Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Экзолитодинамика Байкальской рифтовой зоны

ВАК РФ 11.00.04, Геоморфология и эволюционная география

Автореферат диссертации по теме "Экзолитодинамика Байкальской рифтовой зоны"

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

АГАФОНОВ Борис Прохорович

; УДК 551.311.24

ЭКЗОЛИТОДИНАМИКА БАЙКАЛЬСКОЙ РИФТОВОЙ ЗОНЫ

11.00.04 - геоморфология и эволюционная география

Автореферат диссертации на соискание'ученой степени доктора географических наук

Ленинград - 1989

Работа выполнена в Институте земной коры СО АН СССР

Официальные оппоненты:

доктор iеографических наук, профессор Г.С.Ананьев, доктор географических наук Д.Д.Квасов,

доктор геолого-минералогических н^ук, профессор А.Н.Ласточкин

Ведущая организация - Институт географии СО All СССР

Защита состоится "_и_ 19 г. в_часов

на заседании специализированного совета Д.063.57.42 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора географических наук при Ленинградском государственном университете по адресу: I99178, Ленинград, В.О., 10 линия, 33.

С диссертацией можно ознакомиться о библиотеке ЛГУ.

Автореферат разослан "_"_ 19 г.

Ученый секретарь специализированного совета

кандидат географических наук

Г.И.Мосолова

Введение

Байкальская рифтовая зона - благодатный объект для решения многих актуальных проблем гзо.морфологии. При исследовании этого редкостного по разнообразии и контрастности природных условий региона выявлены фундаментальные закономерности в строении и развитии рифтогенного рельефа (Обручев, 1922; Ламакин, 1352, 1968; Флоренсов, 1960, 1973; Солоненко, 1968, 1979; Нагорья 1974). Не менее перспективна эта зона для разработки литодииамического направления в геоморфологии, под которым, по новым представлениям (Флоренсов, 1978), понимается круговорот вещества и энергии, охватывающий как движения масс по поверхности литосферы, так и погружения их в недра, а также их перемещения из недр к земной поверхности.

Настоящая работа посвящена экзогенному звену круговорота и его геолого-геоморфологическим следствиям, Зшчнтельное внимание удалено раскрытию взаимосвязей процессов перемещения продуктов выветривания, изменений подстилающей основы и рельефа, образующих сложную саморегулирующуюся систему с тонкими, подчас трудно уловимыми механизмами взаимодействия. В этом аспекте выбранное для изучения звено литодииамического круговорота представляется важной самостоятельной проблемой, которую условимся называть экзо-литодинамикой.

Актуальность и практическая значимость. Изучение круговорота вещества и его экзогенного литодииамического эвена пока еще не имеет своей достаточно установленной методики, необходимой теоретической базы, четко очерченного круга задач и проблем, т.е. находится в стадии становления. Назрела потребность в специальных разработках, посвященных основным проблемам эк элитодинамики как в надводных, так И. по,годных условиях. Необходимы теоретические поиски в рассматриваемой отрасли, новые идеи, подходы, представления и перевод исследований на более высокий качественный уровень: от внешних описаний, эпизодических замеров геоморфологических явлений - к углубленному анализу переноса рыхлого вещества, изменений рельеф.0 и отложений на основе долговременного стационарного изучения процессов, точных расчетов их геолого-геоморфологической деятельности. Такие исследования отвечают насущным потребностям многих отраслей науки и практики (инженерной геологии, литологии, лимнологии, почвоведения), но прежде всего геоморфо-

логии. Они необходимы для объективных представлений о темпах изменения рельефа, осадконаконления, формирования почвенного покрова и т.п. Разработка проблемы зкзолитодинамики имеет прямое отно- • шение ко воем видам практической деятельности по рациональному размещению народнохозяйственных объектов. Потребность в таких исследованиях в Байкальской рифтовой зоне необычайно возросла в связи с резкой интенсификацией ее хозяйственного освоения, наиболее ярко выраженной на северо-восточном фланге, полностью охваченном на протяжении 1150 км экономическим влиянием Байкало-Амурской магистрали. Немалую практическую актуальность работе придает обострившаяся проблема рационального использования и сохранения при-родаых ресурсов оз.Байкал, решение которой в значительной степени осложняется угрозой вспышек активности экзогенных процессов при вмешательстве в природную среду. Постановка исследований определялась в равной мере потребностями теории и практики; работа выполнялась по хоздоговорной геологической тематике и результаты ее сразу же внедрялись в соответствующие производственные организации (Союзводпроект, Ленгидропроект, трест БАМстройпуть).

Цель работы - выявление и исследование процессов формирования нисходящего литопотока и закономерностей динамики земной поверхности, проливающих свет на ряд важнейших, слабо или совсем не разработанных вопросов, составляющих основные задачи изучения; I) количественная оценка денудационно-аккумулятивной деятельности экзогенных процессов с составлением рядов их значимости в литопотоко, разрушении склонов и осадконакоплении; 2) выяснение механизма регулирования развития рельефа перемещаемым материалом; 3) изучение закономерностей экзолитодинамики склонов и процессов формирования разноустойчивых к срывам склоновых отложений; 4) применение установленных литодинамических закономерностей при расшифровке условий образования коррелятных отложений и решении ряда практических вопросов.

Фактический материал. Изложенный в работе фактический материал накапливался довольно продолжительное время (1967-1987 гг.) при проведении натурных экспериментальных и маршрутных исследований и Байкальской рифтовой зоне, получении количественных данных одаоьремекно почти по всем основным экзогенным процессам в различных ландшафтных условиях. Количественные характеристики процессов предегавлены в таблицах и графиках, иллюстрирующих диссертацию. По данным маршрутных, аэровизуальных, режимных наблюдений и обо-

бщенио аэрофотосъемочного и литературного (Палыпин, 1955; Соло-ненко, 1960, 1963, 1979; Хромовских, 1965; Инженерная геология Прибайкалья, 1968; Будз, 1969; Донные отложения Байкала, 1970; Динамика берегов Байкала ..., 1976; и др.> материала составлены схематические карты, отражающие интенсивность и пространственную неравномерность развитая денудационно-анкумулятивнмх процессов. Немалое внимание было уделено сбору фактического материала по кор-рвлятнш (преимущественно склоновым) отложениям, в строении которых отражены условия денудации.

Научная новизна работы состоит в том, что на основе измерений и расчетов геолого-геоморфологичесяой деятельности экзогенных процессов показаны формирование и структура нисходящего литопотока, а также вскрыты обычно незаметные при визуальных наблюдениях за-кономернойти перемещения рыхлого вещества и развития рельефа. Так, режшиыми стационарными наблюдениями обнаружен своеобразный защитный механизм рельефа от быстрого разрушения, получивший название "прерывистая денудация". Обосновывается возможность подобной прерывистости у противоположного процесса - аккумуляции, возникающей даже в условиях постоянного поступления осадочного материала. Единовременное стационарное изучение экзогенных процессов, особенно крипа, в различных ландшафтах и вертикальных поясах горных хребтов позволило выделить разнотипные динамические состояния склоновых отложений, неодинаково предрасположенных к резким срывам в форме оползней, осовов, сплывов, глыбовых лавин, Селей. Показана значительная роль в экзолитодинамике виброэффекта. Изучение подрезанных склонов, интенсивно раздробленных тектоническими процессами, привело к заключению о растянутой во времени активизации их разрушения - "растянутой катастрофе". Подробная.площадная съемка экзогенных процессов позволила выдвинуть в качестве элементов экзолитодинамического картографирования динамически однородные поверхности, ¿первые составлены ряды значимости процессов по сносу вещества со склонов, денудации и аккумуляции, дана количественная оценка нисходящему литопотоку и его составляющим. Выявлены особенности развития подводных процессов; впервые для под-водшх условий составлена схема, .чео.шя карта экэолитодинамичес-ких процессов одного из крупнейших внутриконтинентальных водоемов - оз.Байкал.

На основе этих новых научных результатов установлены литодина-мическиа закономерности, наиболее существенные и.э которых выдвигаются в качестве защищаемых положений.

