Войти
Эволюция холмов - это изменения скорости эрозии, стилей эрозии и формы склонов холмов и горы со временем.
На протяжении большей части 20-го века широко использовались три модели эволюции склонов: снижение склонов, смена склонов и параллельное отступление склонов. До 1950-х годов модели эволюции горных склонов были «центральными» в геоморфологии. Современное понимание состоит в том, что эволюция склонов намного сложнее, чем предполагают классические модели спада, замещения и отступления.
Снижение склона было предложено Уильямом Моррисом Дэвисом в его цикле теории эрозии. Он заключается в постепенном уменьшении угла наклона по мере замедления надреза потока. Это сопровождается тем, что склоны становятся более пологими, на них накапливается мелкозернистый реголит, возникающий в результате выветривания.
Замена склонов, впервые предложенная Вальтером Пенком оспаривать идеи Дэвиса о разработке склонов. Замена склонов описывает эволюцию склонов, которая связана с уменьшением скорости общей эрозии (денудация ). Он начинается с уплощения самого нижнего склона, который распространяется вверх и назад, заставляя самый верхний склон отступать и уменьшать свой угол, в то время как он остается круче, чем нижние части.
Склоны развиваются за счет параллельное отступление, когда прочность породы остается постоянной, а базальные обломки, такие как осыпь, постоянно удаляются. Эти условия часто встречаются в районах, где твердые горизонтальные слои базальта или твердые осадочные породы перекрывают более мягкие породы. Склоны, как правило, перестают развиваться из-за параллельного отступления, как только вышележащие твердые слои, покрывающие более мягкие породы, были полностью размыты. Поскольку прочность горных пород связана с выветриванием, а выветривание - с климатом, в случае отступления склона на большие расстояния или в течение длительного периода времени отступление вряд ли останется полностью параллельным. Это связано с тем, что климат меняется с течением времени и на больших расстояниях.
Параллельный склон и отступление уступа, хотя и предложенные ранними геоморфологами, особенно поддерживал Лестер. Чарльз Кинг. Кинг считал отступление уступов и слияние фронтонов в педиплены доминирующими процессами во всем мире. Далее он утверждал, что снижение склонов было особым случаем развития склонов, наблюдаемых только в очень слабых породах, которые не могли поддерживать уступ. По мнению Кинга, склоны с выпуклым подъемом и вогнутым спуском без свободной поверхности стали обычным явлением в позднем третичном периоде. Кинг утверждал, что это было результатом более медленного действия ковров из травы, что, в свою очередь, привело бы к относительно большей ползучести почвы.
. склоны в районе не развиваются одновременно, это называется неравномерной активностью. Колин Хейтер Крик, придумавший этот термин, предположил, что неравномерная активность может регулироваться удалением мусора у основания склонов. Следуя этой мысли, первостепенное значение имеют эрозия моря и боковая миграция ручьев, поскольку эти процессы эффективны при удалении мусора. Неравномерная активность также означает, что существуют большие различия между эрозией ручьев возле каналов и, по-видимому, неизмененными возвышенностями, а также между верховьями с ограниченной эрозией и более активными средним и нижним течением ручьев. Из этого следует, что ландшафты и склоны с ограниченной речной эрозией во многих случаях могут рассматриваться как застойные в своей эволюции.
В отличие от ранних концептуальных моделей, которые пытаются предсказать форму склонов ряд численных моделей эрозии сосредоточен на описании того, что происходит в любой момент времени, и не связаны с изменениями формы.
Средняя скорость эрозии для склона была оценена с использованием численных моделей. Используя уравнение теплопередачи для Фурье в качестве шаблона W.E.H. Выбраковка рассудила, что поток массы через градиент высоты склона можно было бы описать аналогичным образом:
Слева - поток наносов, который равен объем массы, который проходит линию в каждую единицу времени (л / л). K - константа скорости (L / T), а ∇z - градиент или разница высот между двумя точками на склоне, деленная на их расстояние по горизонтали. Эта модель предполагает, что потоки наносов можно оценить по углам наклона (∇z). Было показано, что это верно для пологих склонов. Для более крутых склонов невозможно определить потоки наносов. Чтобы решить эту проблему, можно применить следующую модель для больших угловых склонов:
Scздесь обозначает критический градиент, при котором эрозия и потоки наносов исчезают. Эта модель показывает, что, когда ∇z далеко от S c, она ведет себя как уравнение 1. Напротив, когда ∇z приближается к S c, скорость эрозии становится чрезвычайно высокой. высокая. Эта последняя характеристика может отражать поведение оползней на крутых склонах.
При низких скоростях эрозии повышенный поток или врезание реки может привести к переходу пологих склонов в выпуклые формы.. Таким образом, выпуклые формы могут косвенно отражать ускоренное поднятие земной коры и связанный с ним разрез реки. Как показано в уравнении 2, угол крутых склонов меняется очень мало даже при очень высоком увеличении скорости эрозии, что означает, что это невозможно Чтобы сделать вывод о скорости эрозии по рельефу на крутых склонах, кроме намеков, они намного выше, чем для более пологих склонов.
Бегиннин g с работами Гроув Карл Гилберт (1909) и Уильям Моррис Дэвис (1892), уже долгое время считалось, что покрытые почвой выпуклые или параболические холмы отражают устойчивое состояние равновесие условия образования почвы и эрозия почвы. В отличие от того, что равновесие между функциями скорости эрозии, описанными выше, и функцией продуктивности почвы должно подразумевать, что глубина почвы может значительно варьироваться в параболических холмах в результате стохастического выветривания коренных пород выветривания в почву. Это означает, что ожидаемые скорости почвообразования из функции почвообразования могут сильно различаться по ландшафту в геоморфном равновесии.
Выпуклые холмы часто связаны с торцами. Численное моделирование показывает, что в перигляциальных условиях широкие выпуклые холмы под небольшим углом могут формироваться не менее чем за миллионы лет. Во время развития этих склонов рассчитываются более крутые начальные уклоны, которые приводят к образованию многочисленных торцов в процессе опускания и расширения выпуклой области. Таким образом, наличие многочисленных торцов указывает на то, что первоначальный ландшафт был более крутым и не более плоским, чем современный.
