Костенко - Геоморфология (774632), страница 55

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 55)

Разрушение берегов и абразия дна зависят также от геологического строения, т.е. СФ и литологических условий — устойчивости пород, слагающих берег и дно акватории. Все этн действующие факторы непосредственно или косвенно связаны с новейшим эндогенным развитием побережья. Не тектонические деформации сами по себе, а их становление в рельефе обусловливают пространственное распределение поднимающихся нейтральных или погружающихся берегов, уклоны дна и контрастность рельефа сопредельных участков суши.

Следовательно, общий режим — аккумуляция наносов и абразия коренных пород, процессы, направленные к выработке профиля равновесия, — пространственно и во времени распределяются в зависимости от новейшего морфологического становления поднятий и впадин в зоне побережья. Профиль равновесия и его формирование.

Оценивая экзогенные факторы, влияющие на рельеф побережья, главную рельефообразуюшую роль следует приписать работе волн в мелководье (см. рис.55, 256 259 Б — Е). Волны возникают в результате воздействия ветра на верхние слои воды (Б). Это вызывает орбитальные движения частиц воды в плоскости, перпендикулярной к поверхности моря (В). Движения по орбитам происходят в направлении ветра.

Волны располагаются примерно параллельными рядами перпендикулярно направлению ветра (Д). Это положений называется фронтом волн, а направление их движения к берегу — лучом. От силы ветра зависят основные параметры волны (В). Длина волны Ь определяется расстоянием а между двумя смежными гребнями волн, высота волны Ь соответствует расстоянию между наивысшей и наинизшей точками волны, т.е. между ложбиной, или подошвой г, и гребнем и; высота л равна вертикальному диаметру л' орбиты движения частиц воды. Время, в течение которого частица воды описывает полностью орбиту, отвечает периоду волны Т, а путь в течение одной секунды — скорости распространения волны и В связи с тем что волны могут быть асимметричными, полезно различать передний (в) и задний (б) склоны. Правильные волновые движения с симметричным профилем возникают после прекращения ветра (вызывающего волнение) и называются волнами зыби.

Различают волны двух типов: "глубокого*' моря и мелководья. К первому относятся волны, затухающие, не достигая дна (1, Н, на схеме Б). Глубина затухания Н равна примерно половине длины волны: Н= 1/2 Ь . В мелководье резко изменяется развитие волновых движений вследствие трения, обусловленного шероховатым дном. Это приводит к изменению орбит, которые с глубиной из круговых становятся эллиптическими, уплощенными и асимметричными. Непосредственно у дна эллиптические движения превращаются в прямолинейные колебательные движения, ориентированные параллельно его поверхности (Г). В результате изменения характера колебательных движений возникает асимметрия волны. Передний склон делается более крутым, а задний — выполаживается (П и П1 на схеме Б).

Эта асимметрия обусловливает неравенство скоростей волновых движений на пологом и крутом склонах волны. При пологом дне зона искажения волны значительно увеличивается, и еще далеко от берега волны становятся асимметричными. В этом случае может не произойти запрокидывание гребня вследствие уменьшения волны вплоть до ее полного затухания. Это явление запрокидывания гребня (1Ч на схеме Б) называется забуруниванием и происходит в зоне обрушения волн. Оно может привести к частичной перестройке волны и изменению ее параметров. При полном разрушении волны вблизи берега волновое движение сменяется, прибойным потоком, или накатом.

Этот поток взбе- 260 гает вверх и частично просачивается в наносы на склоне, примерно сохраняя общее направление движения. Постепенно он теряет скорость в связи с преодолением силы тяжести, трения, а также затрачивая энергию на перемещение и обработку кластического материала. Там, где скорость потока падает до нуля, располагается вершина заплеска. После его достижения начинается сток воды, образующий обратный прибойный поток, или откат.

Таким образом, зона воздействия волн на дно определяется глубиной, примерно равной половине высоты водны, и обобщенной линией заплеска. При приближении к берегу характер распространения волны зависит не только от уменьшения глубины, но и от очертания береговой линии (Е) и изобат.