б

1. Характерные литодинамические особенности Байкальской рифто-вой зоны - многообразие и высокие, резко изменчивые темпы дену-дацненно-аккумулятивкой деятельности экзогенных процессов, обра-оую:;;;к мо::."<ый литопоток. Параметры и'основное закономерности распределения этих процессов обусловлены в первую очередь высотной поясностью, разнотипностью динамических состояний рыхлого покрова и активными локальными проявления;.»; разрывной тектоники и землетрясений.

2. Рехьеф обладает своеобразной защитной реакцией на денудационные воздействия, названной "прерывистой денудацией". Суть этой реакции в том, что продукты выветривания пород, вовлекаясь

в дви-хенис, становятся аффективным природным регулятором и мощным защитнш.! фактором земной поверхности от денудационного срезания, вызывая перерывы в оток процессе. Изучение прерывистой денудации вскрывает тонкую структуру геоморфологической деятельности экзогенных процессов, способствует правильному пониманию развития рельефа, сохранению в нем реликтовых элементов, палеоотложений и связанных с ними полезных ископаемых.

3. Аналог "прерывистой денудации" - 'прерывистая аккумуляция". Длительные перерывы в аккумуляции возникают дата в условиях постоянного поступления осадочного материала; в местах их проявления древние напластования отложений надолго предохраняются от захоронения и разрушения. Знание закономерностей прерывистой аккумуляции необходимо для разработки теории формирования рыхлых отложений, определения их возраста и поиска в них полезных ископаемых.

4. Склоны --чрезвычайно сложные морфолитодинамические системы. Развитие их определяется взаимодействием участков интенсивного разрушения и временной сохранности, подвижных и неподвижных рыхлых слоев, сосредоточения и рассредоточения продуктов выветривания и т.д. Подход к изучению склонов как к сложным морфолитоди-намическим системам, по-разному реагирующим на изменения природных условий, открывает перспективы более глубокого познания динамики и эволюции этих элементов рельефа и связанных с ними закономерностей формирования поверхностей выравнивания.

•>. К резкой антропогенной активизации экзогенных процессов предрасположены практически все склоны горных хребтов Байкальской рифте вой зоны. Но особенно опасны в этом отношении интенсивно раздробленные высокие и крутые тектонические уступы с участками сгущения плоскостей сбросов ч с разрыхленными на большуи глубину породами. В случае глубокой подрезки на таких склоках создаются ус-

ловил для длительно незатухающей катастрофической активизации процессов - крупных обвалов, скальных оползней, глыбовых лавин, осо-вов, отседаний блоков пород, срывов курумовых масс.

Публикация и апробация. По теме диссертации опубликовано 38 статей, разделы в 2 монографиях. Результаты докладывались на совещаниях и конференциях: Пермь, 1974, Иркутск, 1975, 1977, 1978, 1979, 1980, 1983, 1984, 1985, 1988, 1989, Казань, 1978, 1988, Новосибирск, 1983, Москва, 1931, Владимир, 1987, Миасс, 1988.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 8 глав, заключения (266 страниц текста, 25 таблиц, 55 рисунков) и списка литературы из 320 названий.'

Успешному выполнению этой работы содействовали академик Н.А. Логачев и доктор геолого-минералогкческйх наук Г.Ф.Уфимцев. Полезные замечания получены от профессоров А.П.Дздкова, Л.Н.Ивановского и кандидата геолого-минералогических наук Н.И.Демьянович. В оформлении материалов участвовали Т.Н.Алексеева и Л.Л.Селянгина. Всем перечисленным лицам автор выражает глубокую благодарность.

Глава I. Ш-ОДИЧЕСКИЕ ПРОБМЕШ ЭКЭОЛИГОДИНАМИЧЕСЮ'К

исследований'

Для решения поставленных задач и особенно расчета нисходящего литопотока потребовалась сеть опорных стационарных пунктов измерений скорости процессов. Сеть создавалась с учетом разнообразия природных комплексов. Почти все основные научные разработки а диссертации базируются на количественных данных, полученных на этих стационарах. Многие количественные характеристики денудационно-аккумулятивной деятельности процессов и их связи с землетрясениями получены дендрохронологическик методом и путем замера свежеобразованных ниш срыва и конусов выноса.

При постановке полевых геоморфологических экспериментов возник ряд методических проблем, связанных о нарушениями измерительными установками естественного хода процессов. Так, плоскостная эрозия замеряется обычно на стоковых площадках или по высотам реперов, заглубленгаос в почву. Стоковые площадки изолируются от обмена веществом с окружающей площадью, чем и нарушается ход процесса. На площадку прекращается поступление продуктов сноса с вышерасположенных \*частков склона. Поток наносов искусственно разрывается, что сразу кз отражается на скорости денудации ниха линии разрыва. Вследствие этого на площадках получаются данные, пре-

вышающие сроднш величину плоскостной денудации всего склона. Неточные скорости денудации з-меряатся при применении методов шпилек и рам из-за морозного пучения или намокания и иссушения грунтов.

Дня получения количественных показателей делювиальной денудации объем уловл лного грунта распределялся нами на охваченный измерениями участок выше уловителя до бровки склона с вычетом материала, поступившего с забровочной поверхности. Этот способ представляется конео всего нарушающим естественный ход процесса.

Глубоко нарушаются природные условия при измерении массового смещения рыхлого покрова по реперам в стенках шурфов. Как бы тщательно не уплотнялся грунт при засыпании шурфа, прежней естественной компановки материала и плотности его не достигается, о чем свидетельствуют заметные просадки насыпной толщи по прошествии времени. Грунт в стенках шурфа получает возможность разуплотняться и проседать вместе с реперами в сторону ослабленного пространства, что дает гффект юс смещения вниз по склону.

Для получения более точных показателей скорости массового смещения рыхлого покрова автором широко использовались естественные репера - деревья и их пни. Смещение их измерялось от скальных ос-танцов выветривания. По мере возможности уточнялись и другие способы измерений скорости процессов; о всех внесенных изменениях в метода исследований указывается в диссертации.

В главе освещаются также возможные подходы к решению проблем виброэффекта (влияния природных и техногенных источников вибрации на развитие сноса и отложения вещества), кумуляции или сосредоточения энергии процессов во времени и пространстве (Пиотровский, 1964), которые применительно к экзолитодинамике остаются слабо исследованными и обычно не учитываются при анализе рельефо- и осадкообразования, что, как показано в работе, не позволяет полностью раскрыть природу многих, особенно катастрофических процессов.

Глава 2. ФАКТОРЫ ЭК30ЛИТ0ДИНАШШ

/

Охарактеризованы главнейиие факторы интенсивного разрушения пород; и подвижности рыхлого покрова. Из анализа факторов следует, что ссновная предпосылка развития экзогенных процессов в регионе - резко контрастный крутосклоновый рельеф и обусловливающая его актив чая новейшая тектоника, ^же без участия многих других факторов (гидроклиматических, биотических, сейсмики) на крутых, ос-

ложненных тектоническими смещениями склонах горных хребтов и впадин, неизбежны отсздаиие блоков, мощные обвалы, глыбовые лавины, скальные оползни.

Следующий по значению фактор - гидроклияатический, от которого зависят интенсивность выветривания пород, зарождение селей, паводков, делювиальной, овражной эрозии, ветрового сноса. Основные высотнопоясные различия в экзолитодинамкке в преимущественной степени определяются гидроклиматическики условиями.

Трещиноватость пород, сейсмический, литологический, гидрогеологический, мерзлотный факторы определяют Банные лкзолитодинамические различия внутри высотных поясов. Эти разли'-ш резкие, особенно из-за интенсивной раздробленности отдельных участков склонов на плитоблоки и высокобальных землетрясений. •

Растительность играет й экзолитодинамике главным образом бронирующую роль, защищая поверхность рельефа от непосредственного эрозионного воздействия ветра, температуры воздуха, атмосферных осадков«

Антропогенный фактор, в связи с интенсивным вовлечением природа« ресурсов в хозяйственный оборот, приобретает все большее значение в экзолитодинамике региона. Пока он только местами начинает зрчетно активизировать проявление процессов, но опасен тем, что не имеет естественных границ распространения своего влияния на рельефообразование.

