Содержание статьи
ЭРОЗИЯ, совокупность природных процессов, разрушающих поверхность суши. В настоящей статье эрозия характиризуется как деструктивный процесс, происходящий под влиянием энергии текучих вод, ветра и ледников, которые перемещают обломки пород и почву. Однако иногда эрозия рассматривается в более широком смысле и включает также выветривание пород. Выветривание приводит к образованию обломков пород и почвенных частиц в результате химических и физических процессов, действующих внутри породы, при этом перенос продуктов выветривания либо вообще не происходит, либо незначителен.
Сила тяжести способствует эрозии, но она не всегда необходима. Например, ветер производит разрушение, работая против силы тяжести и унося частицы вверх, в атмосферу. Движения грунтовых масс, которые также разрушают поверхность суши, зависят главным образом от гравитации. Такие движения могут протекать еле заметно, как, например, крип (сползание почвы), или иметь катастрофический характер, как в случае оползней.
Растительность – основной фактор, ограничивающий темпы разрушения пород поверхностными текучими водами и ветром. Сомкнутый растительный покров предохраняет склоны от ударов дождевых капель, которые отделяют почвенные частицы, а лесная подстилка и очёс из отмерших частей растений на лугах впитывают влагу, тем самым препятствуя поверхностному смыву. Корни растений также удерживают почвенные частицы, предохраняя почву от негативного воздействия воды и ветра.
Водная эрозия.
Поверхностные воды и океанские волны обычно являются самыми существенными агентами эрозии. Максимальные разрушения поверхностными водами, вероятно, происходят в семиаридных климатических условиях, поскольку в более влажных районах склоны обычно защищены растительностью. В сухих районах даже незначительные осадки имеют существенные последствия. После дождя или в результате снеготаяния происходит насыщение водой верхнего почвенного слоя, и излишняя вода плащом стекает вниз по склонам, увлекая с собой частицы грунта. Такой смыв, в результате которого промоины не образуются, называется плоскостной, или дождевой, эрозией.
Однако, когда вода имеет концентрированный сток, в ложбинах на склонах начинают формироваться небольшие борозды, а затем овраги. Русловая (линейная) эрозия протекает быстрее, чем плоскостная, и как только образуется овражная сеть, начинается активное расчленение земной поверхности. В оврагах формируются небольшие водотоки, которые сливаются и переносят твердые осадки в крупные реки. Грунтовые воды также подпитывают водотоки, вынося из горных пород растворенные минеральные вещества. Реки, углубляя и расширяя свои русла, вносят свою лепту в объем транспортируемых наносов. Поток воды и вовлеченных в движение обломков пород смещает и переотлагает русловые и пойменные отложения в долине реки.
Разбивающиеся о берега океанов и озер волны разрушают побережья, сложенные рыхлыми и скальными породами, а также измельчают песок и гальку. Более мелкий обломочный материал выносится донным противотечением в море или океан либо перемещается вдоль побережья вдольбереговыми течениями. Такое механическое разрушение берегов океанов, морей, озер и водохранилищ в результате деятельности волн или прибоя часто называется абразией.
Ветровая эрозия
обычно существенно проявляется только в аридных и семиаридных регионах, где резреженный растительный покров не может защитить почву от развевания ветром, называемого дефляцией. Большие замкнутые впадины в Северной Африке, как, например, впадина Каттара, были углублены за счет дефляции вплоть до уровня грунтовых вод, в результате чего многие из них превратились в солончаки. Ветер переносит тонкую пыль во взвешенном состоянии, а песчинки обычно перекатываются и скачут близ поверхности земли (такой способ перемещения называется сальтацией). В пустынях также обычна корразия, происходящая под воздействием порывов ветра, несущего песок. В результате истирания скал песком обнаруживаются малейшие различия в прочности пород, и образуются рифленые и ячеистые (сотовые) поверхности. Отдельные камни, обточенные ветром до остроугольной формы, называются вентифактами, или ветрогранниками. Ветровая эрозия также проявляется и на пляжах, в тыльной части которых в результате дефляции песчаных пляжевых отложений образуются дюны.
