UNIVERSITATEA ECOLOGIC BUCURETI Facultatea de Ecologie i Protecia Mediului

- SUPORT DE CURS -

GEOMORFOLOGIE

1

GEOMORFOLOGIE CURS 1DEFINIIE I OBIECT DE STUDIUGeomorfologia este tiina geografic care studiaz relieful terestru. Relieful reprezint ansamblul formelor pozitive i negative ale scoarei terestre care se nsumeaz n alctuirea uscatului i a fundului bazinelor oceanice i marine. Geomorfologia studiaz formele de relief din punct de vedere al aspectului, originii i evoluiei lor, al modului de asociere i rspndire spaial. Studiaz, de asemenea, modul nU U

care componentele naturale ale mediului (atmosfera, hidrosfera, biosfera, inclusiv antroposfera)U U

interacioneaz cu relieful.U U

Denumirea acestei tiine, Geomorfologie, provine din asocierea a trei cuvinte greceti (geo, gi - pmnt, morphe - for, logos - tiin) i a fost introdus de ctre germanul K. Fr. Neumann n anul 1854. Geomorfologia este o tiin revendicat att de geografi, ct i de geologi, acest fapt rezultnd din natura i poziia diferit a cauzelor care determin relieful (unele n interiorul scoarei terestre, altele n exterior). n cazul Geomorfologiei, ca urmare a acumulrii unui fond important de informaii, sau dezvoltat ca domenii distincte: Geomorfologia general - are ca obiect de studiu analiza global a tipurilor de relief, studierea complex a tipurilor de relief, a conceptelor, legilor, principiilor etc. (studiaz tipurile de relief concretizndu-se prin exemple locale specifice). Geomorfologia regional - studiaz relieful i procesele geomorfologice dintr-o regiune concret a suprafeei terestre (la scar global - Geomorfologia bazinelor oceanice i Geomorfologia continentelor i la scar regional - Geomorfologia regiunilor deertice, glaciare, periglaciare, subtropicale etc). Geomorfologia tectono-structural - studiaz reliefurile individualizate pe diferite tipuri de structuri geologice, ale cror caracteristici sunt determinate n primul rnd de factori interni, ndeosebi micrile tectonice (Geomorfologia regional de platform, Geomorfologia regional de orogen - analiza macroformelor, la scar regional se urmresc raporturile dintre structura i alctuirea geologic i aciunea agenilor externi - analiza reliefului creat pe diferite structuri. Geomorfologia erozivo-acumulativ (sculptural) - studiaz geneza, evoluia i caracteristicile formelor de relief create dominant de agenii externi. n cadrul ei separnduse: - Geomorfo1ogia fluviatil; - Geomorfologia glaciar; - Geomorfologia periglaciar; - Geomorfologia dinamic; - Geomorfologia regiunilor marine i oceanice (studiaz relieful dezvoltat la

2

nivelul diferitelor trepte ale acestuia). Geomorfologia petrografic - studiaz relieful creat de agenii externi pe diferite tipuri de roci. Geomorfologia environmental - implic rezultatele relaiilor dintre aciunile antropice i procesele morfologice impuse de diveri ageni naturali. Studiaz relieful, agenii i procesele reliefogene n special cu diferite grade de antropizare.

DIRECII PRINCIPALE N STUDIEREA RELIEFULUIAnaliza morfografic - reprezint partea descriptiv a geomorfologiei, care se ocup de aspectul formelor de relief i de clasificarea acestora dup fizionomia (nfiarea) lor exterioar (n acest sens se ntocmesc hri morfologice, profile etc. ). Analiza morfometric - caracterizarea reliefului se face n funcie de parametrii si cantitativi (altitudine, adncime, pant, energia reliefului, densitatea i fragmentarea reliefului, ierarhizarea sistemelor de vi i interfluvii - pentru fiecare se realizeaz hri i diagrame). Analiza morfogenetic sau morfosculptural - explic formarea reliefului n funcie de agenii i procesele care au conlucrat n timp i spaiu la formarea lui. Analiza morfocronologic - pe baza acestei analize se stabilesc etapele evolutive prin care a trecut relieful unei regiuni n concordan cu vrstele stabilite de geologi. Analiza morfolitologic - stabilete raportul dintre caracteristicile fizice i chimice ale rocilor, modul de aciune al agenilor externi i formele de relief rezultate specifice. Analiza regional (regionarea) - presupune gruparea n cadrul unui teritoriu a formelor de relief cu un anumit specific genetic, structural, evolutiv, cronologic.

