Коллювиальные, делювиальные, пролювиальные отложения и их ПИ

Коллювиальные и делювиальные отложения разнооб­разны. Накапливаются они на склонах различной крутизны и около их подножий. Это и позволяет объединить довольно раз­ные генетические типы отложений в одну группу. В образовании отложений склонов и подножий главная роль часто принадлежит действию силы тяжести.

Представители этой группы в ископаемом состоянии встречаются редко. Объясняется это тем, что все отложения на склонах не устойчивы; они легко подхватываются агентами дену­дации— текучей водой и ветром, уносятся прочь и дают начало другим генетическим группам осадочных образований, например речным, озерным или морским.

Осыпи и обвалы. Осыпи возникают в горах и вообще на кру­тых склонах в.результате главным образом физического вывет­ривания скальных пород и скатывания и оползания вниз по скло­ну продуктов разрушения. Этот процесс может происходить как под действием силы тяжести, так и с помощью стекающей по поверхности и просачивающейся внутрь дождевой и снеговой воды. Многократное замерзание и оттаивание также способству­ет движению обломков вниз по склону. В образовании и передви­жении осыпей участвуют и многие другие силы: ударное дейст­вие падающих глыб; замерзание воды и таяние льда; сжатие и расширение обломков под действием колебаний температуры; ударное действие дождя; изменение величины трения между обломками под влиянием их обледенения или увлажнения; дви­жение лавин; солифлюкционные процессы.

Отделяющиеся от скал обломки пород, скатываясь, образуют осыпь. Осыпь, постепенно разрастаясь, покрывает склон от места выходов коренных пород до его основания.

В осыпи наблюдается некоторая сортировка обломочного ма­териала, обусловленная тем, что при движении вниз по склону более крупные глыбы обгоняют более мелкие. Скорость движения осыпей в разных условиях меняется от ничтожной ве­личины до нескольких десятков сантиметров в год.

Обвальные накопления близки к осыпям. Отличаются обвалы тем, что происходят быстро, принимая иногда катастрофический характер. Чаще всего обвалы приурочены к районам, где уклоны превышают 40—45°. Толчком для их образования может явиться сильный ливень, подмыв основания склона рекой, землетрясение и т. п.

Состав обвальных образований, как и осыпей, зависит от со­става разрушающихся пород. Массивные породы дают глыбовые обвальные накопления. Слоистостью осыпные и обвальные накопления не обладают. Органические остатки в них обычно принадлежат материнским породам. Но могут встречаться обломки костей наземных жи­вотных, растительные остатки — куски стволов, стеблей, споры и пыльца.

Оползневые накопления. Оползневые накопления (по Е. В. Милановскому—«деляпсий», лат. delapsere — соскальзы­вать), довольно широко распространены. Могут достигать 20—30 м.

Солифлюкционные накопления. Под солифлюкцией (лат. solum—почва и fluctio — истечение) понимают процесс преиму­щественно медленного течения полужидкой массы глинистого грунта вниз по склону. Этот процесс имеет место там, где грунты оказываются переувлажненными, а это бывает главным образом в двух климатических зонах: во-первых, в областях развития веч­ной мерзлоты; во-вторых, это происходит во влажных тропиках. Процессы солифлюкции нарушают целост­ность почвенных горизонтов, а также дают на склонах характер­ные геоморфологические образования — натечные языки, оплывпны, натечные террасы. Развиваются солифлюкционные процессы на склонах в 2—3° и прекращаются при уклонах свыше 30°: на склонах с большим уклоном вода стекает по поверх­ности быстро и увлажнение грунта уменьшается.

Солифлюкционные накопления большей частью представляют собой глинистые и алевролито-глинистые массы, в которые могут быть включены участки более или менее разложенного дерново­го покрова, гнезда песка, а также отдельные камни и большие глыбы. Иногда в этих массах наблюдается подобие слоистости — линзовидные полосы, отличающиеся крупностью слагающего их материала.