Экзарация, или ледниковая эрозия.
В настоящее время ледниковые льды существуют только в Антарктиде, Гренландии и некоторых других полярных районах, а также в высокогорьях. Однако 30 тыс. лет назад на большей части Северной Америки и Северной Европы были распространены ледниковые покровы, которые повсеместно оставили следы экзарации и рыхлые отложения – морену.
Ледниковые льды разрушают поверхность суши, толкая перед собой обломочный материал и абрадируя ее поверхность скальными обломками, вмерзшими в подошву ледника и примерзшими к телу ледника крупными обломками, захваченными с бортов ледниковой долины и из подстилающего ложа. Благодаря этим процессам огромный объем рыхлых отложений и обломков скальных пород был вынесен из северных районов Европы и Северной Америки. Ледники оставили после себя эродированные скальные поверхности, покрытые бороздами, штриховкой и царапинами; иногда они отполированы льдом с примесью тонкого осадочного материала. Низкие холмы или выступающие скальные массивы имеют пологий склон, обращенный навстречу движению ледника, и крутой – противоположный.
Ускоренная, или антропогенная, эрозия.
Естественная эрозия обработала массивы суши и создала современный рельеф. Эрозионные процессы продолжаются и в настоящее время, но их скорость почти не заметна для человека, кроме, пожалуй, оползней, абразии морских побережий и русловой эрозии. Изменяя природную среду практически повсюду, где он поселяется, человек активизирует эрозионные процессы.
Главные причины ускорения темпов эрозии – неправильное ведение сельского хозяйства и перевыпас, что приводит к нарушению растительного покрова, а следовательно, к интенсификации процессов ветровой и водной эрозии. Дождевые потоки размывают рыхлые почвы даже на пологих склонах, и там маленькие промоины могут быстро превратиться в большие овраги.
Существует много способов борьбы с ускоренной эрозией. Посаженные через определенные интервалы ветрозащитные лесополосы снижают скорость ветра на небольшом расстоянии от них. Ветровая и водная эрозия значительно замедляются, если на зиму вплоть до ранней весны на полях остается стерня. Дождевой смыв может быть минимизирован при обработке земель не вдоль, а поперек склонов, однако на крутых склонах иногда предпочтительнее восстанавливать лесной покров.
Не только сельскохозяйственная, но и многие другие виды антропогенной деятельности активизируют эрозионные процессы. Например, в результате рубки лесов, если не проводятся последующие лесопосадки, обширные территории подвергаются ускоренной эрозии, а при добыче угля открытым способом остаются огромные отвалы из рыхлого грунта, уязвимые для дождевой эрозии.
Порядок работ Библиотека Цены Контакты является не менее опасным геологическим процессом, т.к. приводит к достаточно плачевным последствиям (разрушению конструкции, смещению, усадке фундамента и др.). Данный процесс приводит к разрушению горных пород (грунтов) из-за действия поверхностных водных потоков, которые сопровождаются ветрами. При этом наблюдается отрыв, и даже смыв обломков материалов. Разрушительные действия эрозионных процессов зависят от массы поверхностных вод и их скорости движения. Инженерно-геологические изыскания в обязательном порядке проводятся на территориях, склонных к возникновению опасных геологических процессов. Эрозия относится к экзогенным разрушающим процессам.Виды эрозионных процессов
К эрозионным процессам, которые изучаются при геологических изысканиях, относятся следующие виды:
- плоскостная эрозия;
- овражная;
- линейная.
Плоскостная эрозия подразумевает за собой смыв верхнего слоя грунта на склонах потоками талых (дождевых) вод. Действия данного вида эрозионных процессов существенно не приносит катастрофических последствий, поскольку имеют малую масштабность. Конечно, при проектировании здания (дома, коттеджа, сооружения) на территории, склонной к данному виду эрозии, стоит учитывать этот нюанс и своевременно проводить защитные меры (укрепление склонов, например). Поскольку это грозит к подмыву фундамента, а также деформации всей конструкции. Последствиями плоскостной эрозии является частичный смыв грунта на конкретном участке, а также его намыв в другой части участка.