Глава 3. ПРОБЛЕЙ КАРТОГРАФИРОВАНИЯ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ НА ЭКЭОЛОТОДШШЕСКОЯ ОСНОВЕ

Для решения вопросов формирования нисходящего литопотока к его составляющих потребовалось выяснить пространственные закономерности распределения процессов и, основываясь на их закономерностях, разработать принципы выделения поверхностей, однообразных по условиям сноса продуктов выветривания пород. Рекомендуется двухступенчатое расчленение территории. Вначале - на высотно-лито^намические пояса: альпийский, гольцово-подгольцовый, горнолесной, горно-степной, низинный лугово-болотно-лесной, которые резко различаются по количеству и интенсивности процессов. Каждый пояс затем разделяется на динамически одаородше поверхности (Агафонов, 1980).

Экзолитодинамическая высотная поясность, в общих чертах совпадающая с ландаафтно-климатической поясностью гор, имеет некото-

рые специфические признаки. Специфика заключается в том, что формирование экзогенных процессов зависит не только от клшатических или геоботанических особенностей на разных высотах гор, но и от морфологии рельефа, литологии, тектонических движений и т.п., которые не подчиняются еысотной дифференциации. Поэтому при выделении зкзолитодинамическкх поясов учитывался комплекс природных факторов, определяющих их обособление по характеру развития экзогенных процессов. Чаща всего экзолитодинамическую поясность отражает чуткий индикатор изменения природшх условий - растительный покров.

В резко различных ландшафтных условиях формируются и разнотипные по устойчивости склоновые отложения. Так, в лесном поясе, где рыхлый покров казалось бы долкен быть наиболее устойчивых:, поскольку густо переплетен корневой системой растений, на самом деле он наиболее предрасположен к срывам в форме сплывов, оползней и грунтовых лавин. Дело в том, что при сплошном растительном покрытии исключается денудационное срезание шветрелого слоя ветровой и плоскостной эрозией, а также посредством скатывания обломков под влиянием силы тяжести и землетрясений. В этих условиях мощность рыхлого покрова может беспрепятственно увеличиваться до тех пор, пока сдвигающая гравитационная составляющая не уравновесит силы сопротивления сдвигу. И тогда начнутся или резко усилятся микроподвижки в наиболее напряженных слоях. Поступление и вынос материала сбалансируются. Образуется критическое по мощности и соотношению противоборствующих сил, слабоустойчивое состояние отложений на склонах.

Не покрытые сплошной растительностью склоны (в гольцах, горностепном поясе) более благоприятны для формирования иного по устойчивости рыхлого покрова. С обнаженных поверхностей рыхлый материал интенсивно сносится ветром, водой, крупные обломки скатываются под воздействием сейсмического виброэффекта. В Байкальской рифто-вой зоне, например, такая обстановка наиболее выражена на склонах степных районов о.Ольхон и Приольхонья, где через метровый створ поверхностными процессами сносится до 5,5 кг твердого вещества в год. Баланс сноса, а вернее, динамическое равновесие между приходом и расходом вещества может установиться в этих условиях и без баланса сдвигающих и препятствующих сдвигу сил. А это принципиально пеняет возможность нарушения устойчивости склоновых отложений ливнями или землетрясениями. Если в первом случае (под сплошным растительным пологом) баланс сил уже был достигнут и резкое намокание грунта во время ливней или бурного таяния снега сразу все

может нарушить равновесие, то здесь еще необходимо достичь такого баланса, затем резко нарушить его, чтобы вызвать срыв рыхлых отложений. Не случайно поэтому после бурных ливней 1971 г. на степных склонах в Прибайкалье нигде не возникли оползни к сплывы, в то время как в лесном поясе они образовались в массовом количестве (Агафонов, 1975, 1981).

В пределах каждого пояса на активизацию процессов влияет к множество других факторов, среда которых наиболее значимы "живая" тектоника, сильные землетрясения и связанная с ними подготовленность коренных пород к разрушению. Впдзление динамически однородных поверхностей позволяет учесть влияние всех природаых факторов и более подробно отразить пространственное распределение процессов экзогенного рельефообразования.

Глава 4. КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ ЭКЭЭЛИГОДИШШЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРОЦЕССОВ

Одаа из важнейших проблем геоморфологии - количественная оценка денудационно-аккумулятивной деятельности экзогенных процессов. На основз многолетних стационарных наблюдений такая оценка дана Байкальской впадине, занимающей примерно третью часть исследованного региона и являющейся конечным резервуаром сноса вещества из соседних рифтовых долин. Количественные характеристики по II видам процессов представлены в 25 таблицах и многочисленных графиках. В результате проведенных нами исследований вперьыэ в регионе получены количественные данные по медленному смешению рыхлого покрова (от 0,1 мм/год на степных склонах крутизной 20° до 2,5 мм/год в лесу при крутизне 37°), ветровому сносу (80-478 г/год минерального материала через метровый створ поверхности с уклоном 0,5-1°, в степи), перемещению эоловых форм (1,8-85 см/год), отступанию свежеобразованных уступов в рыхлом покрове склонов (от 2,2 до 466,5 см/год) и другим процессам. Существенно расширены сведения о разрушении коренных пород, абразии берегов^ селевом сносе. Наблюде- . ния за курумами показали, что многие из них на крутых склонах Прибайкалья перемещаются не всей массой, на чем обычно основываются имеющиеся концепции их развития, а поверхностны.! слоем, который как бы перестилается путем перекатывания, подвижек отдельных обломков или их порцией со среднегодовой скоростью 4-25,1 см/год, наращивая фронтальные части гль'бовых потоков. Впервые составлены схематические карты распространения большинства рассмот-

ренных процессов, рассчитано количество сносимого каждым из них рыхлого вещества в Байкал и его отдельные котловины, а также в крупные заливы (Баргузинекий, Чивыркуйсхий), на основании чего оценены скорости осадконакопления на дав озера и денудации склонов.

Глава 5. РЯД! ЭКЗЭЛИГОДИНАМИЧЕСКОЙ ШАЧШОСГИ ПРОЦЕССОВ

Приведенные в предыдущей главе количественные данные по .каждому процессу позволили перейти к оценке относительной и суммарной значимости их в литопотоке и рельефо- и осадкообразовании. При решении этой задачи наряду с собственными материалами обобщены имеющиеся в литературе сведения о стоке и аккумуляции растворенного вещества (Вотинцев и да., 1965), данные о твердом стоке рек (Власова, 1983) и эоловом сносе в Байкал (Ходаер, Потемкин, 1986).

Ряд значимости процессов в денудации (рис. IA) составлен на участок борта впадины между портом Байкал и пос.Ыаритуй, где получены сравнительно точные количественные фактические материалы о сносе вещества. Сели на этом склоне по денудационной значимости занимают первое место (671 мкм/год), что вполне закономерно, так как они возникают сравнительно часто и каждай раз. выносят огромное количество материала.

ÍPвольно значительны показатели оползневой денудации - 275 мкм/год. Вероятно, на других подобных участках впадины она поменьше, так как в данном случае оползали массы на склонах, глубоко подрезанных железнодорожной выемкой. В целом же положение этого процесса в ряду значимости вполне правомерно: склоны по периметру Байкала интенсивно подрезаются абразией, особенно в периода высоких уровней вода в озере, и в лишенных опоры рыхлых массах и скальных трещиноватых породах систематически возникают оползни. То же можно сказать про обвалы, которые стоят на третьем месте в ряду значимости.

