Гравитациялық үрдістердің жер бедерін қалыптастырудағы алатын орыны

Фация туралы түсінік. Гравитациялық үрдістер деп тау жыныстарының ауырлық күшінің салдарынан жер бедерінің биік жоғарғы тұсынан төмен қарай көшуін айтады. Бұл үрдістер тау бөктерінде, теңіздің жарлы жағалауында, өзен анғарларында байқалады. Тау жыныстары бүйір жағынан немесе табан тұсынан сумен немесе ауамен жанасқандай болса, олардың бұрыңғы мығымдылығы бұзылады. Оған, себеп жер сілкіну, жынысқа түскен қосымша жүк (мы­салы, жоғарыдан опырылып түскен жыныс массасы), теңіз жағасының, өзен аңғарының етек тұсының ұнғылануы (абразиядан, эрозиядан, адамның әр түрлі әрекеттерінен). Осынын, бәрінен жыныс массалары бұзылып үзіліп, кесектеліп, төмен жылжиды да етекке үйіледі, Оны коллювий (латынша — үйінді) деп атайды. Коллювий деңбек, қиыршық, құм, лай-саздардан түзіледі де, үйінді арасында іріктелу, қабаттасу жоқ десе де бо­лады, қалындығы да тұрақсыз.

Гравитациялық үрдіс көбінесе тым тез, көзді ашып-жұмғанша өте шығады. Оның дамуында жерасты суларының орны бөлекше: су шөгінді бөлшектерін ерітіп, шайып, түрлі қуыстар түзеді (карст), жыныс саңылауларына кіріп, саз шөгінділердің бет-арасына сіңіп, оларды ылғалдап, май жаққандай тайғанақ қылады. Содан шөгінді массасы үзіледі де төмен ытқиды. Мұны жер бетінің суларынан да көруге болады, жыныс массасы іркілдеген қоймалжың лайға айналып, төмен ағады. Осының бәрі көл-теңіз, су қоймаларының түбіндегі шөгінділерінен де байқалады.

Сонымен коллювий қалыптасуындағы басты факторлар ауырлық күші мен су. Ауырлық күшіне байланысты гравитациялық үрдістерді екі топқа жіктейді: ойылу және құлау. Жер ойылу үшін алдымен оның астында ірі қуыс-ұралар болуы керек. Сонда бұлардың тебесі өзінің салмағынан опырылып, құлап түседі. Ескі тастап кеткен шақтылардың төбесі құлап түседі. Кеселінен жер үстінде шұңқыр, апан, құдықтар пайда болады. Жердің кенеттен ойылып, қопарылуына жер сілкінуі, маңайында жүргізілген жару, қопару жұмыстары да себепкер бо­лады.

Тау бөктері қия, жарлы болса, жарға параллель бағытта шөгінді арасында жарықтар жүйесі пайда бола­ды. Олар физикалық бұзылудың өрістеуінен кеңіп, әрі қарай тереңдей түседі. Сонда түпкі массивінен үзіле бастаған бөлімі ауырлық күшінен төмен қарай ытқиды да жол-жеңекей бөлшектеніп, уатылып, жарқабақтың етек тұсында көшкін коллювий жиналады. Құлау көрінісі өте зор да болады. 1911 жылдың ақпанында Памирде тау баурайынан 8 млрд тонна жыныс құлап түсті де Усой қыстағын түгел көміп тастады. Аспан шаңға толды, жер сілкініп, дүмпуін Мәскеудің сейсмостансасы да тіркеді. Биіктігі 800 м бөгет бой түзеп, Мұрғаб өзенінің жоғарғы алқабында ауданы 100 км² шамалы, тереңдігі 500 м Сарез көлі пайда болды. Көл қазірде де бар.

Гравитациялық құбылыстар нәтижесін кесек үгінділердің жинағы - қорымдар да көрсетеді.