Овражная эрозия сопровождается временными потоками воды, которые сосредотачиваются в бороздах и других понижениях, имеющих линейно-вытянутую форму (балка, склон и др.). Геологические изыскания максимально детально изучают территории, склонные к образованию овражных эрозионных процессов, поскольку вред, который они наносят, может достигать огромных размеров. При интенсивном потоке дождевых вод по склону последствием являются образования оврагов глубиной до 20 метров. Подобные ситуации могут привести к глобальным последствиям при строительстве. Образование оврагов такой глубины на площадке под застройку в некоторых случаях приводит к полной остановке строительства.
Линейная эрозия действует в основном на небольших участках и приводит к расчленению земной поверхности. Данный процесс также носит название «речной эрозии», поскольку действует преимущественно в долинах рек. Это приводит к разрушению (смыву) берегов. При этом нарушается грунтовый слой и его основные физические и механические свойства. На территориях под застройку, расположенных вблизи рек обязательным мероприятием является проведение гидрогеологических исследований, изучение свойств грунтов, детально изучается геология участка в целом, а также геологические условия прилегающей территории.
Важно учитывать эрозионно-аккумулятивные процессы на территории под застройку, а также при эксплуатации строительных объектов, т.к. последствия могут быть просто непоправимыми. Своевременное обследование территории может существенно сократить наносимый эрозионными процессами вред. Изучение архивных материалов, определение прочностных характеристик грунтов в лабораторных условиях, полевые геологические исследования предоставляют детальную информацию по конкретному участку и дают возможность прогнозирования изменения геологических условий, в частности, возникновения опасных геологических процессов (эрозионных). При выявлении эрозии на исследуемой территории проектные организации по данным геологического отчета смогут установить защитные меры безопасности или провести специальные мероприятия по предотвращению разрушающих эрозионных последствий.
ЭРОЗИЯ -и; ж. [от лат. erodere - разъедать] 1. Геол. Процесс разрушения земной поверхности водами, льдом или ветром. Ветровая э. Ледниковая э. Следы эрозии. 2. Техн. Разрушение поверхности металла механическим воздействием или электрическим разрядом. Толковый словарь Кузнецова
Часто, особенно в зарубежной литературе, под эрозией понимают любую разрушительную деятельность геологических сил, таких, как морской прибой , ледники , гравитация ; в таком случае эрозия выступает синонимом денудации . Для них, однако, существуют и специальные термины: абразия (волновая эрозия ), экзарация (ледниковая эрозия ), гравитационные процессы , солифлюкция и т. д. Такой же термин (дефляция) используется параллельно с понятием ветровая эрозия , но последнее гораздо более распространено.
По скорости развития эрозию делят на нормальную и ускоренную . Нормальная имеет место всегда при наличии сколько-либо выраженного стока, протекает медленнее почвообразования и не приводит к заметным изменениям уровня и формы земной поверхности. Ускоренная идет быстрее почвообразования, приводит к деградации почв и сопровождается заметным изменением рельефа .
По причинам выделяют естественную и антропогенную эрозию. Следует отметить, что антропогенная эрозия не всегда является ускоренной, и наоборот.
Энциклопедичный YouTube
-
1 / 5
Это разрушающее действие ветра: развевание песков, лесов, вспаханных почв; возникновение пыльных бурь; шлифовка скал, камней, строений и механизмов твердыми частицами, переносимыми силой ветра. Ветровая эрозия подразделяется на два типа:
- Повседневная
Начало пыльной бури связано с определенными скоростями ветра, однако из-за того, что летящие частицы вызывают цепную реакцию отрыва новых частиц, окончание её происходит при скоростях существенно меньших.
Наиболее сильные бури имели место в США в 1930-е годы («Пыльный котёл ») и в СССР в 1960-е годы, после освоения целины . Чаще всего пыльные бури связаны с иррациональной хозяйственной деятельностью человека, а именно - массированной распашкой земель без проведения почвозащитных мероприятий.