Крипу или медленному смещению рыхлого покрова многие исследователи (Герасимов, I94I; Kirkty, 1967; Воскресенский, 1971; Toung, 1974; Чичагов, 1975; и др.) отво^.т ведущее место в развитии склонов. Это справедливое положение для низкогорий и рельефа Веши в целом, по-видимому, не-свойственно всем горным районам, в том числе и Байкальской рифтовой зоне. По полученным нами данным (рис. I) крип рыхлого покрова превышает незначительно лишь

НКМ/ГОА 57/—

250

тыс т/год 1929Щ

мкм/год

ЕЭ; ЕЗг ЕЗ? Ш

Рис. I. Ряды значимости процессов в денудации склонов (А), в сносе вещества в Байкал (Б) и аккумуляции его на дне озера (В). 1-10 - среднегодовые показатели геолого-геоморфолог».ческой деятельности процессов: I - селсй; 2 - оползней; 3 - обвалов и осыпей; 4 - крипа; 5 - плоскостной эрозии; 6 - стока растворенного вещества; 7 - стока взвешенного вещества; 8 - абразии; 9 - сно- . са в-.скомого материала; 10 - дефляции; II - совместная значимость деятельности, процессов.

делювиальную денудацию, занимая предпоследнее место в сносе вещества в озеро, в аккумуляции на дне его и в денудации склонов.

В сумме среднегодовая денудация на исследованном склоне составляет около I км. Если учесть, что сели и оползни, превалирующие в разрушении склона, возникают лишь в годы бурных длительных ливней, то денудация крайне неравномерна и колеблется приблизительно от 0,08 до 11,7 мм в год. Это свидетельствует о значительной роли катастрофических явлений в формировании склонов горных хребтов Прибайкалья.

Ряда нисходящего литопотока и аккумуляции

В сносе вещества в Байкал (рис. 1Б) превалирует сток растворенного вещества (речной сток с учетом подземного питания озера и поступления веществ с водемя атмосферных осадков, выпадающих на зеркало водоема), достигающий 7929 тыс. т п год (Вотинцев и др., 1955). Второе место в ряду сноса занижает поставка реками взвешенного вещества, составляющая более 2934 тыс. т в год. Высокие показатели этих двух источников аллохтонного питания озера обеспечиваются преимущественно круг.ни.;и реками - Селенгой, Верхней Ангарой и Баргузином. Тротве (но первое среди развивающихся непосредственно во впадине процессов) место в среднегодовом сносе вещества в Байкал занимают сели - 1593 тыс. т. Четвертое место в этом ряду значимости твердо занимает абразия берегов, поставляющая е озеро в среднем в год 1353 тыс. ? вещества. Влекомый наносы в питании водоема находятся всего на пятом месте и по величине (917 тыс. т в год) она далеко отстают от других русловых составляющих сноса. Это объясняется тем, что не все наводи в состоянии перемещать донные отлоаения, особенно крупкообломочша; ими больше несется взвешенного » растворенного вещества. Привлекает внимание довольно внушительная величина среднегодового поступления эолового вещества в озеро - 180 тыс.? (Ходаер, Потемкин, 1986), превышающая оползневой, обвально-осыг.кой, криповый и делювиальный вида сноса вместе взятые и занимающая шестое место в ряду значимости. Седьмое и восьмое места в этом ряду занимаю? оползневой и обвально-осыпной процессы. Их величины наг/лого превосходят совместный снос крипом и плоскостной ороз -ей (рис. IE1». Ряд значимости процессов по сносу вещества в озеро замыкается крипом а плоскостной эрозией. Величины "этих приблизительно равных составляющих нисходящего литопотока по сравнению со бсош предыдущими процессами иыоат мизерное эначзше и на иллюстрирующих работу

гистограммах изображены внемасштабнши знаками.

В аккумулятивном ряду значимости (рис. 1В) местоположение процессов п целом находится в соответствии с поставкой ими вещества с суши, только растворенному веществу принадлежит уже не первое, а всего лишь пятое место, чго вызвано выносом р.Ангарой из озера преобладающей части растворов.

В целом среднегодовой снос вещества в Байкал составляет свыше 15 млн.т. Остается в озере, с учетом вынесенного из него вещества, около 9 млн.т материала. Средняя интенсивность осадконакопле-ния на дне Байкала (за исключением участков, с которых осадки полностью сносятся или почти не поступают, а также приустьевых зон) приблизительно равна 0,12 мм в год. Этот показатель примерно в 3 раза превышает 'наиболее часто используемую величину (0,042 мм/год) аккумуляции,, полученную К. К,Вотинцевым с соавторами (1965) косвенным путем, исходя из баланса кремнекислоты в Байкале. Вместе о тем, наши данные примерно в два раза меньшэ средних скоростей осадконакопления в дзерз, вычисленных А.Н.Афанасьевым (1976) и И.Б.Мизандронцевым (1978), и во столько же больше величины ак-1сумуляции, рассчитанной Г.А. Дмитриевым, Э.М.Колокольцевой (1970). В отличив от предыдущих исследователей в настоящей работе суммированы данные почти по всему комплексу процессов, по многим из которых ранее не было дзет ориентировочных количественных показателей (криповый, оползневой, обвально-осыпной, делювиальный виды сноса в озеро). Г и сравнении с другими водоемами скорость осадконакопления в Байкале соответствует внутренним у окраинным морда (Черному, Средиземному, Красному, Карибскому, Охотскому и др.).

Глава 6. ЗАКОНОМЕРНОСТИ ЭКЭОЛИГО ДИНАМИКИ СКЛОНОВ

Получение количественных данных, всесторонне освещающих лито-поток, - одна сторона литодикамичесхих исследований, ¡¡дугая, не менее важная - выявление закономерностей развития рельефа в процессе переноса вещества по его поверхности. В исследуемом регионе земная поверхность в основном представлена склонами. При режимных наблюдениях на■этих элементах р^льь^а обнаруживаются малоприметные, но чрезвычайно важные для понимания развития земной поверхности явления перестилания продуктов ¿.¿шетривания и связанные с ними частый приостановки денудационного срезания. Перестилание имеет неравномерно-прерывистый, импульсно-волновой характер. При-

остановки или перерывы денудационного срезания на общем фоне разрушения склонов выражены на графиках суммарной денудации в виде ступеней, спадов ломаной линии 1рис. 2). По мере удаления точек наблюдений от бровки склона перерывы денудационного срезания учащаются, и из-за частой компенсации сноса накоплением транзитного вещества общее снинекие поверхности оказывается близким к нулю.

Перерывы в денудации могут быть краткими и весьма длительными. В приведенных в диссертации данных режимных наблюдений на уступах крутизной 55-62° они продолжались от 2-3 до 11-20 месяцев. В Байкальской впадине на склонах крутизной 40-45° под тонким (от 10 до 80 см) слоем наносов обнаружены коры выветривания и остатки древних почв и озерных галечниковых отложений от бывших террас (Агафонов, 1977). Оки не выражены в современном рельефе,и их сохранность на крутых склонах в услозиях интенсивного сноса продуктов выветривания свидетельствует о длительном перерыве а денудации. Прикрывающий их наносный чехол сформирован из транзитных, принесенных сверху продуктов выветривания и движется, как показали измерения, со средней скоростью 2,1 ш/rод. На глубине же залегания кора Еыветривания и фрагментов террасовых отложений массовое смещение грунтов затухает. Все это дало основание заключить, что на денудационных формах рельефа, . прикрытых далее очень тонким прерывистым рыхлым слоем, проявляется своеобразная защитная реакция земной поверхности на экзогенные и эндогенные (сейсмические) воздействия, названная "прерывистой денудацией". Суть этой реакции в том, что при благоприятных услозиях создается литоданамическая система, в которой интенсивное удаление продуктов выветривания о одаих мест обусловливает предохранение от разрушения соседних участков.