Су-гравитациялық үрдістерге көп тараған сырғымалар (оползень) жатады. Сырғымаға ұшыраған баурайдың жоғарғы тұсында үзілген блоктың орнында қия айыс пайда болады, төменірек сырғыманың табаны көрінеді, етекте сырғып құлдыраған шегінді денесі үйіледі (11.1-сурет). Тау жыкысының сырғуы жер бетінің еңкіштігі 5°, су астындағы еңкіштік 1° болса басталады. Табаны неғұрлым тік келсе, соғұрлым жылжу жылдамдығы артық. Сырғыманың беті баурай етегіне қарай, еңкіштеу тегіс не әсіресе алдыңғы шегінде, адыр-бұдырлы. келеді. Беті тегіс болса, терраса тәрізді сырғыма дейміз, айшық болса, цирк тәрізді сырғыма дейді. Сырғыма әшейінде ылғалы мол саз-балшықты шөгінділерде кездеседі. Су олардың табан шегін сабын жаққандай жұмсартып, төмен ырғуына себепкер болады.

Сырғыма денесі баяу жылжиды. Мысалы, Қырым төскейінде жыл сайын 0,11 метрден 100 метрге дейін сырғып, кейде тоқтап тақалады. Әр бөлшектері әр түрлі жылдамдықпен сырғиды да, осының салдарынан сырғыма денесінің арасы жіктеліп, жарылып-бөлшектенеді, кесектеледі. Сырғыманың табан тірегінің бұзылып, ұралануына қарай абразивтіқ, эрозиялық, антропогендік болып жіктеледі. Жер сілкінуінен сейсмогендік сырғымалар жиі пайда болады.

Сырғыма денелері өте аумақты келеді. Мысалы, Қырым тауларының оңтүстік төскейіндегі ұзын бойы 3 км бір сырғыма Қошка жотасын түзді. Сырғымалардың шаруашылыққа келтіретін зияны айтарлықтай. Кеселінен елді мекендер, ғимараттар, жолдар, көпірлер бұзылады, егінжай, бау-бақшалар құриды, көміледі. Әсіресе теңіз жағалауындағы, өзен аңғарларындағы мекендер қасіреті шегеді.

Сел ағындары гравитациялық-сулы қордаланудың ең ақырғы түрлеріне жатады. Оның өрістеуі несе жауынға, мұз, қардың кенеттен күшті еруіне байланыты өз үлесін өзен-және жер асты суы да қосады. Сел кенеттен пайда болып, жойқын жылдамдықпен ағады.

Сел коллювиі іріктелмеген кесек, дөңбек, малт қиыршықтардан (су-тасты сел) немесе құм, саз, топырақ үйіндісінен (су-батпақты сел) түзіледі. Олар та сілемдерінің етегін, тау жоталарының арасын толтырады да қалыңдығы бірнеше километрге жетеді. Кейде сел ағыны жер сілкінудең пайда болып, Орта Азия республикаларында ауық-ауық елді мекендерді күйретіп, жауып кетеді. Үлкен Алматы көлінің (Жасыл көл) су беге ХІІІ ғасырда осылайша пайда болыпты.

Селдер таулы өлкелерде — кавказ, Қырым, Пами Тянь-Шань тау сілімдерінде — етеді. Осылайша 1921 жылы өткен сел Алматы қаласын басып қаланың көп ауданың бұзды, жүздеген адам опат болды. 1973 жылдың шілдесінде тағы да сол Кіші Алматы өзенінің тау жағынан түзілген селден астанамызды тек Медеу қыстағында селге тосқауыл үшін салынған зәулім бөгет аман алып қалды. Бірінші сел тасқын қала төңірегінде 2,5 млн м³ шөгінді үйсе, тек өзеннің бас жағындағы 1973 жылғы сел 4—5 млн м³ шегінді жеткізді. Үйінділердің қалыңдығы қала астында 1000 метрге жетеді.Селге ұқсас тас-лайлы ағындар жанартаулардың баурайларында да пайда болады. Жанартаулар атқылаған кезде басындағы мұз-қар ериді, нөсер жауындар өтеді. Су ағындары жанартаулардың төскейіндегі қопсыған үгінділерін шайып ағызады. Мұны л а х а р деп атайды.Қөл-теңіздер шегінділері түп беткейі қия болған кезде өз салмағының күшімен ернеуден төмен қарай сырғи береді. Жол-женекей шегінді кешкін су астындағы шатқалдарды, жыраларды бойлап ағады, қоршаған суға қарағанда құм-лайға қанық ағын ауырлығына сай үдей түседі де нағыз сел тәрізді суспензия (лай) а ғ ы н ы н түзеді (11.2-сурет).