Выделяют и специфические дефляционные формы рельефа, так называемые «котловины выдувания »: отрицательные формы, вытянутые по направлению господствующих ветров.
Водная эрозия
Водная эрозия происходит под воздействием временных потоков атмосферных вод (ливневые дожди, талые воды и т. д.).
Капельная эрозия
Разрушение почвы ударами капель дождя. Структурные элементы (комочки) почвы разрушаются под действием кинетической энергии капель дождя и разбрасываются в стороны. На склонах перемещение вниз происходит на большее расстояние. Падая, частички почвы попадают на плёнку воды, что способствует их дальнейшему перемещению. Этот вид водной эрозии приобретает особое значение во влажных тропиках и субтропиках
Плоскостная эрозия
Под плоскостной (поверхностной) эрозией понимают равномерный смыв материала со склонов, приводящий к их выполаживанию. С некоторой долей абстракции представляют, что этот процесс осуществляется сплошным движущимся слоем воды, однако в действительности его производит сеть мелких временных водных потоков.
Поверхностная эрозия приводит к образованию смытых и намытых почв, а в более крупных масштабах - делювиальных отложений .
Линейная эрозия
В отличие от поверхностной, линейная эрозия происходит на небольших участках поверхности и приводит к расчленению земной поверхности и образованию различных эрозионных форм (промоин, оврагов , балок, долин). Сюда же относят и речную эрозию, производимую постоянными потоками воды.
Смытый материал отлагается обычно в виде конусов выноса и формирует пролювиальные отложения .
Виды линейной эрозии
- Глубинная (донная) - разрушение дна русла водотока. Донная эрозия направлена от устья вверх по течению и происходит до достижения дном уровня базиса эрозии .
- Боковая - разрушение берегов.
В каждом постоянном и временном водотоке (реке , овраге) всегда можно обнаружить обе формы эрозии, но на первых этапах развития преобладает глубинная, а в последующие этапы - боковая.
Механизм водной эрозии
Химическое воздействие поверхностных вод, к которым относятся и воды рек, минимально. Основной причиной эрозии является механическое воздействие на горные породы воды и переносимых ею обломков, ранее разрушенных пород. При наличии в воде обломков эрозия резко усиливается. Чем больше скорость течения, тем более крупные обломки переносятся, и тем интенсивнее идут эрозионные процессы.
Оценить устойчивость почвы или грунта к действию водного потока можно по критическим скоростям :
Для почв и полидисперсных грунтов понятие неразмывающей скорости не имеет физического смысла, поскольку даже при самых низких скоростях происходит вынос наиболее мелких частиц. При турбулентном потоке отрыв частиц происходит при максимальных пульсационных скоростях, поэтому увеличение амплитуды колебания скорости потока вызывает уменьшение критических скоростей для данного грунта.
Эрозия техногенного происхождения
Решающим фактором стабилизации грунтов и защиты почв от всех видов эрозии является растительный покров. Деревья и кустарники, травостой с развитой корневой системой эффективно снижают скорость приповерхностных воздушных потоков при ветре, обеспечивают поглощение энергии падающих капель при дожде и диссипацию водных потоков на поверхности.
Поэтому, при воздействиях техногенного характера, связанных с обнажением почв, например, грунтовых работах при строительстве, разработке карьеров, устройстве шламохранилищ и тд, возникает опасность резкого роста объёма почвопотерь с эрозией . Например, при устройстве пахотного поля на тяжелосуглинистой опесчаненной почве при крутизне склона 10°, скорость эрозии возрастает в 50-250 раз (по сравнению с травяным покровом), и в 7000-35000 раз (по сравнению заросшим лесом участком) . При отсутствии противоэрозионных мероприятий, почвопотери могут составлять 1-10 см в год. Формы водной эрозии (капельная, поверхностная и линейная) различаются по влиянию почвопотери. На тестовом склоне (песчаная почва, уклон 11°) почвопотери распределились в пропорции 1:20:950 . При увеличении процента илистых частиц склонность к эрозии возрастает.
