Síť -Scree

Talus na dně hory Yamnuska , Alberta , Kanada .

Suť je sbírka rozbitých skalních úlomků na úpatí útesu nebo jiného strmého skalnatého masivu, který se nahromadil pravidelným padáním kamenů . Tvary terénu spojené s těmito materiály se často nazývají suťové vklady . Talusová ložiska mají typicky konkávní tvar směrem nahoru, kde maximální sklon odpovídá úhlu uložení střední velikosti částic trosky . Přesná definice suti v primární literatuře je poněkud uvolněná a často se překrývá jak s talusem , tak s colluviem .

Termín suť pochází ze staroseverského výrazu pro sesuv půdy , skriða , zatímco výraz talus je francouzské slovo znamenající svah nebo násep.

Ve vysokých arktických a subarktických oblastech suťové svahy a suťové usazeniny typicky sousedí s kopci a údolími řek. Tyto strmé svahy obvykle pocházejí z pozdněpleistocénních periglaciálních procesů . Mezi pozoruhodná místa suti ve východní Severní Americe patří ledové jeskyně v národní rekreační oblasti White Rocks v jižním Vermontu a Ledová hora ve východní Západní Virginii v Appalačských horách . Sutě jsou nejhojnější v Pyrenejích ,  Alpách , Variscan , Apeninane , Orocantabrian, a Karpatské hory , Pyrenejský poloostrov a severní Evropa.

Popis

Termín suť je aplikován jak na nestabilní strmý horský svah složený z úlomků hornin a jiných úlomků, tak i na směs úlomků hornin a úlomků samotnou. Je volně synonymem pro suť , materiál, který se hromadí na úpatí vyčnívající masy skály, nebo suťový svah , terén složený z suťů. Termín suť je někdy používán šířeji pro jakoukoli vrstvu uvolněných skalních úlomků pokrývajících svah, zatímco suť je používána úžeji pro materiál, který se hromadí na úpatí útesu nebo jiného skalnatého svahu, ze kterého zjevně erodoval.

Suť je tvořena skalním spadnutím, což ji odlišuje od koluvia . Colluvium je skalní úlomky nebo půda, která se ukládá dešťovou vodou , mýdlem nebo pomalým klesáním , obvykle na úpatí mírných svahů nebo svahů. Nicméně, termíny suť , talus , a někdy colluvium inklinují být používán zaměnitelně. Termín suťové ložisko se někdy používá k rozlišení reliéfu od materiálu, ze kterého je vyroben.

Často se předpokládá, že sklony suti jsou blízké sypnému úhlu . Toto je sklon, při kterém se hromada zrnitého materiálu stává mechanicky nestabilní. Pečlivé zkoumání suťových svahů však ukazuje, že pouze ty, které buď rychle hromadí nový materiál, nebo u kterých dochází k rychlému odstraňování materiálu ze svých základen, jsou blízké sypnému úhlu. Většina suťových svahů je méně strmá a často vykazují konkávní tvar, takže úpatí svahu je méně strmé než vrchol svahu.

Formace

Talusové kužely na severním pobřeží Isfjordu , Svalbard , Norsko .

Vznik suťových a suťových nánosů je výsledkem fyzikálního a chemického zvětrávání působícího na skalní stěnu a erozivních procesů transportujících materiál po svahu.

Existuje pět hlavních fází vývoje suťového svahu: (1) akumulace, (2) konsolidace, (3) zvětrávání, (4) zasahování do vegetace a konečně (5) degradace svahu.

Svahy suti vznikají v důsledku nahromaděného sypkého, hrubozrnného materiálu. V rámci samotného suťového svahu je však obecně dobré třídění sedimentu podle velikosti: větší částice se rychleji hromadí na dně svahu. K cementování dochází, když jemnozrnný materiál vyplňuje mezery mezi úlomky. Rychlost konsolidace závisí na složení svahu; jílovité složky spojí úlomky rychleji než písčité . Pokud by zvětrávání předstihlo zásobu sedimentů, rostliny mohou zakořenit. Kořeny rostlin snižují kohezní síly mezi hrubou a jemnou složkou a degradují svah. Převládající procesy, které degradují skalní svah, závisí do značné míry na regionálním klimatu (viz níže), ale také na tepelném a topografickém napětí, kterým se řídí materiál matečné horniny. Příklady domén procesů zahrnují:

Fyzikální procesy zvětrávání

Sutě v dolní části údolí Mai na hoře Aurouze (Hautes-Alpes, Francie).