Если с прилегающих элементов рельефа на прибровочную часть склона поступают продукты выветривания и дополнительно в большом количестве выпадает эоловая пыль, то на таких склонах может начаться и обратный процесс ~ "прерывистая аккумуляция". Такой ход процесса в диссертации иллюстрируется графиком, обобщающим режимные стационарные наблюдения З.Л.Титовой в степных условиях (Ивановский, Титова, 1936). Там в течение 1Г~-6-1979 гг. на склонах крутизной 3-8° снос с избытком компенсировался аккумуляцией. В результата поверхность не снизилась, а наоборот, в сумме возобладала аккумуляция. Не исключено, что промежуток наблюдений (14 лет) позволил зафиксировать лишь часть более слокного процесса, в котором периоды прерывистой аккумуляции сменяются прерывистой дену-

Уд, (ни

60

I I Г I f I

I I 1 I I > ! I t I I | I I I 'I I

II IV VI Vil! X 1973

И IV VI Ylll X 1974

II IV VI VUI x

i,975

Il IV VI VIII X II IV t97â ¡977

Рис. 2. Ход прерывистой денудации обнажений коренных

пород на склонах юго-западной экспозиции в районе истока Ангары. В точках измерения, расположенных низа бровки обнажения: 1-3 - в 40-50 см, крутизна 62°; 4 - в 2 м, крутизна 55°; 5 - в I и ниже бровки уступа, крутизна 60°.•

дацией в соответствия с колебаниями гидрометеорологических факторов. Но в данный срок исследований явно преобладала аккумулятивная направленность процесса - прерывистая аккумуляция. Транзитными порциями наносов в этом районе предохранялись от разрушения не только нижние, средние, но и верхние части склонов. Вещество на них могло заноситься с забровочной поверхности, с соседних боковых участков, а такте вследствие осаждения эоловой пыли. Специальные измерения в аналогичных степных условия^ о.Ольхон показали, что продукты выветривания в долинах, ориентированию: по направлению преобладающих ветров, перемещались по падению и по простиранию склонов примерно в одинаковых количествах. Дополнительный источник транзитного вещества - растительный опад. Он прикрывает поверхность от непосредственного воздействия ветров и дождей, в результате минерального вещества в поставленные для измерения по- • верхностного сноса грунтоуловители поступало мало; в основном сносился растительный детрит.

В условиях Байкальской рифтовой зоны прерывистая аккумуляция в весьма яркой форме выражена в котловине оз.Байкал, где под слоем илистых наносов мощностью от нескольких сантиметров до первых метров вскрыты толщи плотных глин. Расшифровка их почти всеми из-

вестными методами привела исследователей к выводу о их "добай-кальском" происхоаедении в у ловиях мелководных озер, болот (Гол-дырев и др., 1975, 1979; и др.). Понятие о прерывистой аккумуляции позволяет предполагать, что глины могут формироваться и непосредстве!. ло в Байкале. Исходный для них материал - ил. Нижние его горизонты у ютняются давлением вышележащей тол.ци, а поверхностный обводненный слой скосится в направлении углубляющихся центральных частей котловины под воздействием силы тяжести, сейс-ыовибраций и придонных течений, lia склонах, а также в местах интенсивного поверхностного смыва и на горизонтальных поверхностях, постепенно устанавливается динамическое равновесие между приходом и расходом вещества. Наращивание аккумулятивного слоя прекращается в условиях продолжающейся седиментации. Толща ила разделяется на два слоя: поверхностный транзитный и подстилающий его недвижимый. Нижний недвижимый горизонт, предохраняемый от разрушения транзитными наносами, продолжает уплотняться в обстановке наступившего длительного перерыва в осадконакоплении. Граница между недвижимым и постоянно обновляющимся транзитным горизонтами обозначается рззким изменением основных физических и других свойств отложений. В Байкале объемный вес сухого ила равен 0,57 г/см^, а залегающих под ним плотных глин 1,25 г/см^, соответственно, естественная влажность составляет 60 и 31%, пористость - 79 и 55%, максимальная гигроскопическая влажность - 12,73 и 9,45$ Шизандрон-цев, Шимараева, 1973).

Прерывистая аккумуляция, аналогично денудационному срезанию, проявляется в двух качественно различных стадиях-состояниях. В начальной стадии происходят впизодические удаления рыхлого материала импульсными подвижками вода или во время сейсмических толчков. Это вызывает приостановки наращивания рыхлого слоя, выраженные на графиках интегральной аккумуляции в виде ступеней, спадов ломаной лгашь По мере усиления факторов сноса и учащения их воздействия на грунты наступает вторая, качественно новая стадия прерывистой аккумуляции, когда общее наращивание рыхлого слоя прекращается из-за полного удаления пос т.ающего вещества.

Знание рассмотренных закономерностей необходимо для правильной расшифровки разрезов рыхлых отложений, объяснения отмечавшегося исследователями (Тимофеев, 1974; и др.) противоречия между высокими темпами экзогенных процессов и длительной сохранностью фрагмб^ктов древнего рельефа, осадков, кор выветривания на склонах.

С учетом всего изложенного открываются также возможности бо-

лее глубокого анализа развития склонов - одной из важнейших проблем геоморфологии.-При построении теории эволюции склонов обычно исходят из положения, что они представляют собой элементарные поверхности простой формы - плоские, выпуклые, выпукло-вогнутые, и на основе этого создаются модели их отступания или выполажива-ния (Дзвис, 1962; Пенк, 1961; Кинг, 1967; Воскресенский, 1971; Поздняков, 1975; и др.). Но склоны в большинстве своем - сложные морфолитодинамические системы с участками длительных перерывов в децудации. В исследуемом регионе развитие склонов еще более усложняется тем, что многие из них образованы по зонам тектонических разломов. Такие склоны на значительных протяжениях представляют собой не монолитные массивы, а серии сдвинутых относительно друг друга раздроблешюх пластин-блоков, разделенных плоскостями сбросов. При тектонических подвижках, особенно сильных землетрясениях, а также бурних ливнях устойчивость разрыхленных масс на склонах нарушается, в массовом количестве образуются оползни, осовы, обвалы а их конусы выноса. Локальные сдвиги наносов создают резко • неравномерный по мощности "пятнистый" рыхлый покров по всему склону. Ка бортах впадин и долин э Байкальской ркфтовой зоне такой характер склоновых процессов и отложений наблюдается практически • повсюду. В частности, в весьма яркой форме он выражен в районе запад ю: о портала Байкальского тоннеля, на участке склока между шеами Рытый и Котельниновский, на прибрежных откосах оз.Фролиха, в долинах рек Анамакит, Шуыилихи, в верховьях левого притока р.Еольпой Черекааной. У подаожий склонов в них созданы ступени из рыхлого материала, а выше во многих местах "просвечивают" коренные породы. Неравномерный по мощности рыхлый покров, кроме того, создается эрозионными врезами, сплывами, солифлюкцией. В результате всего этого разрыхленный слой в одних местах утоньиается, в других утолщается в несколько десятков, а при сейсмооползнях и еейсмоосовах в несколько сотен раз. Под таким рыхлым чехлом поверхность коренного склона разрушается крайне неравномерно; постепенно формируется сложноустроенкое коренное ложе. Неоднородность субстрата (зоны трещиноватости, ыилонитизации) многократно усугубляют процесс расчленения и контрастность базисной поверхности. Не случайно на склонах даже с мощным рыхлым покровом коренное лежа почти везде сложнее, чем дневная поверхность, что видно в многочисленных геологоразведочных канавах и уступах, образованных эрозией, абразией и искусственными выемками.

В такой обстановке основной механизм поверхностного перерас-

пределения наносов - их рассредоточение на возвышениях и сосредоточение в понижениях. Суть этого механизма заключается в том, что с образованием ложбин в коренной основе, ориентированных по уклону, в них накапливается масса материала большей мощности, чем на соседних участках рассредоточенного сноса. При продолжительных бурных ливнях рыхлые отложения из ложбин обычно срываются в виде оплывин, грязекаменных потоков. Последние эродирз >т коренную основу в руслах, увеличивают размеры ложбин. Во время июльских ливней 1971 г. на склоне Байкальской впадины от истока Ангары до пос.Ма-ритуй образовалось более 150 селей. Многие из них, прорезав рыхлые отложения 2-2,5-метровой мощности, углубились в коренные породы на 1-1,2 м. Ширина и глубина таких ложбин резко увеличились, и они стали еще большими вместилищами заполняющего их материала. После выхода из ложбин грязекаменных потоков резко активизируется принос в них рыхлого материала с соседних, разделяющих их пространств. Рыхлый слой на возвышенных участках утоньшается, разрушение коренных пород интенсифицируется. По мере заплывания ложбин материалом поверхность склона все более выравнивается, скорость денудации пород затухает до следующего резкого срыва рыхлых масс ■ из ложбин. Интенсивность эволюции склона разделяется таким образом на периода усиления и ослабления. Наблюдается неравномерность и своеобразная цикличность в развитии склонов в соответствии с гидрометеорологической и связанной с нею селевой или эрозионной периодичностью.