Особенно много грубого материала появляется в тех случаях, когда коренные породы, выходящие выше по склонам, твердые и дают при выветривании скопления крупного щебня и глыб. Такие камни у основания склонов, беспорядочно перемешанные с глинистым материалом, могут напоминать ледниковые морены, за которые их иногда и принимают.

Делювий. Делювиальные отложения (лат. deluere — смы­вать). Под оползнями понимают движения земляных масс вниз по склонам в горах, по берегам речных долин, в обрывах морских берегов, оврагах и искусственных выемках. Часто оползни за­хватывают значительные массы пород на большом протяжении, выводя их из условий первоначального залегания.

В процессе оползания горные породы теряют свою первона­чальную структуру и текстуру, претерпевают неравномерное раз­дробление и перемешивание, образуют своеобразные отложения, создают оригинальные формы рельефа.

Сползающие породы обычно отличаются от подстилающих. Оползневое тело представляет собой беспорядочно перемешан­ный материал, состоящий из крупных обломков, смешанных с мелкоземом, обычно с глиной. Оползневые отложения чаще не­слоисты и нередко носят брекчиевидный характер. Но иногда в оползневых массах хорошо сохраняется слоистая текстура ма­теринских пород, а возникшие в результате их оползания нару­шения залегания могут быть приняты за тектонические дефор­мации, с которыми в действительности они ничего общего не имеют (см. рис. 14).

Иногда оползание происходит огромными глыбами — целыми блоками коренных пород, в которых при этом может сохраниться первичная структура и текстура. Промежутки между блоками заполняются щебнисто-глинистой массой, образующейся при перетирании сползающих пород.

В делювиальных образованиях слоистость и сортировка мате­риала или вовсе отсутствуют, или наблюдается неправильная местная слоистость и слабая сортировка.

Органические остатки в делювии могут иметь двоякое проис­хождение: в нем встречаются ископаемые, свойственные корен­ным породам и находящиеся здесь во вторичном залегании, и ископаемые наземные, современные эпохе образования данного делювия (раковины наземных моллюсков, кости позвоночных, растительные остатки). Все они обычно характеризуются плохой сохранностью.

Мощность делювия значительно изменяется даже на корот­ком расстоянии и зависит от подстилающего рельефа: во впади­нах достигает нескольких десятков метров, а на поднятиях уменьшается до единиц метров. Иногда на поднятиях делювий может совсем выклиниваться.

Особенно энергично делювий формируется в засушливых об­ластях на склонах, лишенных растительности или со слабым рас­тительным покровом. Размыв склонов, уничтожая почвенный слой, очень вредит земледелию. В областях с богатым и устойчи­вым растительным покровом и с высокой культурой земледелия делювий в современную эпоху не образуется.

Полезные ископаемые в делювии представлены иногда рос­сыпными минералами. Глинистый делювий иногда может ис­пользоваться как кирпичное и керамзитовое сырье. Делювий, об­разовавшийся из размытой коры выветривания, может содер­жать каолиновые глины и др. В результате некоторой сортировки материала дождевыми водами качество полезного ископаемого в делювии иногда оказывается выше, чем в коре выветривания.

Понятие о пролювии(лат. proluo — промывать) было введено в науку А. П. Павловым (1903). Так он называл отложе­ния, выносимые на равнину временно изливающимися из горных долин потоками.Селевые потоки. Особенно интенсивно пролювий накаплива­ется при катастрофических, так называемых селевых, потоках в горных странах.

В селевых потоках твердого материала содержится в 2—5 раз больше, чем воды; в некоторых потоках количество камней со­ставляло 57—67% (по весу), мелкозернистых фракций 23—27%, а воды только 10—16%. Селевые потоки обладают большой вяз­костью и не растекаются даже на широких участках долины: они движутся прямолинейно, с большой скоростью и сравнитель­но узкой полосой.

