ФОТО Автора 17 марта 1963: КрасноЦВЕТные порфИры
Классы горных пород по ИХ сопротивляемости размЫву и абразии истиранию
Может кому-то пригодится...
ВОТ классификация горных пород по степени сопротивляемости абразии и скорость абразии по Ю.Д.Шуйскому и Г.А.Симеоновой, 1976 (П.А.Каплин с соавт., 1991)
Класс Литологическая Скорость абразии, Удельный абразивный
пород характеристика м/год смыв, м3/год
горных пород клиф бенч клиф бенч
I Прочные скальные
кристаллические,
прочные метаморфические
и осадочные породы
(известняки, граниты
и некоторые гнейсы) - - - -
II Изверженные метаморфизо-
ванные, метаморфические,
сцементированные осадочные
и эффузивные породы
(гнейсы, серпентиниты,
сланцы, андезиты,
туфо-базальты и др.) до 0,01 до 0,001 до 1-2 ?
III Выветрелые, слабо-
прочные осадочные
и эффузивные породы
(сильно выветрелые
кристаллические породы,
мергели, глинистые и
мергелистые известняки,
аргиллиты, песчаники
и туфы) до 0,2 до 0,01 до 15-20 ?
IV Полускальные и
глинистые, некоторые
слабо сцементированные
осадочные породы
(песчаники, конгломераты,
глины, суглинки) до 5-8 до 0,05 до 50-120 до 150-200
V Рыхлые несцементированные
отложения (пески, супеси,
слабоуплотненные суглинки,
лесс, галечники, несцементи-
рованные гравелиты) до 15-20 до 0,1 до 200 до 250-300
МЫ дополнили Эту кдассификацию П.А.Каплин с соавт. (1991):
1) классом VI - осадочные несцементированные породы, представляющие собой смесь относительно мелких фракций и очень грубых обломков (например, моренный суглинок, материал конусов выноса в горных странах);
2) классом VII - хорошо растворяющиееся породы или породы, сильно обогащенные хорошо растворимыми компонентами; наиболее типичны здесь химически чистые известняки, галит (каменная соль), гипсы, сильно загипсованные или сильно засоленные глинистые и суглинистые породы;
3) классом VIII - это многолетнемерзлые осадочные породы и лед.
Механизм абразионного воздействия волн и прибоя на слагающие берег породы весьма разнообразен. Заметную роль играет гидравлический удар прибоя, но для пород I-IV классов она невелика, так как пределы прочности этих пород значительно выше тех давлений, которые достигаются при ударе штормового прибоя (до 6,9 кг/см2или 0,7МПа, тогда как предел прочности известняков и гранитов в 10-15 раз больше). Значительно эффективнее действует бомбардировка клифа твердыми частицами - обломками горных пород, а на бенче важную роль играет также истирание его поверхности обломками. Г.А.Сафьяновым (1973) была определена толщина слоя породы (от 0,3 до 0,14мм), отделяемого от поверхности породы при ударе с критической скоростью движения бомбардирующего обломка, и объем удаляемого при этом материала для различных пород - от 0,1 до 0,02 мм3. Для абразивного воздействия важна величина обломков, которыми бомбардируются или истираются стенки клифа или поверхности бенча. Гигантские глыбы или валуны не могут эффективно перемещаться, и их абразивное воздействие практически равно нулю. Очень мелкие частицы также не только не производят разрушения, но и сами не окатываются. По этому признаку предельные размеры частиц, которые практически не создают абразивного эффекта, составляют до 0,26-0,56мм.
Н.В.Есиным с соавт. (1980) было показано, что в абразионном процессе существенную роль также играет кавитация - явление разрыва жидкости в некоторых областях потока, где скорости движения воды достигают максимальных критических значений. При разрыве в жидкости образуются кавитационные полости в виде пузырей или пузырьков, заполненных парами воды, воздухом или растворенными в воде газами. При разрыве кавитационных полостей возникает мощное ударное давление, которое прямо зависит от величины радиуса кавитационной полости. В области опрокидывания волны и ее разрушения кавитационные явления развиваются наиболее бурно.
Разрушение породы, слагающей клиф, в очень большой мере определяется также мгновенной компрессией и декомпрессией воздуха в микротрещинах в породе. Мощное сжатие воздуха происходит при ударе прибоя о клиф, а декомпрессия - после отката прибойной волны. В момент удара прибойного потока в стенку клифа возникает мгновенный (длительностью несколько миллисекунд) пик давления, в несколько раз превышающий среднюю силу гидравлического давления при этом ударе. Этот пик и создает огромную компрессию в трещинах, в результате чего происходит расширение трещин, образование новых и разрушение породы.
Эффективность абразии в очень большой мере зависит от прочности горных пород, слагающих берег. В одних местах на побережьях, сложенных легко размываемыми породами, профиль берега близок к абразионному профилю равновесия, в других - находится в той или иной степени приближения к нему, а в третьих, там, где берег сложен очень прочными породами, сохраняется тот профиль склона, который существовал до того, как установился современный уровень моря.
Абразии благоприятствуют конвергенция ортогоналей плана рефракции, достаточно крутой исходный уклон подводного берегового склона, неполная загрузка береговой зоны осадочным материалом, который волны должны перерабатывать и перемещать. Ортогонали при рефракции концентрируются у мысов, мысы же чаще бывают приглубыми. Следовательно, в ходе абразионного процесса в первую очередь должны срезаться выступы берега, т. е. происходить выравнивание берега, но здесь очень важно, какими породами сложен берег. Например, на участках, сложенных легко размываемыми породами IV и V классов, скорость абразии велика и преобразование их контура волновыми абразионными процессами может быть весьма значительным. В то же время берега, сложенные горными породами I класса, могут в течение тысячелетий сохранять свои первоначальные очертания.
Если берег сложен горными породами VI класса, волны и прибойный поток, разрушая клиф, вымывают из этих пород мелкие фракции - песок, алеврит, пелит, а валунно-глыбовый материал остается на месте или испытывает лишь очень ограниченные перемещения. В результате на поверхности разрушающейся породы на бенче или у подножия клифа накапливается грубообломочный материал (валунно-глыбовая отмостка), защищающий бенч и подножия клифа от дальнейшего размыва.
ДЗАГАНия ЕЛЕНа
Владимир Крыленко 17 МАРТа 2014