RELIEFUL GLOBULUI TERESTRU IERARHIZAREA FORMELOR DE RELIEFReliefosfera - reprezint un nveli continuu, baz a mediului geografic global i care nsumeaz ansamblul formelor de relief ale Terrei n strnsa lor unitate genetic, evolutiv, funcional, de poziie spaial i temporal (geomorfosfera = morfosfera). Evoluia Pmntului de-a lungul timpului a determinat individualizarea n cadrul reliefosferei a unor complexe de forme de relief cu dimensiuni, genez i evoluie distincte. I. Forme de relief de ordinul I (Forme planetare) Formele de relief de prim ordin sunt reprezentate de cele dou mari entiti ale suprafeei terestre: CONTINENTELE I BAZINELE OCEANICE. Bazinele oceanice ocup dou treimi din suprafaa terestr, aproximativ 71%, iar continentele (inclusiv insulele) ocup numai 29% din suprafa. CONTINENTELE - din punct de vedere geografic reprezint mari forme de relief pozitiv, nconjurate total sau predominant de apele mrilor i oceanelor. BAZINELE OCEANICE- constituie cele mai ntinse forme de relief negative, care

3

sunt umplute cu ap. Aceste diviziuni principale ale suprafeei terestre difer structural i topografic. Analiza structural pe vertical a celor dou entiti a artat faptul c crusta terestr (nveliul litosferic de deasupra discontinuitii Moho) are grosimi, structur geografic i compoziie petrografic diferite n zona continental fa de zona bazinelor oceanice. Sunt separate trei tipuri de cruste terestre: Crusta continental a regiunilor de platform este considerat crusta continental tipic; are o grosime de 30-45 km (medie 40 km). Partea superioar a acesteia are o compoziie predominant granitic (se remarc la suprafa n scuturile platformei continentale), n platforme rocile granitice sunt acoperite cu o cuvertur sedimentar. Crusta inferioar are o compoziie mai puin clar, mult timp s-a crezut c roca dominant este bazic, motiv pentru care s-a numit nveli bazaltic. Din mai multe considerente este mai plauzibil s se admit c rocile crustei inferioare au un chimism neutru (i nu total bazic).U U

Crusta oceanic se gsete sub bazinele oceanice i este alctuit n principal din trei straturi. Grosimea crustei este n medie de 5-7 km, rareori depete 10 km. Stratul superior al acesteia este format din sedimente neconsolidate (2 km maxim), stratul intermediar este format predominant din roci bazaltice i stratul inferior, care st direct pe manta, format din gabrouri i roci metamorfice, derivate din roci magmatice bazice (crusta oceanic are o compoziie bazic asemntoare bazaltului). Crusta regiunilor orogenice de pe continente este relativ groas (sub Alpi ajunge pn la 55 km, sub Appalachi la 65 km) partea superioar este predominant granitic (cuvertur sedimentar), iar n partea inferioar este format dintr-un amestec petrografic de la roci granitice (roci acide) pn la roci ultrabazice (peridotite). n concluzie, crusta continental, dei este mai groas, poate fi considerat mai uoar, fiind alctuit din topitur de silicai (SiAl), n timp ce crusta oceanic, dei este mai subire, este alctuit dintr-o topitur tot de silicai (SiMa), dar cu metale mai grele (conin Fe, Mg). Crusta oceanic cuprinde 59% din totalul suprafeei globului, dar apa ocup 71% din aceasta, rezult c 12% din suprafaa ocupat de ap apartine tipului structural continental i celui intermediar. n suprafa, continentele sunt formate din regiuni rigide (scuturi, blocuri, platforme), care formeaz nucleele acestora i care reprezint formaiunile cele mai vechi (precambriene), iar spre exterior se ntlnesc formaiuni mai mari (paleozoice, mezozoice, neozoice, care s-au ataat primelor), unele parial rigidizate, altele reprezentnd uniti de orogen. II. Formele de relief de ordinul II (Forme tectono-structurale) Formele de relief de ordinul II (relieful major) sunt acelea din care iau natere prin evoluia intern a scoarei terestre (prin micri tectonice) i evolueaz n cteva zeci de milioane de ani ( ex. Lanul muntos Alpino-Carpatic care a nceput s se nale acum 30 milioane de ani). Relieful major se subdivide n relieful major al continentelor i cel al bazinelor oceanice. a) Ansamblul marilor grupri de relief care alctuiesc suprafaa uscatului este reprezentat de MUNI, PODIURI, DEALURI i CMPII. MUNII - sunt formele de relief care n general depesc 1000 m altitudine reprezentnd 30% din suprafaa uscatului. Se pot mpri n:4