Эрозия почв является значимым фактором риска при реализации инфраструктурных, строительных и сельскохозяйственных проектов, поэтому после проведения грунтовых работ рекомендуется немедленно применять травосеяние («залужение») для восстановления поврежденной поверхности и укрепления склонов . Для обеспечения достаточной защиты почвогрунта в период между травосеянием и получением устойчивого растительного покрова, вместе с посевом часто наносится защитное покрытие: вручную - биоматы, механически -
Разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов почвы в результате действия воды и ветра.
Часто, особенно в зарубежной литературе, под эрозией понимают любую разрушительную деятельность геологических сил, таких, как морской прибой , ледники , гравитация ; в таком случае эрозия выступает синонимом денудации . Для них, однако, существуют и специальные термины: абразия (волновая эрозия ), экзарация (ледниковая эрозия ), гравитационные процессы , солифлюкция и т. д. Такой же термин (дефляция) используется параллельно с понятием ветровая эрозия , но последнее гораздо более распространено.
По скорости развития эрозию делят на нормальную и ускоренную . Нормальная имеет место всегда при наличии сколько-либо выраженного стока, протекает медленнее почвообразования и не приводит к заметным изменением уровня и формы земной поверхности. Ускоренная идет быстрее почвообразования, приводит к деградации почв и сопровождается заметным изменением рельефа .
По причинам выделяют естественную и антропогенную эрозию. Следует отметить, что антропогенная эрозия не всегда является ускоренной, и наоборот.
Ветровая эрозия
Это разрушающее действие ветра: развевание песков, лесов, вспаханных почв; возникновение пыльных бурь; шлифовка скал, камней, строений и механизмов твердыми частицами, переносимыми силой ветра. Ветровая эрозия подразделяется на два типа:
- Повседневная
Начало пыльной бури связано с определенными скоростями ветра, однако из-за того, что летящие частицы вызывают цепную реакцию отрыва новых частиц, окончание её происходит при скоростях существенно меньших.
Наиболее сильные бури имели место в США в 1930-е годы («Пыльный котёл ») и в СССР в 1960-е годы, после освоения целины . Чаще всего пыльные бури связаны с нерациональной хозяйственной деятельностью человека, а именно - массированной распашкой земель без проведения почвозащитных мероприятий.
Выделяют и специфические дефляционные формы рельефа, так называемые «котловины выдувания »: отрицательные формы, вытянутые по направлению господствующих ветров.
Водная эрозия
Капельная эрозия
Разрушение почвы ударами капель дождя. Структурные элементы (комочки) почвы разрушаются под действием кинетической энергии капель дождя и разбрасываются в стороны. На склонах перемещение вниз происходит на большее расстояние. Падая, частички почвы попадают на плёнку воды, что способствует их дальнейшему перемещению. Этот вид водной эрозии приобретает особое значение во влажных тропиках и субтропиках
Плоскостная эрозия
Под плоскостной (поверхностной) эрозией понимают равномерный смыв материала со склонов, приводящий к их выполаживанию. С некоторой долей абстракции представляют, что этот процесс осуществляется сплошным движущимся слоем воды, однако в действительности его производит сеть мелких временных водных потоков.
Поверхностная эрозия приводит к образованию смытых и намытых почв, а в более крупных масштабах - делювиальных отложений .
Линейная эрозия
В отличие от поверхностной, линейная эрозия происходит на небольших участках поверхности и приводит к расчленению земной поверхности и образованию различных эрозионных форм (промоин, оврагов , балок, долин). Сюда же относят и речную эрозию, производимую постоянными потоками воды.
Смытый материал отлагается обычно в виде в конусов выноса и формирует пролювиальные отложения .
Виды линейной эрозии
Пример совмещённых боковой и глубинной эрозий. Берег Сухоны
- Глубинная (донная) - разрушение дна русла водотока. Донная эрозия направлена от устья вверх по течению и происходит до достижения дном уровня базиса эрозии .