Понижения и выпуклости, ложбины и гряды в коренном ложе, на- ,. правленные вкрест падения поверхности, а также подножия вогнутых склонов обычно являются упором, препятствующим движению нижних толщ отложений, что приводит к формированию с определенных условиях практически недвижимого "мертвого" горизонта в рыхлом покрове склонов. В отличие от верхнего слоя этот горизонт не подвержен заметному смещению, что подтверждается непосредственными измерениями как в Прибайкалье, так и в некоторых других регионах, а также разрезами отложений, в которых нижние слои разрыхлены до состояния коры выветривания, но сохранили признаки первичных пород. Недвижимый слой защищает коренное основание от денудации.

С учетом изложенных представлений о регулирующем денудацию недвижимом горизонте, о рассредоточении и концентрации вещества, о прерывистой денудации и аккумуляции склоны предстают как чрезвычайно сложные морфолитодинамические системы взаимосвязанного развития потоков вещества, поверхностей рельефа и расчлененной

коренной основы. Подход к изучению склонов как к сложным морфоли-тодинамическим системам должен стать основой дня правильного понимания механизма пене- и педипленизации.

Глава ?. ЭКЗЭЛИГОДИШШИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ В СТРУКТУРЕ РЫХЛЫХ ОТЛОЖЕНИЙ

В этой главе обращается внимание на то, что реконструкции лито динамических условий по коррелятным отложениям могут далеко не соответствовать действительности из-за слабой разработанности проблемы расшифровки диагностических признаков деятельности каждого экзогенного процесса, закодированных в веществе и структуре рыхлых напластований. Часть процессов, таних как стебельковая де-серпция, перемещение частиц грунта под действием дождевых капель, града, корневой снос,не в состоянии оставить яркие индивидуальные следа о своем проявлении и по отложениям обычно не выявляются. Эрозионные, селевые и глыболавиннке потоки на путях своего следования уничтожают следа всех одновременных с ними или премии процессов. Следа солифлюкции и всех других криогенных процессов в отложениях могут быть до неузнаваемости преобразованы с потеплением климата при деградации мерзлоты, сезонном пучении грунтов, подповерхностном смыве, курумообразовании. И наоборот, делювиальные отложения, сформированные в засушливых степных условиях, после задерновывания и облесения местности могут быть в корне переработаны мерзлотными явлениями, десерпцией, корневым сносом и т.п. И так почти везде в рыхлых толщах наряду с фиксированием идет изменение и уничтожение информационных признаков, поэтому картины прошлого, нарисованные в точном соответствии с коррелятными отложениями, могут оказаться далекими от действительности и даже ложными, если значительная часть информации о процесса? не запечатлелась или не расшифровывается.

Вероятность неверных реконструкций повышается ц связи с чрезвычайной трудностью, а подчас и невозможностью отличить бтложения некоторых процессов от наносов других агентов транспортировки продуктов выветривания. Очень часто путают селевые к ледниковые отложения, выносы сейскогравитационных глыбовых лавин и грязека-менных селей, струйчато-ллоскостного и эолового процессов и т.д. Вследствие этого нескончаемо длится острая полемика о генезисе и особенно о возрастных оценках одних и тех же осадочных толщ, в которую вовлекаются все ноше поколения исследователей.

Не меньшие трудности наблюдается при расшифровке коррелятных отложений на подводных склонах и днищах впадин. Там, в совершенно иной и слабо познанной литодинамической обстановке, формируются иногда необычные, загадочные напластования. Например, в центральных частях всех трех котловин «а.Байкал под слоем ила обнаружены песчаные толщи с примесью гравия и гальки. Как и рассмотренные в предыдущей главе плотные глины, они были отнесены к "добайкаль-схим" образованиям, сформированным в условиях мелководных озер, рек (Голдырев и др., 1975; Мац и др., 1975; и др.), что послужило основанием для пересмотра возраста Байкала, уменьшения его с 20-30 млн.лет до сотен и даже десятков тысяч лет.

С позиции изложенных в диссертации закономерностей экзолито-динамики (кумуляции энергии, виброэффекта, прерывистой аккумуляции) более естественным представляется формирование этих песчаных и глинистых толщ непосредственно в Байкале (Агафонов, 1975, 1982). Во время бурных ливней селями в озеро выносится до 10 и более миллионов тонн рыхлого вещества. Дополнительно миллионы тонн поступают каждый год от абразии, ветрового и речного сноса, плоскостного смыва, оползней, обвалов (см. главу 5). В такой обстановке в расчленяющих склоны подводаых каньонах быстро накапливается рыхлый материал, который заносится паводками, селями, вдольбереговыми потоками. При землетрясениях на склонах возникают грандиозные оползни-сплывы мощностью до 20-30 м (Солоненко, Тресков, 1960). В каньонах они могут трасформироваться в грунтовые лавины. За длительное время существования Байкальской впадины сильных землетря-, сений было достаточно-много и практически почти все подводные склоны освобождались от обводненных поверхностных песчаных и илистых наносов, а в наиболее сейсмоактивных районах такой процесс мог быть многократным. Некоторые грязекаменныэ потоки, срываясь с надводных склонов (как показали наблюдения в 1971 г.), сразу попадают в крутопадающие подводные каньоны и уносятся по ним на большие глубины. В таких условиях песчаного и грубооблоыочного материала переносится и отлагается на днище, очевидно, не меньше, чем илистых частиц. Они и слагают то толщи и прослои песков с примесью грубого материала, которые принимаются за чуждые фациальной обстановке современного Байкала. Прост;лиственное голожение их вполне согласуется с районами распространения подводных каньонов, наиболее селеактивных побережий и крупных паводковых рек, а также интенсивного ветрового и делювиального сноса супесчаного материала.

Эти и другие приведенные в диссертации материалы свидетельствуют о необходимости глубоких лито динамических, в том числе стационарных, исследований для правильной расшифровки происхождения и возраста рыхлых толщ. Такие исследования, нацеленные на выявление закономерностей отражения литодннамичзской информации в отложениях, должны вестись не столько в областях сноса, сколько на сопряженных с ними участках транзита и особенно аккумуляции вещества.

Глава 8. ПЕРСТЕ ГГИВЫНАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКЗОЛШДИНАКИЧЕСКкЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Освещенные в работе закономерности экзолитодинамики, вскрывающие или уточняющие сущность развития различных потоков вещества, а также все количественные показатели интенсивности экзогенных процессов икзют прямое отношение ко многим видам практической деятельности. В главе сосредоточено внимание главным образом на использовании полученных данных при инженерном проектировании и при поисках полезных ископаемых.

Возможности использования экзолитодинамических - данных при инженерном проектировании

В рассматриваемом регионе в связи с освоением зоны БАМ, открытием 1срупнейших месторождений бурого угля, медной руды и многих других полезных ископаемых развернулось строительство, которое почти повсюду в пределах горных территорий серьезно осложняется экзогенными процессами. Отмечено немало случаев разрушения построенных сооружений снежными лавинами, паводками, селями, обвалами, оползнями. Особую опасность экзогенные процессы представляют на "прижимных" участках - местах, где строительство ведется у подножий высоких и крутых (35-5С0).склонов. На таких участках, как показали специальные исследования на правобережье р.Витим в рзйоне створа запланированной МокскоЯ ГЭС, кроме обычных склоно- . шх процессов часто возникают особо разрушительные глыбовые сей-смолавины. Почти все известные землетрясения (сейсмические катастрофы 1725 и 1957 гг., сильные землетрясения 1917, 1958, 1968 гг.) с эпицентрами на прилегающей к выбранному створу ГЭС территории совпали с датами повреждений деревьев глыбовыми потоками.