Гравитациялық құбылыстардың маңызы және олармен күресу жолдары. Гравитациялық қозғалыстар адам қауымына зор ауырлық түсіреді. Беткейдің күтпеген жерден төмен ырғуын күні бұрын болжау қиын, содан ауыр зілзалаға ұшыратады. Бұл құбылыспен күресу үшін біздің елімізде құлау-сырғу көріністері байқалған аудандарда ара наулы стансалар құрылған. Оларда гравитациялық үрдістердің барлық факторларын мұқият және ұзақ мерзім бақылап отырады. Беткей қабақтардың жарықшақ»! тануы, олардың ұлғайып, өсе түсуі — құлау-көшудің нақтылы нышаны. Соған қоса беткі және жерасты суаларының режимін де жүйелі бақылап отыру керек. Құлау-көшкінімен күресу үшін мынадай нақтылы тәсілдерді пайдаланады: көшкінге тап боларлық төскейлерде тамыры терең ағаш-бұталар отырғызып, беткі және жерасты суларын арық, құбыр арқылы басқа жаққа бұрып жібереді, көшкінге душарлық беткейдің аяқ жағына (әсіресе жол бойында) қабырғалар тұрғызады, теңіз жағалауларында оларды бұздырмау үшін дамбалар толқынға қарсы тосқауылдар салады; көшкіннің алдынан жер қазу, ұралау жұмыстарына тыйым салады.

Сел тасқындарымен күресу қиынырақ. Ол үшін сел жүретін барлық сай-салалардың беткейіне ағаш, бұталар отырғызып бекітеді; топырақ, элювий, делювий, ком лювиді ұстап қалатын тосқауылдар орнатады. Сел жүретін өзен аңғарына бөгет салады. Көптеген осындай құрылыстарды астанамыз Алматының аты шулы Медеу қыстағынын маңындағы өзен-сайлардан көруге болады Алып бөгет жоғары тұсынан бой көтерді. 1966 жылы қарама-қарсы беткейден қопару арқылы. Қіші Алматы өзені 2 млн м³ жыныстар үйіндісімен бөгелді. Оқтын оқтын болып тұратын сел тегеуірініне төтеп беру үшін жасалған әуелде биіктігі 65 м ғана бөгет қазірде 145 метрге биіктетілді. Оның табанындағы ені — 450 м, үстіндегі ені — 60 м. Үлкен Алматы өзенінің аузында да бөгет салынды. Өзен арнасы түзетіліп, бүкіл қала ішінде бетонмен құрсауланған тас-лай шөгетін сатыланған астаулар орнатылды.

Фация туралы түсінік. Мұхит-теңізде болсын, құрлық шегінде болсын климатқа, жер бедеріне, судың тереңдігіне, тұздылығына, толқынына, кысқаша айтсақ, барлық физикалық-жағрафиялық жағдайларға тығыз байланысты әр түрлі шөгінділер жиналатынына көзіміз жетті. Тропикті белдеулерде күні жылы, өсімдігі қалың болған жағдайда лате­рит қабығы қалыптасты; мұхит-теңіздердің түбіне, толқынға, күн сәулесіне, суының температурасына байланысты алуан түрлі жыныстар шөкті, теңіз шөгінділері көл тұнбаларынан өзгеше екен, ал коңыржай климатты жағдайдағы көл шөгінділері, шәл даладағы көлдердің тұнбаларынан мүлде айрықша. Ендеше шөгіндіні, оның құрамын, кеңістікте тарау жағдайын, арасындағы мақлұқаттар мен өсімдіктердің қалдықтарын мұқият зерттей келе шөгінді қабаттардың пайда болу жолдарын түгелдей анықтауға болады екен. Көне геологиялық кезеңдерде еткен баршалық жағдайларды қайтадан көзге елестету үшін мұның маңызы өте зор.

Швейцария геологы Аман Гресли бұдан 150 жыл бұрын әр жердегі геологиялық жастары бірдей шөгінділердің бір-бірінен тым өзгеше болатынын ескерді. Соларды жекелеп талдау үшін ғылымға фация (латын­ша бет-бейне, кейіп, тұлға) деген ұғымды кіргізді. Со­нымен фация деп барлық бойында құрамы да, ішіндегі мақлұқаттар мён өсімдіктер қалдықтары да біркелкі тау жыныстарын атайды. Олардың барлығының бірдейлігі әр фация тек өзіне тән физикалық-жағрафиялық жағдайда пайда болады. Мысалы, жасы бірдей теңіз шөгінділерінің арасынан риф әктасы, жағаға жақын шетінде толқын қуған құм шөгінділер, немесе шығанақтың тұз пластары да, теңіздің терең түбінде саз тұнбалары да кездеседі. Бәрінің жасы бірдей, бірақ тереңдігіне қарай түрлері (шөгінділері) әр түрлі, яғни жеке фациялар.