- Боковая - разрушение берегов.
В каждом постоянном и временном водотоке (реке , овраге) всегда можно обнаружить обе формы эрозии, но на первых этапах развития преобладает глубинная, а в последующие этапы - боковая.
Механизм водной эрозии
Химическое воздействие поверхностных вод, к которым относятся и воды рек, минимально. Основной причиной эрозии является механическое воздействие на горные породы воды и переносимых ею обломков, ранее разрушенных пород. При наличии в воде обломков эрозия резко усиливается. Чем больше скорость течения, тем более крупные обломки переносятся, и тем интенсивнее идут эрозионные процессы.
Оценить устойчивость почвы или грунта к действию водного потока можно по критическим скоростям :
- Неразмывающая скорость - максимальная скорость потока, при которой не происходит отрыва и перемещения частиц.
- Размывающая скорость - минимальная скорость потока, при которой начинается непрекращающийся отрыв частиц.(Мирцхулава Ц. Е. Размыв русел и методика оценки их устойчивости. - М.: Изд-во, Колос, 1967.)
Для почв и полидисперсных грунтов понятие неразмывающей скорости не имеет физического смысла, поскольку даже при самых низких скоростях происходит вынос наиболее мелких частиц. При турбулентном потоке отрыв частиц происходит при максимальных пульсационных скоростях, поэтому увеличение амплитуды колебания скорости потока вызывает уменьшение критических скоростей для данного грунта.
Распространение эрозии
Процессы эрозии распространены на Земле повсеместно. Ветровая эрозия преобладает в условиях аридного климата, водная эрозия - в условиях гумидного климата.
См. также
- Коррозия (геология)
Примечания
Мирцхулава Ц. Е. Основы физики и механики эрозии русел. Л.: Изд-во Гидрометеоиздат, 1988.
Ссылки
- Эрозия на Азбуке Земли: Как образуются естественные арки?
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое "Эрозия (геология)" в других словарях:
Эрозия в каньоне Антелоп на юго западе США Эрозия (от лат. erosio разъедание) разрушение горных пород и почв поверхностными водными потоками и ветром, включающее в себя отрыв и вынос обломков материала и сопровождающееся их отложением. Эрозия… … Википедия
эрозия донная (пятящаяся) - эрозия регрессивная Эрозия, распространяющаяся от низовьев водотоков вверх по течению, приводящая к формированию продольного профиля равновесия. [Словарь геологических терминов и понятий. Томский Государственный Университет] Тематики геология,… …
эрозия - В геологии совокупность физических и химических процессов, способствующих разрушению горных пород водными потоками. [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] эрозия Процесс разрушения горных пород водным… … Справочник технического переводчика
эрозия боковая (горизонтальная) - Эрозия, приводящая к расширению дна долины путем меандрования. [Словарь геологических терминов и понятий. Томский Государственный Университет] Тематики геология, геофизика Обобщающие термины геологическая деятельность текучих водэкзогенные… … Справочник технического переводчика
эрозия почвы - Разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов почвы в результате действия воды и ветра. [ГОСТ 27593 88] эрозия почв дефляция выдувание Процессы разрушения верхних горизонтов почвы и подстилающих пород талыми водами, дождевыми,… … Справочник технического переводчика
Наука о строении и истории развития Земли. Основные объекты исследований горные породы, в которых запечатлена геологическая летопись Земли, а также современные физические процессы и механизмы, действующие как на ее поверхности, так и в недрах,… … Энциклопедия Кольера
Разрушение, размыв горных пород и почв текучими водами. Один из осн. факторов формирования рельефа земной поверхности. Состоит из механического размыва почв и горных пород (собственно эрозия), химического растворения слагающего их материала… … Географическая энциклопедия
Совокупность природных процессов, разрушающих поверхность суши. В настоящей статье эрозия характиризуется как деструктивный процесс, происходящий под влиянием энергии текучих вод, ветра и ледников, которые перемещают обломки пород и почву. Однако … Энциклопедия Кольера
