Найважливішим наслідком сил гравітації є т. зв. гравітаційні яви ща та пов’язані з ними гравітаційні процеси. Під гравітаційними явищами розуміють переміщення гірських порід під впливом сил тяжіння з подальшим їх руйнуванням та нагромадженням у вигляді крихких грубоуламкових відкладів. У гравітаційних явищах беруть участь екзогенні, ендогенні й техногенні чинники. У кінцевому підсумку дія цих факторів так чи інакше призводить до порушення рівноваги гірських порід та до їх переміщення, головна роль в якому належить силі тяжіння та воді (аквальний фактор). Гравітаційні явища відрізняються своєю поширеністю, енергією, об’ємом мас гірських порід, що переміщуються, та деякими інши ми характеристиками. Але головна їх відміна полягає в неоднаковій ролі сили тяжіння та води в їх утворенні. За цими ознаками на суші виділяють власне гравітаційні, гравітаційно-аквальні та аквальногравітаційні явища. В морях, річках, озерах гравітаційні явища но сять назву гравітаційно-субаквальних. До власне гравітаційних явищ відносяться обвали і снігові ла вини. Обвали відбуваються повністю під дією гравітаційних сил. По ширені переважно у горах зі стрімкими схилами. Обвали зазвичай визрівають тривалий час, проте здійснюються практично миттєво, часто з катастрофічними наслідками. Маси гірських порід, ґрунту скупчуються біля підніжжя гір, засипають і руйнують рослинний покрив, іноді викликають людські жертви. Обвальні явища можуть здійснюватись також у підземних пус тотах, утворюючи на земній поверхні різні провалля, колодязі та лійкоподібні заглиблення. В результаті снігопадів у високогірних районах накопичується значна кількість снігу та льоду. Розвантаження накопиченого снігу відбувається шляхом сповзання утворених льодовиків або сходом лавин. Лавина - це снігові потоки, які, сповзаючи з похилої поверхні гірських схилів, захоплюють при цьому все нові маси снігу. Лави ни характерні для гірських масивів, де крутизна схилів перевищує 15°, а шар снігу - 0,5 м і більше. Лавини можуть утворюватись як у теплу, так і в холодну пору року. Зимові лавини дуже рухливі через майже повну відсутність зчеп лення між мерзлим і свіжим снігом. У місцях, де кут нахилу поверхні значний (понад 45°), снігова маса може зриватися від найменшого
струсу повітря чи підстилаючої поверхні (порив вітру, постріл, звуки пролітаючого літака тощо). Такі лавини називають сухими. Для теплої пори року більш характерні мокрі, або ґрунтовілавини. Вони рухаються по змоченій талими водами поверхні ґрунту або снігу. На своєму шляху, перекочуючись, вони обростають новими маса ми снігу, захоплюють каміння, ґрунт, дерева тощо. Дуже часто мокрі лавини мають постійні шляхи руху, які називають лотками. Іноді при падінні лавина світиться в темряві ночі блакитним або жовтуватим кольором, що спостерігається на льодовику Федченка. Причиною цього явища є електричні розряди, які виникають при терті часток снігу. Багато лавин буває в Альпах (500...600 за зиму), на Кавказі та Памірі. Спостерігаються вони і в Карпатах. Лавина - дуже небезпечне явище, яке викликає психологічну напругу серед населення, завдає великих матеріальних втрат, а іноді викликає і людські жертви. В результаті сходження лавини і льодовика Колка 20 вересня 2002 року в Кармадонській ущелині (Північна Осетія) загинуло 125 чоловік, в т. ч. і знімальна група Сергія Бодрова-молодшого. Запобігають виникненню лавин шляхом заліснення схилів, спо рудження терас. Захиститися від них можна за допомогою лави норізів, щитів та дамб, які відводять лавини від споруд. Практику ють розстріл лавин, обрушення мас снігу із попереднім застосуван ням запобіжних заходів по недопущенню в небезпечну зону людей, тварин. Найбільше розповсюдження на земній поверхні мають гравіта ційно-аквальні явища. До їх числа відносять зсуви, характерні гірським і рівнинним областям. Зсуви являють собою повзуче пе реміщення мас гірських порід вниз по схилу під впливом сили тя жіння. Вони виникають через порушення рівноваги порід на ділян ках схилів чи укосів у результаті підмиву водою, послаблення міцності пошарових порід, перезволоження їх опадами, при сейс мічних поштовхах, внаслідок будівництва. На відміну від обвалів при зсувах відділена тріщинами маса гірських порід не надає і не летить униз, а зсовується по схилу. Зсу ви розвиваються на будь-яких схилах гір, де має місце перешару вання різних порід із глинистими. На рівнинній місцевості зсуви проявляються на узбережжях річок, морів, озер і характеризують ся великою різноманітністю форм та масштабів прояву. За потужністю і об’ємом маси гірських порід зсуви поділяють на 4 групи: 1) малі - до 10 тис. м3 охоплених порід; 2) середні - від 11 до 100 тис. м3; 3) великі - від 101 тис. м3 до 1 млн м3; 4) дуже великі - понад 1 млн м3 маси.