LANURI MUNTOASE (CATENE OROGENE) - lanurile de muni, actuali sau din trecutul geologic, care au n dezvoltare n fascicule ce muleaz cratoanele sau platformele, la care s-au adugat cu timpul alte. Aceste catene se suprapun peste poriune de orogen astfel se disting: catene assintice, caledonice, hercinice, alpine. Au lungimi de mii de km (Cordilierii - 8000 km, Anzii - 7000 km, Himalaya - 2400 km, Carpaii -1300 km, Alpii - 1200 km). MASIVELE MUNTOASE sunt resturi ale catenelor vechi paleozoice (hercinice i caledoniene), care au fost nivelate de eroziune, iar ulterior fragmentate tectonic i ridicate n timpul nlrilor alpine. Au nlimi ntre 800-1000 m, versani abrupi, vi nguste i adnci, interfluvii relativ netede, se prezint ca masive izolate sau fii montane alungite. PODIURILE (PLATOURILE) - reprezint un tip de relief, care au suprafaa uor vlurit sau aproape plan; domin regiunile mai joase i, la rndul lor, sunt depite altimetric de unitile montane; - pot avea poziii altimetrice variate, se pot gsi n spaiul cmpiilor, dealurilor i chiar a munilor. Acest fapt le impune anumite caracteristici fizice similare treptelor de relief n care se desfoar. Podiurile au din punct de vedere geologic structur tabular sau monoclinal. DEALURILE - constituie un tip de relief destul de fragmentat n suprafa, alctuind un ansamblu de culmi rotunjite suportate de vi cu o energie de relief de 150-300m; ca treapt hipsometric se desfoar ntre 300 i 1000 m; din punct de vedere geologic sunt alctuite din roci sedimentare i structur variat (cutat, monoclinal etc). CMPIILE - sunt forme de relief major, caracterizate prin suprafee netede sau uor ondulate, au altitudini cuprinse ntre 0-300 m, fragmentare redus i energie de relief sub 100 m. Din punct de vedere genetic se disting: CMPII DE ACUMULARE - a depozitelor fluviale, de glacis, lacustre, fluviolacustre, tabulare, de subsiden, de nivel de baz, deltaice, fluvio-glaciare etc. CMPII DE EROZIUNE - peneplene, de terase, colinare, de abraziune sau litorale. b) n cadrul bazinelor oceanice se disting urmtoarele forme de relief: platforma continental (elful), abruptul continental - panta (taluzul, povrniul continental), cmpiile i platourile oceanice, dorsalele medio-oceanice (lanuri de muni de natur vulcanic de patru ori mai mari - ca suprafa i volum, dect toi munii de uscat, reprezint 23, 2% din totalul globului); rifturile (vile de rift), fosele oceanice (gropile abisale). III. Forme de relief de ordinul III, IV Reprezint relieful mediu i minor - se grefeaz pe cele anterioare. Relieful minor i mediu prezint o mare diversitate de forme, create n general de agenii i procesele geomorfologice, care acioneaz asupra reliefului impus de factorii interni. Aceste categorii de forme reprezint obiectul de studiu al Geomorfologiei sculpturale (erozivoacumulativ). n cadrul geomorfologiei sculpturale s-au dezvoltat domenii tiinifice distincte, i funcie de agentul care a avut aciunea dominant n crearea formelor de relief specifice. Aceste domenii sunt: Geomorfologia fluviatil, Geomorfologia glaciar, Geomorfologia marin i litoral etc.

5

TREPTELE MORFOLOGICE CARACTERISTICE CONTINENTELOR I OCEANELOR CURBA HIPSOGRAFIC (HIPSOMETRIC A PMNTULUI)Diferenele morfologice i morfometrice dintre cele dou mari domenii ale Pmntului, apar n mod evident dac analizm curba hipsografic (hipsometric) a acestuia. Aceast curb este un profil ideal generalizat, care unete prile cele mai nalte cu cele mai joase ale suprafeei terestre. Aceast reprezentare grafic este construit ntr-un sistem de dou coordonate: pe abscis (Ox) este redat suprafaa Pmntului n procente, iar pe ordonat (Oy) sunt notate altitudinea, respectiv adncimea reliefului n metri.

Curba hipsometrica a Pamantului (M. Ielenicz, 2004)

6

Curba hipsografica

7

CURS 2AGENI I PROCESE CARE PARTICIP LA FORMAREA RELIEFULUIRelieful reprezint rezultatul n timp i spaiu a dou categorii de factori (ageni) care interacioneaz: AGENI (FACTORI) INTERNI SAU ENDOGENI, AGENI (FACTORI) EXTERNI SAU EXOGENI. Scoara terestr este supus unor fore antogenice; pe de o parte forele care tind s o deniveleze, iar pe alta forele care tind s o niveleze. Factorii interni i cei externi interacioneaz n procesul morfogenetic al reliefului; aciunea lor se ntreptrunde n sensuri opuse: ceea ce factorii endogeni ridic, este redus prin eroziune de ctre cei externi, iar ceea ce factorii endogeni coboar, factorii exogeni tind s nale prin acumulare. FORELE INTERNE - ENDOGENE, i au sediul n interiorul globului terestru, fiind determinate de diferenele termice, de cele constituionale i fizico-chimice dintre pturile constituente ale globului.U U U U U U

Aceste fore interne se manifest sub form de micri orogenetice, micri epirogenetice, procese de vulcanism, cutremure. MICRI OROGENETICE (micri orogene - tangeniale, orizontale) - reprezint micrile generatoare de muni (n limba greac oros = nlime, munte), dar trebuie precizat c la formarea munilor contribuie i micrile epirogenetice. Procesul de formare a munilor se descompune n urmtoarele etape: Structogeneza - care reprezint formarea unor structuri cutate; ansamblurile cutate iau natere la adncimi mari n crust, datorit presiunilor laterale. Structogeneza cuprinde deformarea formaiunilor geologice, formarea de cute, falii i pnze. Epirogeneza orogenic - reprezint ridicarea izostatic, a structurilor cutate, din cauza ncrcrii cu surplus de material ce s-a acumulat prin cutare. Morfogeneza - reliefarea prin eroziune a structurilor cutate i ridicate. Exemple de structuri orogenetice: hercinic, alpin etc. MICRI EPIROGENETICE (epirogene, pe vertical, radiale)- se mai numesc i micri ondulatorii, deoarece nregistreaz oscilaiile (relative) ale nivelului mrii fa de linia rmurilor. Micrile epirogenetice reprezint deplasri foarte lente de ridicare i coborre ale scoarei din zona continentelor i platformelor continentale pe suprafee ntinse sau foarte restrnse. Aceste micri pot fi pozitive (epirogenez pozitiv) sau pot fi negative (epirogenez negativ). n timpul epirogenezelor pozitive sunt scoase de sub apele mrii suprafee extinse (suprafeele de cmpie sau de podiuri joase se extind). De asemenea, n timpul micrilor de ridicare are loc adncirea vilor i tierea de terase, deoarece se intensific eroziunea nU U U U U U

adncime. Epirogenezele negative, provoac (transgresiuni) inundarea uscatului, se formeaz golfuri i limane, iar eroziunea apelor curgtoare este frnat, dar se intensific procesele de acumulare.