Сайып келгенде, тау жыныстарының өзгешеліктеріне қарап, олардың жаралу кезіндегі үстем болған физикалық-жағрафиялық жағдайларды анықтаймыз. Ендеше, екінші тұрғыдан алғанда, фация дегеніміз ландшафтың бір бөлігі (Б. Т. Марковский). Былайша айтсақ, барлық мақлұқаттардың түр-түрге бөлінетіні, химиядағы моле­кула, биологиядағы клетка сияқты бүкіл жер беті фацияларға жіктеледі.

Барлық фациялар ірі үш топқа бөлінеді: 1) теңіз,.2) құрлық, 3) шығанақтық. Теңіз фацияларын жоғарыда литоралдың, иериттік, батиалдық, абиссалдық фацияларға жіктедік. Континенталдық фацияларды элювий, пролювий, аллювий, эол, көл, мұзарт, флюгляциялды деп бөлдік. Аллювийді әдетте арналық, ойдым апандық, жайылмалық түрлеріне бөлеміз. Көл фациясының өзі тұщы көл-батпақты, шөлдегі тұзды түрлеріне жіктеледі. Сол сияқты шығанақ фациясы да ащы және тұщы түрлерге ажыратылады.

Фациялық талдау арқылы жер үстіндегі өткен-кеткен физикалық-жағрафиялық жағдайларды (палеогеографияны) анықтайды, сонымен қатар жер қыртысынын қозғалу-тербелуін де зерттейміз. Өйткені ол қай жердің жоғары көтеріліп, басқасының төмен майысқанын да көрсетеді. Мысалы, көтерілуі зор болса, денудация басым болып, тау бектерлерінде ірі кесекті жыныстар шөгеді. Керісінше, ойысқан аймақта өзен-көлдің, теңіздің қалың шөгінділері үйіледі.

Қөне шөгінділерді фациялық тұрғыдан талдау үшін: 1) жыныстың құрамын, құрылымын, түзілімдік өзгешеліктерін; 2) мақлұқаттар мен өсімдіктер қалдықтарын; 3) тау жыныстарының жазык, және тік бағытта өзгеріп, басқа жыныстармен алмасу көрінісін мұқият зерттеу керек. Бір-екі мысал келтірелік. Құм шөгінді кварц пен дала шпаттарынан тұрса (ондайын аркоз деп атайды) жердің климаты қуаң және үгілген жерінен тасымалдау жолы қысқа болғаны. Керісінше, тек кварц түйіршіктерінен ғана түзілген құм ылғалы мол, тасымалдануы ұзақ (негізінде жазық) жерде шөккені. Егер шөгінді арасынан коралдардың, теңіз жұлдызының қалдықтары табылса, ол теңіз фациясына жатады, ал шегіндіден пілдің сүйектері кездессе, құрлық фация болғаны. Шегінді ішінен пальма ағаштың жапырағының таңбасын кездестірсек, ол тропиктік жағдайда қалыптасқан, мүк таңбасын көрсек — шөгінді тундралық климатта пайда болғаны.

Жердің геологиялық тарихында теңіз бен құрлық шектері үнемі алма-кезек ауысып тұрған. Оның себебі— не теңіздің денгейі тербелген не жер қабығы жоғары-төмен қозғалған. Егер теңіз құрлыққа қарай шалқыса, оны трансгрессия дейді, теңіз кейін шегінген жайын регрессия дейді. Шалқу-шегінуіне байланысты теңіздің тереңдігі өзгереді де, соған сай фациялары орнынан көшіп жылжиды. Осылайша трансгрессия кезінде жағажай құрлық үстіне қарай жылжиды да, бұрынғы жағалық және тайыз жерлері жағадан алыстап, онда шеккен кесекті жыныстар үстін енді теқіздіқ терең тұсынан шыққан уақ үгінді, лайлы фациялары көмеді.