По глибині охоплення схилу зсуви бувають поверхневі, пов’я зані з дією атмосферних опадів, і глибокі, поверхня плину яких про ходить у зоні знаходження підземних вод. Швидкість руху зсувів різноманітна. Так, у Середній Азії, за да ними ряду авторів, вона коливається від 2...4 мм/добу до 1,5... 2,0 км/год (іноді до 30...50 км/год); тривалість їх розвитку змінюється від декількох хвилин до десятиріч. Зсуви мають значне поширення і в Україні. Вони проявляються на південному схилі головного гірського пасма Криму, в Північно му Причорномор’ї (між Овідіополем та Миколаєвом), на Правобе режжі - між Києвом і Каневом, а також на межиріччі Прут-Серет та Прут-Дністер. Центральна частина м. Чернівців розташована в межах зсуво небезпечного рельєфу. Ще у кінці XIX ст. тут мав місце катастрофіч ний розвиток зсувного процесу. Німецьким геологом Бекке у 1895 р. був детально описаний зсув, що утворився на схилі навпроти заліз ничного вокзалу. В межах міста зсуви активно проявлялись у 1962, 1963, 1974, 1979 рр. У 90-х роках XX ст. зсувний процес тут активізувався. В червні 1991 р. після інтенсивних дощів та під впливом антропогенної діяль ності катастрофічно активізувався зсувний процес у районі вул. Орловської, що знаходиться на правому схилі долини р. Мольниці, В результаті зсувів було зруйновано 19 жилих будинків із приса дибними ділянками та інженерними комунікаціями. Це викликало необхідність проведення комплексних досліджень по коректуван ню схеми інженерно-геоморфологічного районування території міста та умов використання зсувонебезпечних ділянок. У межах міста було виділено 64 зсувонебезпечні ділянки, виконано класи фікацію зсувів, оцінено їх механізм та динаміку, розроблено про гнозні моделі та підходи до інженерного захисту території (Рудько, 1992). Від с. Чорноморка до мису Великий Фонтан, а також на ділянці берега від мису Великий Фонтан до Одеського порту, протяжні стю 12 км, спостерігається смуга великих зсувних явищ. Дуже часті зсуви вздовж правих корінних берегів річок між Дніпром та Південним Бугом. Землетруси від 7 балів і вище часто супроводжуються зсувними явищами. Розвиток зсувів і обвалів спостерігався, наприклад, під час Ашгабатського землетрусу в 1948 р. У результаті землетрусу в Гармському районі Таджикистану (1949 р.) утворились зсуви, об вали і селі. Камінна лавина 70-метрової товщини зі швидкістю 30 м/с пронеслась через селище Хайт, похоронивши його.
