10.5: Зсуви

Last updated
Save as PDF

Page ID: 37216

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Як зазначалося вище, термін зсув використовується для різноманітних спускових рухів гірських порід і реголіту. Ці рухи сильно різняться за розміром, швидкістю і режимом руху. Найпростіші для розуміння (див. Рис. 10-9), і які тут розглядаються лише коротко, - це гірські породи (швидке падіння гірського матеріалу вниз по поверхні скелі), скидання гірських порід (падіння вниз по схилу спочатку вертикальної плити гірської породи, яка відривається вздовж вертикальні переломи від основної гірської маси), і гірські гірки (в результаті чого таблична маса гірських порід ковзає вниз по схилу, який зазвичай підлягає більшій частині тієї ж породи, з площинами слабкості паралельно схилу)

Ще один характерний вид зсуву, при якому велика маса земляного або гірського матеріалу переміщається вниз по дискретній зсувної поверхні руйнування, називається спадом (див. Рис. 10-10). Підстилаюча поверхня увігнута вгору, а маса обертається, в сенсі стає все більш нахиленою вгору по схилу, коли вона рухається вниз по схилу. Коли голова спаду евакуює початковий простір, розвивається чітко виражена крута головна шапка. Сегмент спадного схилу, біля пальця ноги, зазвичай витікає на попередньо існуючу поверхню землі як земляний потік, часто з поперечними гребенями, спричиненими стисненням, оскільки земний потік відчуває опір тертя підстилаючої поверхні. Такі спади, як правило, рухаються повільно - не так швидко, щоб ви не могли вийти з дороги. Особливо поширені вони в регіонах з крутими схилами, товстими шарами реголіту, багатим дрібницями, і випадковими зливами. Багато з них траплялися в прибережній центральній та південній Каліфорнії в історичні часи. У багатьох випадках вони були спровоковані необережним підрізуванням підстави схилу при будівництві доріг або інших земляних роботах.

Малюнок 10-9. Скелясті водоспади, скидання скель, і гірки гірки. (Після цвітіння, 1998)

Найбільші і найбільш руйнівні зсуви походять від провалу величезних мас частково вивітрених і сильно тріщинених гірських порід, що сидять високо на схилі гори. Відмова, вздовж основної площини ковзання, призводить до того, що маса матеріалу прискорюється вниз по схилу зі швидкістю понад сто метрів в секунду. Більшість відомих зсувів як в історії, так і в передісторії, були такого роду. Невдача іноді спровокована сильними дощами, особливо навесні після відлиги, або підрізуванням біля основи схилу. Інші трапляються просто випадковим чином - коли настав час невдачі. Можуть спостерігатися попередні повільні рухи перед невдачею, але передбачення важко. Обсяги задіяного гірського матеріалу можуть становити багато кубічних кілометрів.

У деяких випадках ці великі і швидкі зсуви закінчилися на великі відстані за межами основи схилу, вниз якого вони пройшли, на кілька кілометрів. Механізм (и), що дозволяють такі довгі биття на пологих схилах, не зовсім зрозумілі. Для деяких таких зсувів було запропоновано, на хороших теоретичних і спостережних підставах, щоб гірка запускалася в повітря, можливо, при русі по «губі» корінної породи, а потім каталася на подушці зі стисненим повітрям. Тертя на нижній поверхні тоді було б набагато менше, ніж при русі над твердими матеріалами. (Подумайте з точки зору аерохокею.) Коли подушка повітря остаточно виснажується, висхідним потоком через пористий і проникний рухомий матеріал, слайд шліфується до зупинки.

Як ви можете собі уявити, деякі такі зсуви призвели до великої втрати життя. Найгірше в історії було в Перу в 1970 році, в якому задіяний величезний обсяг гірських порід і льоду, які рухалися зі швидкістю понад 300 кілометрів на годину і вбивали цілих 40 000 людей. Ще один знаменитий зсув стався на півночі Італії в 1963 році, коли весь схил гори, плита довжиною 2 км, шириною 1,6 км і товщиною 250 м, фланкуючи водосховище Вайонт, провалилася і скочила у водосховище, викликавши катастрофічну повінь, в результаті якої загинуло більше двох тисяч людей, що живуть в долині нижче греблі.

Цей курс орієнтований на те, що відбувається на сухопутній поверхні континентів, але тут важливо зазначити, що найбільші зсуви, відомі, сталися під водою. Лише в останні роки, з появою все більш складних методів зйомки та візуалізації, їх масштаби та значення стали зрозумілими. Дві локалізації, де спостерігалися найбільші з таких зсувів, знаходяться на флангах великих гавайських щитових вулканів (значна частина обсягів яких лежить нижче рівня моря) і уздовж краю материків, нижче розриву схилу на краю континентального шельфу. Деякі з них воістину величезні, з обсягами в тисячі кубічних кілометрів.