8

Micrile epirogenetice din trecutul geologic au determinat: a. TRANSGRESIUNI - naintarea mrii peste un sector continental (epirogenez negativ); b. REGRESIUNI - retragerea apelor de pe continent (epirogenez pozitiv). MICRI EUSTATICE - reprezint ridicrile sau coborrile Oceanului Planetar. Variaia nivelului oceanic are drept cauz principal variaiile climatice globale, dar uneori sunt legate de ridicri sau coborri ale fundului unui bazin marin (EUSTATISM DIASTROFIC). Micrile eustatice s-au manifestat de mai multe ori n Cuaternar pe fondul alternanelor glaciare i anteglaciare. Vulcanismul (Micarea topiturilor magmatice) - la scar global este nsoit de deplasarea plcilor, creterea lor n zonele de rift i micorarea n zonele de subducie; la nivel regional i local vulcanismul genereaz forme specific vulcanice (conuri vulcanice, lanuri vulcanice). Cutremurele (Seismele) - sunt zguduiri brute de scurt durat ale suprafeei Pmntului. Locul din interiorul Pmntului n care iau natere seismele se numete hipocentru, iar punctul corespunztor la suprafaa Pmntului se numete epicentru. Hipocentrul se poate gsi la adncimi variate, de la civa km, pn la adncimi de 700 km. Cutremurele pot provoca: prbuiri, alunecri de teren, crpturi i falieri, modificri ale liniei de rm, distrugeri de aezri etc. Foarte periculoase sunt cutremurele submarine, deoarece provoac valuri imense Tsunami (numele japonez). Valurile de tsunami sunt cunoscute pe coastele din jurul Oceanului Pacific. AGENII EXOGENI (EXTERNI) - reprezint totalitatea mediilor naturale mobile, purttoare de energie, care au capacitatea de a disloca i transporta particule din suprafaa terestr i de a crea forme de relief cu un anumit specific. Agenii exogeni acioneaz asupra structurilor geologice create de ctre agenii interni (endogeni), iar activitatea lor se desfoar sub imperiul a dou cmpuri majore: cel al radiaiei solare i cel al gravitaiei terestre.U U U U

Agenii exogeni sunt apa de ploaie (sau apele curgtoare temporare), rurile, apa mrii (valuri, cureni, maree), ghearii i zpada, aerul (vntul), organismele, omul. Aciunea lor morfogenetic poart numele de PROCESE EXOGENE. Agenii se manifest prin intermediul a trei tipuri de procese: eroziune, transport i acumulare.U U U U U U

Denumirea proceselor difer de la un agent la altul, dar fiecare are o aciune distinct erodeaz, deplaseaz i depune (ex: apele curgtoare realizeaz eroziune, transport i acumulare, ghearii - exaraie, transport i acumulare, vntul - coraziune, deflaie i acumulri etc). n cadrul proceselor geomorfologice de modelare, pe lng cele trei procese (eroziune, transport, acumulare) de importan major sunt PROCESELE DE METEORIZARE (METEORIZAIE) numite n multe lucrri PROCESE PREMERGTOARE EROZIUNII (PROCESE ELEMENTARE) i PROCESELE DETERMINATE DE ACIUNEA VIEUITOARELOR. METEORIZAREA (WEATHERING) este un ansamblu de procese fizice i chimice9