Изгибание фронта волны, стремящейся занять положение, примерно параллельное линии берега, называется рефракцией морских волн. При наличии сложных очертаний береговой линии существенно изменяется и линия фронта волны, которая стремится стать конформной по отношению к очертаниям береговой линии (Е). При этом деятельность волн приводит к смягчению очертаний берега — срезанию выступов и заполнению бухт. Если волны "глубокого" моря расходуют свою энергию только на преодоление внутреннего трения и взаимодействие с атмосферой, то волны мелководья, не исчерпав всего запаса энергии, используют ее на преобразование рельефа дна — абразию, перенос и отложение осадков (рис.

56, А — Е). В зоне побережья (В) частица весом, равным Р, лежащая на наклонной поверхности ниже зоны волнения, будет оставаться в покое, если влияние силы тяжести (в) уравновешивается силой трения (т), т.е. и ~ т При незначительном трении (т < и) частица будет скатываться в море, пока угол наклона поверхности а не станет равным углу естественного откоса. Спокойное положение характерно для частиц, лежащих вне зоны влияния волновых движений. В мелководье, при воздействии волн Рна донные отложения, трение т будет противодействовать перемещению частиц вверх по склону, к берегу.

В зависимости от соотношения (ц+т) и силы Г частица будет находиться в подвижном равновесии при (и+т) = г" или начнет перемещаться вверх по склону в направлении к берегу при (Ч+т) < гт. Соответственно с приведенными соотношениями сил в пределах побережья выделяются следующие зоны (А, Б, Г, 1 — 1Ч), В условиях открьгтого моря и глубин Н ) 1/2 Х развивается зона симметричных волн (1) и частицьг находятся в покое. Выше по склону, в условиях уменьшения глубин (Н < 1/2 ь), возникает зона слабо- 26! рнс.

56. условия выработки профиля динамического равновесия. Схемы А — Б (по В П Зенковичу). Саемы А-В и цифры пояснены в тексте асимметричных волн, воздействие которых Реще меньше влияния силы тяжести и частицы перемещаются к морю. Уменьшение глубины, возрастание асимметрии и воздействия волн приводят к условиям подвижного равновесия, или нейтральной зоны (11). Еще выше по склону располагается зона значительно асимметричных волн и преобладания их воздействия над силой тяжести (1П). С этой зоны начинается перенос частиц к берегу и завершается их разгрузкой в зоне разрушенных волн (1У).

Эта идеальная схема предусматривается для равных уклонов дна, сложенного однородным ма- териалом (А). В результате воздействия асимметричных волн вниз и вверх от нейтральной зоньв на склоне формируются области накоп. ления осадков (Б). Условия выработки профиля равновесия подводного склона в реальной обстановке значительно осложняются: уклон дна неравномерен так же как и крупность частиц, его слагающих, и, помимо описанного воздействия волн, на перемещение частиц влияет донное противотечение. При различных уклонах дна процесс абразии и аккумуляции будет варьировать в зависимости от положения нейтральной зоны. Различаются побережья средней крутизны (Г), крутые (Д) и пологие (Е). В результате длительного воздействия волн в условиях мелководья и поперечного перемещения материала на склонах средней крутизны (Г), ниже нейтральной зоны, будет формироваться подводная аккумулятивная терраса (Г, 1), в области абразии и выноса наносов — абразионная площадка (Г, 2) и в пределах участков, пограничных с сушей, — пляж (Г, 3).

По мере достижения профиля равновесия перемещение материала будет ослабевать. Для первоначально крутого склона (Д), свойственного пригяубым берегам, выработка профиля равновесия осуществляется в результате интенсивной абразии верхней части склона и накопления материала в нижней. Это приведет к отодвиганию береговой линии в сторону суши (Д). Наоборот, при пологом дне, характерном для отмеяых берегов, нейтрапьцая зона располагается ближе к основанию склона, и в его нижней части начинается абразия с переносом материала в сторону пляжа и его расширения (Е).

Выработка профиля равновесия склона в значительной степени зависит от крупности донных осадков. В этом отношении могут быть выделены профили равновесия побережий, сложенных наносами различной крупности (рис. 57, А). В условиях однообразной крутизны подводного склона существуют динамические пределы зон движения частиц данной крупности (А). На значительных глубинах при последовательном возрастании скорости течения наиболев мелкие частицы (1) в основной своей массе перейдуг во взвешенное состояние. Вверх по склону (У) в связи с увеличением скорости перемещения частиц во взвешенное состояние переходят крупные частицы (П вЂ” 1У, схема У). Таким образом, глубина движения у песка будет больше, чем у гравия, и у гравия больше, чем у галечника.

Характеристики

Список файлов книги