Ишкенерно-литодинамическио условия на "прижимных" участках

еще более осложняются подрезками склонов, обусловливающими резкую активизации из разрушения. Основная причина такой активизации -потеря подрезанным слоем опоры и воздействие гидрометеорологических факторов на грунт с двух сторон: от поверхности естественного склона и вновь образованного уступа. Процесс разрушения свежеобразованных уступов волной распространяется в направлении бровки склона. По данным многолетних режимных наблюдений (1968-1978 гг.) среднегодовая скорость отступания уступов в рыхлом покрове склонов крутизной 30-45° в зависимости от природных условий колебалась от нескольких сантиметров до 4,7 м. В периода бурных длительных ливней, в особо благоприятных геологических и географических условиях локальные отступания уступов в рыхлом покрове склонов крутизной около 40° достигали 5-15 и за несколько дней.

Процесс разрушения свежеобразованных уступов интенсивен и в коренных породах, особенно при подразке раздробленных сбросами склонов и при направлении преобладающих трещин параллельно их поверхности. Искусственные выемки, глубоко подрезающие тектонически ослабленные порода, нередко произвольно разрастаются, захватывая все новые площади склона. Образуются мощные обвалы, оползни, осе--дают скальные блоки. Участки с такими условиями развития процессов находятся в состоянии длительной спровоцированной катастрофической активизации - "растянутой катастрофы". Важнейшей особенностью такой активизации является то, что ее отрицательное влияние на хозяйственной деятельности ыожот сказаться не обязательно сразу после подрезки, а по прошествии значительного времени. В результате резких смещений обломочного материала, в значительной степени связанных с сильными землетрясениями, нередко весь склон, подрезанный сбросовыми ступенями, покрывается курумом с осложненной рвами и уступами поверхностью. Фронтальные части таких куру-тв приобретают вид застывших волн, выплеснувшихся на присклоно-вое подножие. Эти явления наблюдались во многих районах Байкальской рифтовой зоны и, в частности, на склоне Байкальского хребта в районе бухты Малая Коса, в Берхне-Ангарском хребте в долине р.Анамакит и в Северо-Муйском хребте в устьевой части р.Ковокты. На таких, подсеченных у основания "шш-ш" разломами склонах, следует ожидать еще большей активизации разрушительных процессов в случае их глубоких искусственных подрезок, а при проходе в них тоннелей трудно создать безопасный моиолитный свод, так как порода на значительную глубину разбита трещинами.

Перспективы использования экзолитодинамических закономерностей при поисках полезных ископаемых

Рассмотренное в главе 6 явление прерывистой денудации тлеет немаловажное методическое значение при поисках россыпных полезтлх ископаемых. Без его учета представлялось, что склоны, отступая параллельно самим себе или выполаживаясь, высокими темпами срезаются денудацией по всей площади. Из изложенных в работе закономерностей прерывистой денудации, а также и прерывистой аккумуляции вытекают иные следствия. Интенсивное удаление рыхлого вещества с оданх участков склонов обусловливает предохранение от сноса рудо-вмещающих продуктов выветривания на площадях, расположенных по ходу движения материала. Если на прибровочную часть склона поступают продукты выветривания с прилегающих элементов рельефа или из атмосферы (эоловые частицы), то по всей поверхности денудационное срезание будет прерывистым. На таких склонах может начаться и обратный процесс - прерывистая аккумуляция. В этом случае еще в большей мере увеличивается возможность сохранения поверхности и коренных или россыпных полезных ископаемых.

При подытоживании изложенного в этой главе отмечено, что ин-женерно-гсоморфологическое и поисковое значение литодинамических исследований будет возрастать по мере уточнения развития таких важных и еще недостаточно изученных явлений, как прерывистая денудация и аккумуляция, растянутая катастрофа, влияние вибрационного эффекта на сепарацию 1 >ссыпных полезных ископаемых и на формирование экзогенных процессов в целом. Полученные результат могут служить основой для дальнейших исследований экзолитодинами-ки не только рассматриваемого, но и других регионов, поскольку выявленные закономерности имеют планетарное распространение.

злюшчаш

. В освещенных проблемах, нацеленных на развитие литодинамичес-кого направления в геоморфологии, наметились новые аспекты и отход от ряда традиционных представлений о механизме денудации и аккумуляции на склонах и развитии н<~<оторых экзогенных процессов.

I. Склоны рассматриваются не как простые элементы рельефа, срезаемые денудацией сразу по всей пло-ади, на чем базируются имеющиеся концепции их развития, а как сложные морфэлитодинами-ческие системы з участками практически недвижимого "мертвого" слоя

в рыхлом покрове, с длительными перерывами в денудации, предопределившими сохранность на нео. ределенно долгое время элементов рельефа, палеолочв, кор выветривания, захороненных террасовых отложений и связанных с ними полезных ископаемых. В сохранении названных палеоэлсментов и вообще в предохранении горного рельефа от быстрого разрутаени громадную роль играют продукты выверивания, которые, вовлекаясь в движение, становятся эффективным природным регулятором и мощным защитным фактором (экраном) от денудационного срезания. Такая "самозащита" рельефа от разрушения ("прерывистая деьудация") вызвана тем, что интенсивное удаление продуктов выветривания с одних мест приостанавливает (и иногда очень надолго) или затормаживает денудационное срезание участков, расположенных по пути движения рыхлого материала. Специальными полевыми экспериментами установлено, что перерывы в снижении поверхности вызываются нэ только мощным движущимся слоем, но и едва заметными, но образующими сплошного потока, перестилаемыми порциями вещества.

2. Не меньшее значение для понимания развития рельефа имеют подобные перерывы у противоположного процесса - аккумуляции, которые ксгут возникать даже при постоянном поступлении осадочного материала. Как и "прерывистой денудацией", этим явлением ("прерывистой аккумуляцией") отражается тонкая, визуально незаметная структура литодинамической.деятельности экзогенных процессов, выявляемая лишь режимными стационарными наблюдениями. С учетом всех этих выявленных литодинамических закономерностей открываются возможности более глубокого анализа развития рельефа и рыхлых толщ, условий почвообразования, рассеяния россыпных полезных ископаемых.

3. Пространственная неравномерность распределения многих наиболее разрушительных склоновых процессов (глыбовых лавин, оползней, оплыэин, осовов) непосредственно зависит от разнотипных динамических состояний рыхлого покрова, определяемых внутренними, скрытыми от.наблюдений перегруппировками разнонаправленных сил, сдвигающчх и препятствующих сдвигу, на разных горизонтах рыхлого покрова. Соотношение названных сил вызывается двумя группами противодействующих факторов. Вибрацио шй, ветровой, делювиальный и подповерхностный виды сноса, а также растворение и выщелачивание обломечного материала сдерживают наращивание мощности почвогрун-тов и тем самым обусловливают их меньшую подверженность резким срывам со склонов. Уплотнение рыхлого слоя, увеличение сил сцепления, трения и густая растительность способствуют формированию слоя критической мощности, подверженного оплывинам, оползням, осо-

вам, глыбовым лавинам. В определенных ландпафтно-морфологических обстановках больше распространены одни и меньше другие группы факторов. Это в значительной степени и обусловливает пространственную неравномерность многих рельефообразующих процессов.

4. В предложенном способа экзолитодинамического картографирования земной поверхности "центр тяжести" переносится с генезиса и возраста на динамику рельефа и выделение динамически однородных граней, что открывает широкие возможности практического и теоретического использования составленных: на этой основе карт. Такой принцип картографирования направлен, прежде всего, га то, чтобы видеть пространственные соотношения (структуру) процессов и в соответствии с особенностями динамики поверхностей и ее потенциальной антропогенной активизации оценивать возможности хозяйственного использования природных ресурсов. При наличии многочисленных количественных данных такие карты могут служить основой для инженерных расчетов.