prin care se realizeaz distrugerea rocii pe loc, pregtind-o pentru eroziunea propriu-zis a celorlali ageni. Meteorizarea are loc la contactul dintre atmosfera terestr i rocile din care este alctuit relieful. Deci, meteorizarea reprezint totalitatea transformrilor pe care le sufer rocile, n contact cu factorii atmosferici (variaia temperaturii, umiditate, apa din precipitaii ce se infiltreaz n roci). Procesele de meteorizare conduc la dezmembrarea mecanic, la transformarea chimic a rocilor i la realizarea n timp a unor depozite i a ctorva forme de relief rezidual. Meteorizarea poate fi: - METEORIZARE MECANIC (DEZAGREGARE), - METEORIZARE CHIMIC (ALTERARE). DEZAGREGAREA - ansamblul de procese fizice care produc distrugerea (fragmentarea) rocilor, fr a modifica compoziia chimic a acestora. Dezagregarea se efectueaz n principal prin: insolaie, nghe-dezghe, umezire-uscare, cristalizarea srurilor. DEZAGREGAREA PRIN INSOLAIE este specific regiunilor cu climat arid, unde variaiile diurne ale temperaturii sunt mari. n zonele deertice i semideertice, temperaturile din timpul zilei ating 40-50 C, iar n timpul nopii coboar sub 0 C. n timpul nclzirii are loc dilatarea mineralelor din roc, iar n timpul rcirii contractarea acestora; efectul produs de variaiile termice este cu att mai mare, cu ct compoziia rocii este mai neomogen. Mineralele nchise la culoare (melanocrate - amfiboli i piroxeni) absorb mai mult cldur i se rcesc mai greu, n comparaie cu mineralele deschise la culoare (leucocrate - cuar, feldspai). Aciunea este deosebit n cazul granitelor, conglomeratelor i este redus n stratele groase de gresii. Tensiunile care iau natere n roc prin nclzirea difereniat a rocilor, a mineralelor componente, produc n timp fisurarea rocilor. Produsele dezagregrii: GROHOTI sau DETRITUS. NGHEUL-DEZGHEUL Dezagregarea produs de acest cuplu este legat de oscilaiile termice n jurul valorii de 0C. ngheul-dezgheul produc tensiuni laterale n interiorul fisurilor i porilor rocilor n care se infiltreaz apa, determinnd dezagregarea acestora. Prin nghe apa i mrete volumul cu aproximativ 9%. Procesul de dezagregare prin nghe-dezghe este eficient atunci cnd fisurile i porii rocilor sunt umplui cu ap n proporie de 91% (presiunile provocate de apa ngheat ating 2000-6000 kg/cm). n crpturile rocilor iau natere presiuni foarte mari datorit att mririi volumului apei prin nghe, dar i datorit apei, care ptruns n crpturi, este nchis ermetic de gheaa care se formeaz n partea superioar (dop de ghea), ngheul se produce treptat de la suprafa ctre interior. Apa se va infiltra i va ptrunde i mai mult n roc, iar cnd nghea presiunea va fi i mai mare. Procesul de fracturare a rocii prin presiunea exercitat de apa ptruns n roc, nchis ermetic printr-un dop de ghea format n partea superioar se numete HIDROFRACTURARE.10

Dezagregarea prin nghe se produce ndeosebi: n regiunile subpolare; n zonele temperate n etajul alpin i subalpin.

n urma procesului de dezagregare rezult materiale sfrmate, blocuri, bolovani coluroi; la baza pantelor se formeaz acumulri numite GROHOTIURI. CRISTALIZAREA SRURILOR Dezagregarea se produce datorit presiunilor care iau natere n interiorul rocilor, ca urmare a cristalizrii srurilor din soluiile supraconcentrate. Acest proces are loc mai ales n regiunile semideertice, dar apare i la falezele marine btute de valuri (sarea precipit n urma evaporrii apei de mare). UMEZIRE-USCARE - alternana dintre acestea duce la slbirea coeziunii rocii. Procesul este specific rocilor argiloase avide de ap, care n timpul perioadelor umede, ncorporeaz ap i i mresc volumul - GONFLARE. n perioadele de secet, apa se evapor, uneori rapid, se produce contractarea rocii i apariia de crpturi sub forma unei reele poligonale. Evaporarea determin i migrarea srurilor ctre suprafa, formnd eflorescene i cruste de sruri. Procesul de dezagregare prin umezire-uscare este specific zonelor semideertice i terenurilor alctuite din argile i marne. Rezultatele procesului sunt: particule fine, sruri precipitate, crpturi poligonale (soluri poligonale). ALTERAREA - METEORIZAREA CHIMIC - reprezint ansamblul de procese prin care are loc transformarea rocilor, crend structuri chimice diferite de cele ale rocilor din care au provenit. Principalele procese prin care se produce alterarea chimic sunt: oxidarea, hidratarea, hidroliza, carbonatarea i dizolvarea. Procesele de alterare sunt condiionate de: roc, aer, ap, temperatur, material organic aflat n descompunere. OXIDAREA este procesul prin care diverse elemente din minerale se combin cu oxigenul din aer i ap. Oxidarea cea mai puternic o sufer rocile metamorfice i magmatice, deoarece ele s-au format ntr-un mediu lipsit de oxigen. n contact cu atmosfera sau cu apa, elementele acestor roci se combin cu oxigenul, rezultnd oxizi i hidroxizi. Elementul cel mai sensibil, care intr n reacie cu oxigenul, este fierul; n locurile unde se produce oxidarea fierului culoarea rocilor este glbuie sau crmizie (prin oxidarea fierului rezult limonit). Dac fierul sufer reduceri (ctig sarcini negative) - coloraia verzui-albstruie, vineiu. Manganul sufer deasemenea oxidri i reduceri; oxidul de mangan d o coloraie neagr. CARBONATAREA - este procesul chimic prin care hidroxizii de calciu, magneziu, potasiu, sodiu, n contact cu dioxidul de carbon sau acidul carbonic, se transform n carbonai, care sunt uor de ndeprtat.