До дуже великих зсувів із катастрофічними наслідками можна віднести, наприклад, зсув, що мав місце у 1974 р. в районі Монтаро (Перу), який перемістив 2,8 млрд м3гірських порід і завдав збитків на І млрд доларів США, а також зсув об’ємом 240 млн м3 у 1963 р. в Італії, від якого потерпіло 5 міст і загинуло біля 3 тис. людей. Активні зсуви завдають значної шкоди природному середови щу та народному господарству (пошкодження будівель, комуні кацій, доріг, насаджень, посівів). До аквально-граві гаційних явищ відносяться ті, в утворенні яких основну роль відіграє вода. Це зсуви з переважанням водного фак тора, потоки, опливини, селі. У гірських районах під час інтенсив них дощів або швидкого танення льодовиків сезонного снігового покриву на річках, вододілах формуються короткочасні бурхливі потоки, які несуть величезну кількість різноманітного уламкового матеріалу, грунту, наносів. Такі грязе-кам’яні потоки у Середній Азії, на Кавказі називають селі (від арабського “сайль” - бурхли вий потік), а в Альпах - мури. Основною умовою утворення селів є наявність у гірських басей нах достатньої кількості води для приведення в рух продуктів руй нування гірських порід. У залежності від складу селевої маси, що переноситься потоком, розрізняють селі водно-кам’яні, грязе-кам’яні, грязеві. Склад маси селів залежить від складу зруйнованих гірських порід, що форму ють гірські схили. На схилах, де накопичується велика кількість каміння і яке потрапляє здебільшого у русло лише з незначною домішкою дрібнозсму, формується водно-кам’яний потік. Коли ж каміння на схилах і у руслі немає, тоді вода змиває ґрунтовий шар, утворюючи грязевий потік. Грязе-кам’яні селі утворюються при одночасному потраплянні в потік дрібних фракцій наносів та круп ного уламкового матеріалу. Швидкість руху водно-кам’яних і грязе-кам’яних селевих потоків досить висока і досягає 7...8 м/с. Грязеві селі загалом рухаються із меншими швидкостями, які залежать від їх консистенції (чим вони густіші, тим швидкість руху їх менша). Селі володіють величезною руйнівною силою і завдають знач ної шкоди природі та господарській діяльності людини. Так, доб ре відомий величезний селевий потік, що несподівано нахлинув на м. Алма-Ату 8 липня 1921 р. Було занесено камінням та мулом де які вулиці міста, пошкоджено багато будівель і навіть мали місце людські жертви. Селевий потік, що увірвався в м. Єреван у 1946 р., також викликав великі порушення.
Селі можуть руйнувати гідротехнічні споруди, мости, дороги, садиби, пошкоджувати орні землі, багаторічні насадження, посіви. Селеві маси заносять водоймища, частково або повністю знищу ють форелеві господарства, наносять великих збитків лісовому гос подарству, в окремих випадках викликають загибель тварин і лю дей. Географія поширення селів досить різноманітна. На Україні селі бувають у Карпатах і в Криму. Гравітаційно-субаквальніявища відбуваються на підводних схи лах річок, озер і морів. Тут зсуви виникають в основному під дією сили тяжіння на відносно крутих схилах. Під впливом своєї маси підводний осадовий шар у вигляді мулуватих утворень починає сунутись. Цей процес посилюється масою берегів, що обвалюють ся. Морські, озерні, річкові зсуви вивчені ще недостатньо, хоча практичне значення їх досліджень дуже велике, особливо в зв’язку з розширенням робіт по господарському використанню шельфо вих зон та створенням водосховищ. Крім стихійних явищ і процесів, які обумовлюються гравітацією, варто звернути увагу на суто біологічний аспект сили тяжіння. Справа в тім, що гравітація не лише визначає рух Сонця навко ло центра нашої Галактики, планет Сонячної системи, в т. ч. і Землі, навколо Сонця, рух Місяця навколо Землі. Нею у кінцевому підсум ку визначається геологічна будова Землі. Всі тіла, в т. ч. і живі орга нізми, притягуються до Землі силою тяжіння. Ритми і гравітація пронизують увесь Всесвіт. Відомо, що жигтя на Землі розвивалось під впливом сили тяжін ня. Для нормального перебігу процесів передачі генетичної інфор мації необхідна деяка певна орієнтація хромосом, яка в наземних умовах забезпечується дією притягання Землі, однак вона пору шується в умовах невагомості. Тривала і безперервна дія гравіта ційних сил має визначальне значення при формуванні практично всіх функціональних систем організму. Вплив слабкого гравітаційного поля, точніше повна відсутність його, добре ідентифікується при аналізі біофізичної інформації в умовах космічних польотів і особливо після них у період реадап тації космонавтів. Відсутність гравітаційного поля спонукає живий організм звільнятись від “непотрібного” в умовах невагомості Каль цію, що призводить, зокрема, до зниження міцності кісток скелета людини. Звідси випливає необхідність довгострокових відновлювальних періодів після тривалих космічних польотів (Богословский, 1999). В цілому ряді публікацій і, зокрема, в праці М. М. Горшкова “Гравитация и жизнь” приводяться багаточисельні приклади
еволюційної ролі гравітації і функціональних змін, що відбувають ся в організмі людини в умовах невагомості. Набуті практикою космічної біології і медицини наукові дані свідчать про те, що з’я сування механізму впливу гравітації в цілому - одна із найактуаль ніших проблем, що вимагають свого розв’язання. Створення за гальної теорії біогравітації потребує спільних зусиль не лише пред ставників медико-біологічних дисциплін, але і геофізиків, екологів, астрофізиків, механіків і учених багатьох суміжних дисциплін.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Гравітаційні явища і процеси» з дисципліни «Геофізична екологія»