5. В экзолитодинамике Байкальской рифтовой зоны значительную роль играет виброэффзкт. Воздействием виброисточников, вибрационным самовозбуждением объясняются длинные пути движения некоторых грунтовых лавин на суше и в водоемах, обильное пополнение бурных водных потоков 1фупн'ообломоч;1ым материалом, "фациально чуидые" пес-

( чаные с гравием и галькой напластования в донных отложениях Байкала.

6. Одна из ва;шейших специфических черт рельефа Байкальской рифтовой зоны, определяющая основные особенности ее экзолитодина-мики, - раздробленность и подрезанность во многих местах бортов впадин тектоническими рвами и уступами. На участках сгущения плоскостей сбросов на подсеченных глубокой подрезкой склонах создается "живая" неустойчивая основа, благоприятная для развития мощных экзогенных процессов - осовов, скальных и рых'л^обломочных оползней, обвалов, глыбовых лавин, курумов. К аналогичным литодинамн-ческим последствиям могут приводить и глубокие искусственные подрезки склонов. Активизацию процессов на тектонически нарушенных склонах можно легко спровоцировать,.ко трудно остановить, поскольку нарушается равновесие огромной толщи разрыхленных на значительную глубину поро,г

7. Выполненная работа, направленная на выявление общих закономерностей экзолитодннамики, дает основание для дальнейшей разработки этой важнейшей отрасли литодинамического направления в геоморфологии. Предложенные методы, подходы могут быть использованы при

более детальных зкзолитодинамических исследованиях и картографировании надводного и подводного рельефа Байкальской рифтовой зоны и других регионов, а также при создании теории экзогенных процессов, определений денудационных срезов и т.п. Проведенные исследования открывают м тодические возможности обоснованного подхода к проблемам эволюций скг^нов и формирования поверхностей выравнивания. Заложенная сеть акзолитодинамических полигонов и рассчитанные на ее основе нисходящий литопоток и скорости осадконакопления могут быть использованы в выполнении программы экологического мониторинга и в решении проблемы круговорота вещества и энергии в оа.Байкал.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Динамика субаэральных и субаквальных поверхностей выравнивания Байкальской впадины // Поверхности выравнивания. - М.: Наука, 1973. - С. 164-170.

2. Инженерно-геодинамическая характеристика Байкальской впадины // Геология и геофизика. - 1974. - № 9. - Б, 107-112.

3. Ветровой снос в Байкальской впадине // Природа Байкала. -Л.: Географическое общество СССР. 1974. - С. 58-68.

4. Стационарное изучение смещения рыхлого материала, на склонах в Прибайкалье // Развитие склонов и выравнивание рельефа. -Казань: Изд-во Казанск. ун-та, 1974. - С. 107-113. Соавтор В.Б, Выркин.

5. Распространение и прогноз физико-географических процессов в Байкальской впадине // Динамика Байкальской впадины. - Новосибирск: Наука, 1975. - С. 59-138.

6. Сели в Байкальской впадине (типизация, распространение, прогноз и влияние на Байкал) // Вод.ресурсы. - 1975. - № 3. -С. 96-109.

7. Особенности строения рыхлых отложений на склонах гор, обрамляющих оз.Байкал // Геоморфология. - 1975. - № 2. - С. 51-58.

8. Динамика надводных и подводных долин Байкальской впадины

в связи с общей проблемой подводных каньонов // Динамика Байкальской впадины. - Новосибирск: Наука, 1975. - С. 159-167.

9.. Современные рельефообразующие процессы // Природные условия Соверо-Воегочного Прибайкалья. - Новосибирск: Наука, 1976. -С. 26-29.

1С. Условия сохранения коры выветривания (по данным измерений литоданамических процессов в Прибайкалье) // Коры выветривания и

гипергенное рудообразование. - М.: Наука, 1977. - С. 53-59.

11. Экзогенные рельефообразующие процессы во впадине // Проблемы Байкала. - П.: Наука, 1978. - С. 17-22. Соавтор Ю.П.Пармузин.

12. К прогнозировании экзогенных рельефообразующих процессов // Проблемы прогностических исследований природных явлений. - Новосибирск: Наука, 1979. - С. 92-100.

13. Прогнозно-динамическое направление в изучении и картографировании земной поверхности // Закономерности и прогнозирование природных явлений, - И.: Наука, 1980. - С. 119-130.

14. Проблема диагностики и прогнозирования литодинамических процессов // Информационная основа прогноза природьых процессов.

- Новосибирск: Наука, 1980. - С. 154-163.

15. Процесс отступания свежеобразованных уступов на склонах // Геогр. и природные ресурсы. - 1981. - № 4. - С. 37-45.

16. донамические разновидности рыхлого покрова склонов Прибайкалья и их геоморфологическое значение // Геоморфология. - 1981.

- № I. - С. 32-41.

17. Основные особенности И закономерности экзогенного рельефо-образования Станового нагорья // Некоторые вопросы геоморфологии Восточной Сибири. - Иркутск: Иркут. ун-т, 1981. - С. 33-53.

18. Подводный морфолитогенез в Байкальской впадине // Рельеф и четвертичные отложения Станового нагорья. - М.: Наука, 1981. -С. 56-77.

19. Лавинная денудация в Северном Прибайкалье в сравнении с другими районами СССР // Геоморфология. - 1981. - № 3. - С. 42-43. Соавтор С.А.Макаров.

20. Эколого-геодинамический анализ приозерных природных кок .-лексов Северного Прибайкалья // Озера Прибайкальского участка зоны БАМ. - Новосибирск: Наука, 1981. - С. 68-79. Соавтор В.Н.Мо-ложников.

21. Виброэффект и )го влияние на экзогенные геологические процессы // Геология и геофизика. - 1982. - № 4. - С. 95-103.

22. Прерывистая денудация // Геология и геофизика. - 1982. -№ 9. - С. 119-121.

23. Своеобразие литодинамию и гроблема возраста Байкала // Позднекайнозойскьл история озер в СССР. - Новосибирск: Наука, 1562. - С. 23-30.

24. Активность и распространенность селевых процессов в Северном Прибайкалье по дендрохронологическим данным // Поздний плей-

стоцен и голоцен юга Восточпй Сибири. - Новосибирск: Наука, 1932.

- С. I0I-II6. Соавтор С.А.Макаров.

25. Геология и сейсмичность зоны БАМ. Кайнозойские отложения и геоморфология. - Новосибирск: Наука, 1983. - 170 с. Соавторы А.С.ЕндрихинскИ]* С.С.ОсадчиЙ, А.А.Кульчицкий, С.В.пассказов.

26. Вековые прогностические полигоны // Геологические и экологические прогнозы. - Новосибирск: Наука, 1984. - С. 78-62.

27. Плоскостная эрозия в Байкальской впадине // Геоморфология.

- 1985. - » 3. - С. 29-36.

28. К вопросу об изучении экзогеодинамических процессов, вызванных умеренным сейсмическим воздействием // Сейсмические свойства грунтов. - М.: Наука, 1985. - С. 98-104. Соавторы В.М.Кочетков, В.Ы.Филиппов, А.В.Чипизубов.

29. Методические проблемы изучения экзогенных геоморфологических процессов // Геоморфология. - 1986. - I,« I. - С. 24-31.

30. О природе медленного смещения рыхлого noitpona // Изв. АН СССР. Сер. геогр. - 1986. - I? 4. - С. 55-64.

31. Коррелятные отложения в геоморфологии. - Новосибирск: Наука, 1986. - 96 с. Соавторы Н.А.Флоренсоь, Л.Н.Ивановский и др.

32. Своеобразие литоданамики каньонов Байкала // Водные ресурсы. - 1987. - (¡5 I. - С. 75-79. Соавтор Р.М.Камалтынов.

33. Склоны как сложные морфолитодинамические системы // Проблемы методологии геоморфологии. - Новосибирск: Наука, 1989. -

С. 99-103.