. [5]