11

Carbonatarea este unul din procesele cele mai frecvente ntruct apa i dioxidul de carbon au larg rspndire. Calcarul este roca cea mai puternic atacat prin procesul de carbonatare, aciunea acestuia manifestndu-se n toate fisurile prin care apa poate circula; se creeaz relieful carstic (dolomitul are o solubilitate sczut). Apele suprasaturate n bicarbonat de calciu pot duce la fenomene inverse de precipitare, care creeaz roci calcaroase, fenomenul este prezent n interiorul peterilor. HIDRATAREA - este procesul prin care se realizeaz modificri de natur fizic (volum, mas) sau de structur chimic. Fizic, hidratarea duce la slbirea coeziunii dintre particulele minerale. Chimic este procesul de aderare a moleculelor de ap la structura chimic a mineralelor. Apa ptrunde n reeaua de cristale, ca ap de constituie, ducnd la crearea unui nou mineral (cristalohidrai). Exemple: anhidritul, prin hidratare, trece n gips, mrindu-i n acelai timp volumul cu 33%. Opus este procesul de deshidratare, prin care apa este eliminat (parial sau treptat) din compoziia mineralelor sau a rocii nsoit de transformri fizice i chimice. Apa este nglobat n moleculele mineralului, deci mineralele se transform n: Minerale hidratate. A + H2O (A H2O)B B B B

HIDROLIZA - reprezint procesul de descompunere a unor sruri, n prezena apei n care sunt dizolvate, n baza i acidul din care au provenit. Hidroliza este un proces fundamental n alterarea silicailor ducnd la formarea mineralelor argiloase. DIZOLVAREA - este procesul fizico-chimic prin care se exercit atacul apei asupra unor roci solubile. Dizolvarea precede sau se produce concomitent cu alterarea chimic. Agentul principal este apa. Rocile solubile n care dizolvarea este activ sunt: sarea, gipsul, calcarul. Dizolvarea depinde ns i de temperatura apei, precum i de gradul de ncrcare cu gaze sau acizi (cea mai specific este dizolvarea calcarului n ap ncrcat cu dioxid de carbon; solubilitatea sa n prezena dioxidului de carbon crete de 10 ori, iar a bicarbonatului de calciu de 30 de ori. Absorbia dioxidului de carbon scade odat cu creterea temperaturii i este activ n zonele reci). ACIUNEA ORGANISMELOR Dezagregarea rocilor se realizeaz prin creterea n grosime i lungime a rdcinilor care ptrund n fisuri i crpturi, sau prin sparea de galerii de ctre diferite animale (n roci fisurabile - gresii slab cimentate, argile, marne). Alterarea chimic se realizeaz prin: 1. Organismele (rdcini, bacterii) extrag din roc sau depozit- elementele necesare vieii. Aciunea poate fi nsoit de procese chimice (n special oxidri).12

2. Soluiile, n general acide, rezultate prin descompunerea materiei organice (rdcini, frunze, tulpini, fructe etc), dup moartea organismelor vii. Rolul cel mai important al organismelor l reprezint contribuia lor la formarea solurilor (n procesul de pedogenez). FORMELE REZULTATE: n urma dezagregrilor i alterrilor rezult o scoar afnat, denumit SCOAR DE ALTERARE, precum i un RELIEF MINOR. SCOARA DE ALTERARE constituie depozitul afnat, rezultat n urma proceselor de dezagregare i alterare a rocilor. Scoara de alterare este depozitul pe seama cruia, prin procese pedogenetice, se formeaz solul. Urmrind un profil evoluat al scoarei de alterare, pornind de la roca n loc, supus proceselor de meteorizare, se evideniaz pe vertical pe mai multe orizonturi: A. SOLUL ACTUAL, B. ORIZONT COMPLET ALTERAT (zona argiloas) - situate n partea superioar, frmiarea este maxim, cptnd form de argil, a crei compoziie depinde mai mult de clim i mai puin de roca din care s-a format. n acest orizont domin alterarea chimic i se formeaz solul. Aceast scoar de alterare este difereniat ca grosime i coninut n funcie de condiiile climatice care se modific zonal, precum i n funcie de roc. n fiecare zon morfoclimatic se ntlnete un anumit tip de scoar de alterare. C. ORIZONTUL ARGILO-DETRITIC - este constituit din sfrmturi care pstreaz compoziia rocii din care a provenit. D. ORIZONTUL DETRITIC - alctuit din sprturi de roc mai mari, coluroase. E. ZONA DE DEZAGREGARE FRONT DE METEORIZARE - pentru c ncepnd de aici au loc procesele de meteorizare (dezagregare i alterare). F. ORIZONTUL DE BAZ - ROCA N LOC - proaspt, neafectat.

RELIEFUL MINOR REZULTAT PRIN METEORIZARE I ACIUNEA VIEUITOARELORRelieful creat prin dezagregare: abrupturi, vrfuri izolate, ciuperci, sfinxuri, babe, creste, polie, brne, surplombe, mri de pietre, toreni de pietre etc. Ex: Creasta Cocoului - munii Guti, Acul Cleopatrei - munii Fgra, Babele, sfinxul - munii Bucegi. Relieful creat prin dizolvare: lapiezuri, doline, avene, peteri. Ex: lapiezuri pe a Slnic-Prahova. Relief dezvoltat prin procesele de alterare: cpni de zahr (Rio de Janeiro - sunt proeminene granitice, de zeci i sute de metri, care au rezistat alterrii n comparaie cu zona

13

nconjurtoare), taffoni (alveole n granitele din Corsica), blocuri sferoidale, alveole etc. Relieful biogen: crpturi n roci, microalveole, galerii create n roci sau depozite, furnicare.