Tvorba suti se běžně připisuje tvorbě ledu na svazích horských skal. Přítomnost kloubů , zlomů a jiných heterogenit ve skalní stěně může umožnit srážkám , podzemní vodě a povrchovému odtoku protékat skálou. Pokud teplota klesne pod bod mrazu tekutiny obsažené v hornině, například během zvláště chladných večerů, může tato voda zamrznout. Protože voda při zamrznutí expanduje o 9 %, může generovat velké síly, které buď vytvoří nové trhliny, nebo zablokují bloky do nestabilní polohy. K tomu mohou být vyžadovány speciální okrajové podmínky (rychlé zmrznutí a zadržení vody). Má se za to, že produkce suťové sutiny mrazem a rozmrazováním je nejběžnější na jaře a na podzim, kdy denní teploty kolísají kolem bodu mrazu vody a tání sněhu produkuje dostatek volné vody.

Efektivita procesů zmrazování a rozmrazování při výrobě suti je předmětem neustálých diskusí. Mnoho výzkumníků se domnívá, že tvorba ledu ve velkých otevřených puklinových systémech nemůže generovat dostatečně vysoké tlaky, aby přinutila lámání mateřských hornin oddělit, a místo toho naznačují, že voda a led jednoduše vytékají z puklin, jak se zvyšuje tlak. Mnozí tvrdí, že mrazové zvednutí , jako je známo, že působí v půdě v oblastech permafrostu , může hrát důležitou roli při degradaci útesů na chladných místech.

Nakonec může být skalní svah zcela zakryt vlastním suťem, takže výroba nového materiálu ustane. Svah je pak prý „obložen“ troskami. Protože však tato ložiska jsou stále nekonsolidovaná, stále existuje možnost, že samotné svahy ložiska selžou. Pokud se hromádka talusu posune a částice překročí úhel uložení, suť samotná může klouzat a selhat.

Chemické procesy zvětrávání

Jevy jako kyselé deště mohou také přispívat k chemické degradaci hornin a produkovat více sypkých sedimentů.

Biotické procesy zvětrávání

Biotické procesy se často prolínají s fyzikálními i chemickými režimy zvětrávání, protože organismy, které interagují s horninami, je mohou mechanicky nebo chemicky změnit.

Lišejníky často rostou na povrchu nebo uvnitř skal. Zejména během počátečního kolonizačního procesu lišejník často vkládá své hyfy do malých zlomů nebo minerálních štěpných rovin , které existují v hostitelské hornině. Jak lišejník roste, hyfy se rozšiřují a nutí zlomeniny k rozšíření. To zvyšuje potenciál fragmentace, což může vést k padání kamenů. Během růstu stélky lišejníků mohou být malé úlomky hostitelské horniny začleněny do biologické struktury a horninu oslabují.

Účinek zmrazování a rozmrazování celého těla lišejníku v důsledku mikroklimatických změn obsahu vlhkosti může střídavě způsobit tepelné smršťování a rozpínání, což také zatěžuje hostitelskou horninu. Lišejník také produkuje řadu organických kyselin jako metabolické vedlejší produkty. Ty často reagují s hostitelskou horninou, rozpouštějí minerály a rozkládají substrát na nezpevněné sedimenty.

Interakce s okolní krajinou

Suť se často shromažďuje na úpatí ledovců a skrývá je před jejich prostředím. Například Lech dl Dragon ve skupině Sella v Dolomitech pochází z tajících vod ledovce a je ukryt pod silnou vrstvou suti. Úlomky na ledovci ovlivňují energetickou bilanci a tím i proces tání. O tom, zda ledovec začne tát rychleji nebo pomaleji, rozhoduje tloušťka vrstvy suti na jeho povrchu.

Množství energie dopadající na povrch ledu pod troskami lze odhadnout pomocí jednorozměrného, ​​homogenního materiálového předpokladu Fourierova zákona :

,

kde k je tepelná vodivost materiálu úlomků, Ts je teplota okolí nad povrchem úlomků, Ti je teplota na spodním povrchu úlomků a d je tloušťka vrstvy úlomků.