Селевые потоки выбрасывают на равнину в сотни раз больше продуктов разрушения горных пород, чем обычные ливневые или весенние паводки, которые постепенно теряют в своем русле еще в пределах горной долины влекомые ими камни. В некоторых случаях объем селевых выносов, выброшенных потоком за 1 — 2 ч, может превысить твердый сток с данного бассейна в нор­мальных условиях, продолжавшийся 15—20 лет.

Селевой поток имеет весьма сосредоточенный фронт, боль­шой объемный вес движущейся массы и обладает значительным ударным воздействием. Он разрушает находящиеся на его пути сооружения и заносит своими отложениями. Последние представ­ляют собой несортированную массу камней различного размера, песка и смешанного с ними мелкозема.

Согласно классификации, предложенной М. С. Гагошидзе (1959), следует различать собственно «селевые потоки» с содер­жанием твердого материала в них порядка 60—90%, «селевые паводки», содержащие 20—30% твердого материала, и обычные «горные паводки», содержащие 3—10% твердого материала в воде. Они сильно различаются по своим гидромеханическим свой­ствам, характеру причиняемых разрушений и по характеру своих отложений.

Пролювиальные отложения. Современные пролювиальные от­ложения часто имеют характерное геоморфологическое выраже­ние. Они образуют конус выноса. Временные потоки, выходя из гор на равнину или встречая на своем пути в горах значительное расширение долины, быстро теряют живую силу и сгружают весь переносимый ими материал; формируется конус выноса.

Отложения конуса выноса обладают рядом характерных осо­бенностей. Так как временные потоки несут громадное количе­ство взвешенного в воде ила и песка, плотность селевой массы весьма значительная. Это обусловливает большую потерю в весе переносимых крупных обломков. Этим и объясняется возмож­ность быстрого переноса временными потоками таких обломков, какие не в состоянии быстро переносить даже мощная горная река. Обломки величиной до 1 м^ъ и больше выносятся времен­ными потоками на равнину иногда на расстояние нескольких километров от начала конуса выноса. Вследствие быстрого пере­носа сохраняется первоначальная форма обломков и сортировка по крупности наблюдается лишь самая грубая. Поэтому отделе­ние песчаных фракций от глинистых происходит очень редко и пролювиальные чистые пески почти не встречаются. Наоборот, весьма обычно смешение всех фракций. Однако некоторая сор­тировка в пределах конуса выноса все же происходит и поэтому самый крупнообломочный материал преимущественно отлагает­ся в горной долине около выхода на равнину, а дальше, к пери­ферии конуса, накапливаются все более тонкие осадки (рис. 15). Это приводит к определенной зональности в строении конусов выноса.

Слоистость в пролювиальных отложениях обычно отсутству­ет, иногда встречается грубая линзовидная слоистость — непра­вильные линзы более грубого или, наоборот, более тонкого мате­риала. Пролювиальные отложения широко распространены среди древних континенталь­ных толщ.

Каждый раз, когда поднимались горные цепи, на предгорных равнинах накапливались мощные толщи продуктов размыва этих гор. Такие накопления известны под общим названием «мо- ласс». В них принимают участие и отложения пролювиального генезиса.

Пролю­виальные отложения, несмотря на их широкое распространение как на современной поверхности Земли, так и в ископаемом со­стоянии, относительно бедны полезными ископаемыми. Объясня­ется это тем, что в пролювии мы имеем дело по существу с на­чальными членами ряда осадочной дифференциации, когда ос­новная масса полезных компонентов еще не отделилась (не дифференцировалась) от заключающих их материнских пород. К тому же и механизм накопления пролювия таков, что не спо­собствует дифференциации. Тем не менее в пролювии иногда присутствуют полезные залежи. Это в первую очередь разнооб­разные строительные камни, бутовое и балластное сырье, неко­торые месторождения углей.