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Solul actual Zona argiloasa Orizontul argilo-detritic Orizont detritic Zona de dezagregare Orizontul de baza

Structura scoartei de alterare

Dezagregare- inghet-dezghet (pene de

14

Diferite tipuri de dezagregare (dupa W.Kenneth Hamblin, 1989)

15

Diferite tipuri de dezagregare a rocilor

16

Acul Cleopatrei, Muntii Fagas (dupa N.Popescu)

17

CURS 3PROCESE I FORME DE RELIEF LEGATE DE ACIUNEA GRAVITAIEIProcesele gravitaionale afecteaz n general materialele care rezult n urma proceselor de meteorizare, deplasndu-le din regiunile nalte ctre cele mai joase. Exist ns cazuri frecvente de dislocare i deplasare a rocilor n loc (care nu au suferit procese de meteorizare). Micarea materialelor se face n dou moduri: 1. 2. prin autodeplasare (prbuiri, rostogoliri de grohotiuri, de blocuri mari de roc etc. ), prin intermediul unui agent sau transportator.

Micarea materialelor prin intermediul unui agent se numete TRANSPORT i este realizat de ctre: ruri, gheari, apa mrii, vnt. Deplasarea materialelor se poate realiza ns i de la sine - AUTODEPLASARE, agentul care pune n micare depozitele de versant i rocile fiind nsi GRAVITAIA. Procesele declanate i ntreinute de gravitaie (procese gravitaionale) conduc la formarea unui relief complex - RELIEFUL GRAVITAIONAL. Punerea n micare a materialelor este condiionat de: GRAVITAIE - ca for general i permanent se manifest prin unghiul local al versantului (componenta care acioneaz paralel cu planul nclinat se numete i fora de traciune, acesteia i se opune fora de frecare). Astfel panta terenului poart un rol foarte important n deplasarea materialelor. Cu ct panta este mai mare (mai aproape de 90), cu att fora gravitaional se manifest mai intens i viceversa.U U U U

GREUTATEA MATERIALELOR - ca for motrice, are importan n realizarea momentului de punere n micare a materialelor, n viteza deplasrii, n ncetarea micrii. Fora necesar pornirii unei mase, la pant egal, este cu att mai mare cu ct greutatea materialelor este mai mare; cu ct panta este mai mare, cu att fora necesar pornirii este mai mic. Dup cum se asociaz cele trei elemente - gravitaie, pant, mas de materiale, depinde realizarea pragului de declanare a deplasrii materialelor i a pragului de oprire a acestora (greutatea rmne pe loc - echilibru staionar).U U

Procesele de deplasare a materialelor pe versani sunt influenate i de: - gradul de coeziune a rocilor (rocile necoezive fiind nisipul, pietriul necimentat, argila au mobilitate mare); - prezena apei; - gradul de acoperire cu vegetaie. Clasificarea deplasrilor se poate face dup diferite criterii: vitez, natura litologic, individuale sau n mas, n funcie de pant, forma pe care o mbrac deplasrile etc. Pentru evoluia versanilor este important clasificarea dup VITEZA DE DEPLASARE, astfel se disting: DEPLASRI BRUTE (RAPIDE) - prbuiri (rostogoliri, nruiri), alunecri de teren, scurgeri;18

DEPLASRI LENTE - deplasri uscate lente, creepingul, deraziunea (coraziunea), sufoziunea, tasarea, solifluxiunea. DEPLASRILE BRUTE (RAPIDE) pot avea loc n prezena apei - DEPLASRI USCATE sau n prezena apei, dar nu ca agent, ci ca factor de condiionare - DEPLASRI UMEDE. PRBUIRILE - sunt cderi brute, fie ale materialelor devenite mobile n urma proceselor de dezagregare, fie a maselor de materiale de tipul blocurilor stncoase sau a depozitelor sedimentare. Se deosebesc: PRBUIRI INDIVIDUALE I PRBUIRI N MAS. PRBUIRILE INDIVIDUALE implic desprinderea i cderea unor fragmente, bucat cu bucat, a materialului dezagregat. Procesul se produce ritmic i se realizeaz n funcie de cauzele locale i cele anotimpuale. Deplasarea materialelor se poate face prin cdere liber, cnd panta este foarte mare (aproximativ 90%), prin rostogolire n lungul pantei, cnd aceasta este mai redus sau se poate deplasa prin salturi.U U U U U U