Sutí pokrytý ledovec , Lech dl Dragon , Itálie

Úlomky s nízkou hodnotou tepelné vodivosti nebo vysokým tepelným odporem nebudou účinně přenášet energii do ledovce, což znamená, že množství tepelné energie, která se dostane na povrch ledu, je podstatně sníženo. To může působit tak, že izoluje ledovec od příchozího záření.

Albedo , neboli schopnost materiálu odrážet energii příchozího záření, je také důležitou kvalitou, kterou je třeba zvážit. Obecně platí, že trosky budou mít nižší albedo než ledovec, který pokrývá, a budou tak odrážet méně dopadajícího slunečního záření. Místo toho budou úlomky absorbovat energii záření a přenášet ji přes krycí vrstvu na rozhraní úlomků a ledu.

Pokud je led pokrytý relativně tenkou vrstvou úlomků (tloušťka menší než 2 centimetry), je albedový efekt nejdůležitější. Jak se suť hromadí na vrcholu ledovce, albedo ledu se začne snižovat. Místo toho ledovcový led pohltí přicházející sluneční záření a přenese ho na horní povrch ledu. Poté ledovec začne absorbovat energii a využívá ji v procesu tání.

Jakmile však kryt trosek dosáhne tloušťky 2 nebo více centimetrů, albedový efekt se začne vytrácet. Místo toho bude přikrývka trosek působit tak, že izoluje ledovec a zabrání přicházejícímu záření proniknout suťí a dosáhnout ledové plochy. Kromě kamenitých úlomků může hustá sněhová pokrývka tvořit izolační přikrývku mezi chladnou zimní atmosférou a subniveálními prostory ve suti. Výsledkem je, že půda, skalní podloží a také podzemní dutiny v sutinách nezamrzají ve vysokých nadmořských výškách.

Mikroklimata

Suť má mnoho malých intersticiálních dutin, zatímco ledová jeskyně má několik velkých dutin. Dno suťových svahů má vlivem průsaku studeného vzduchu a cirkulace vzduchu tepelný režim podobný ledovým jeskyním.

Vzhledem k tomu, že podpovrchový led je oddělen od povrchu tenkými, propustnými vrstvami sedimentu, dochází na suti k prosakování studeného vzduchu ze spodní části svahu, kde je sediment nejtenčí. Tento mrazivý cirkulující vzduch udržuje vnitřní teploty mazaniny o 6,8-9,0 °C nižší než vnější teploty mazaniny. Tyto teplotní anomálie <0 °C se vyskytují až 1000 m pod místy s průměrnou roční teplotou vzduchu 0 °C.

Nejednotný permafrost , který se tvoří za podmínek <0 °C, pravděpodobně existuje na dně některých suťových svahů i přes průměrné roční teploty vzduchu 6,8–7,5 °C.

Biodiverzita

Během poslední doby ledové se ve skandinávském ledovém příkrovu vytvořil úzký koridor bez ledu , který zavedl do terénu druhy tajgy . Tyto boreální rostliny a zvířata stále žijí v moderní alpské a subarktické tundře , stejně jako ve vysokohorských jehličnatých lesích a rašeliništích .

Suťové mikroklima udržované cirkulujícím mrazivým vzduchem vytváří mikrohabitaty , které podporují rostliny a živočichy tajgy, kteří by jinak regionální podmínky nemohli přežít.

Výzkumný tým Akademie věd České republiky vedený fyzikálním chemikem Vlastimilem Růžičkou, který analyzoval 66 suťových svahů, publikoval v Journal of Natural History v roce 2012 článek, ve kterém uvedl, že: „Tento mikrohabitat, stejně jako intersticiální prostory mezi suťovými bloky jinde na tomto svahu , podporuje důležité seskupení boreálních a arktických mechorostů , pteridofytů a členovců , kteří jsou vzdáleni od svých normálních areálů daleko na severu. Tento mrazivý suťový svah představuje klasický příklad paleo refugia , které významně přispívá k ochraně a údržbě regionální biologická rozmanitost krajiny “.

Ledová hora , masivní suť v Západní Virginii , podporuje výrazně odlišné rozšíření rostlinných a živočišných druhů než severní zeměpisné šířky.

Síť běží

Suťový běh je činnost běhu po suťovém svahu; což může být velmi rychlé, protože suť se pohybuje s běžcem. Některé suťové svahy již není možné provozovat, protože kameny byly posunuty směrem ke dnu.

Viz také

Reference