n urma acestor procese, la baza versanilor abrupi supui dezagregrii se formeaz: TRENE DE GROHOTI - cnd abruptul are o pant uniform pe toat limea lui; - CONURI DE GROHOTI - cnd deplasarea se realizeaz n lungul unui canal (rezultat i el fie prin dezagregare, fie prin avalane). PRBUIRILE N MAS sunt deplasri brute (nruiri, surpri) care afecteaz un volum mare de material; se mai numesc PRBUIRI DE VERSANT. Fenomenele respective sunt ntmpltoare i au loc cnd dezechilibrele de versant se produc n urma unor fenomene naturale sau antropice deosebite (cutremure, ploi toreniale, explozii, erupii vulcanice). Asemenea prbuiri afecteaz i golurile subterane (peteri, tuneluri), fie c sunt antropice (galerii de min, exploatri de sare). Deplasrile se pot face prin cdere liber sau pot aprea combinate cu micrile de translaie, cu cele de rostogolire (prbuiri, alunecri). Ex: Lacul Rou - creat pe rul Bicaz n 1837 ca urmare a unei prbuiri. Pe versanii a cror instabilitate este determinat de eroziune fluviatil, de abraziune marin (care creeaz nie la baza lor), prbuirile se fac sub form de nruire. Deplasrile n mas intr n categoria FENOMENELOR DE RISC NATURAL. ALUNECRILE DE TEREN (landslide - englez; glissement de terrain - francez) sunt deplasri plastice ale maselor sau materialelor, care au loc n lungul versanilor sub efectul gravitaiei. Noiunea de alunecare de teren desemneaz att procesul de deplasare, ct i forma de relief rezultat. n limbajul popular la noi n ar exist o serie de termeni sinonimi alunecrii: pornitur, fugitur, rp, hrtoape, vrtoape, glimei, copraie, igli etc. Alunecrile de teren se produc cu viteze variabile, dar n general sunt deplasri rapide, reprezentnd un mod de evacuare rapid a materialelor de pe versani. La un proces de alunecare, masa de pmnt este separat de roca n loc printr-un plan de alunecare.U U

Cauzele alunecrii sunt de trei feluri:

19

1. CAUZE POTENIALE, 2. CAUZE PREGTITOARE, 3. CAUZE DECLANATOARE. CAUZELE POTENIALE sunt legate de existena a trei factori care se cumuleaz simultan n acelai loc (regiune): o ROCA, o PANTA, o APA. ROCA, pentru a deveni favorabil procesului de alunecare trebuie s fie plastic i s fie omogen sub raportul texturii, sau s fie n alternan cu orizonturi permeabile de roci sedimentare. Planul de alunecare se plaseaz la nivelul stratului impermeabil i obligatoriu e total plastic. Procesul de alunecare este cauzat de existena unor mase de argile sau de formaiuni argiloase, care joac rolul de ORIZONT DE ALUNECARE ( pentru ele nsi sau pentru rocile ce li se suprapun). PANTA devine eficient n declanarea alunecrii atunci cnd componenta tangenial a forei de gravitaie depete limita de rezisten (limita de plasticitate) a masei de pmnt (panta se constituie ntr-un element morfometric care asigur deplasarea). Cele mai frecvente alunecri se produc pe pante mai mari de 10, 15; exist ns probabilitatea alunecrii la nclinri mai mici n funcie de calitatea rocii i de volumul de ap nmagazinat n roc (montmorillonit - alunecrile se produc la pante de 2, 3). APA este elementul care controleaz declanarea i meninerea procesului de alunecare. Apa determin starea de plasticitate a materialelor argiloase i care prin nmagazinarea ei n roc i contribuie la micorarea forei de rezisten a acesteia. Umectarea poate fi total sau parial; la alunecrile tipice umectarea cuprinde talpa alunecrii i masa ce va aluneca, dar cnd limita de plasticitate a argilei este depit alunecarea se transform n curgere. CAUZELE PREGTITOARE sunt cele care conduc la starea de instabilitate: abundena apei (provenit din ploi, topirea zpezii, ape subterane), mrirea greutii maselor prin nmagazinarea unui volum de ap; eroziunea lateral a rurilor; producerea de vibraii n masa versanilor; cutremure (creeaz crpturi i apa se infiltreaz) sau impuse de aciunile antropice (secionarea versanilor; suprancrcarea versanilor cu construcii; circulaia vehiculelor grele; defriri). CAUZELE DECLANATOARE presupun cumularea n timp a celor anterioare i ruperea echilibrului. EVOLUIA PROCESULUI: - faza pregtitoare, de alunecare lent, incipient (nu este depit pragul geomorfologic), - alunecarea propriu-zis, - faza de stabilizare natural. Declanarea alunecrii i evoluia alunecrii se poate produce brusc fr apariia unor fenomene pregtitoare sau, din contr, poate aprea faza pregtitoare. Alunecarea propriu-zis - masele de pmnt se deplaseaz cu viteze relativ mari, cu zgomot, iar procesul de deplasare rapid, cu viteze de 0, 3-0, 5 m/s, dureaz cteva minute sau cteva ore, dup care are loc o relaxare a vitezei de deplasare, ajungndu-se la 10-15 m/an (SUA consider alunecri foarte lente v5-30m; materialul deplasat formeaz movile dispuse haotic, sau uneori n iruri paralele. Eroziunea torenial distruge valurile de alunecare i formeaz copraie. Distrugerea n continuare a acestora las doar nite mameloane numite gruiei, iar cnd sunt nali, conici se numesc igli.

22

Dup vrsta alunecrii: 1. 2. alunecri actuale, contemporane, n general active; alunecri vechi - fosile care pot fi la zi sau acoperite.

Alunecrile de teren afecteaz i micoreaz calitatea economic a unui teren prin neregularitile pe care le introduc n morfologia versantului, deasemenea duc la distrugerea solului. Alunecrile afecteaz terenurile arabile, agricole (livezi), vii, puni, ci de comunicaie, aezri omeneti. Alunecrile sunt considerate procese de risc cu mare grad de periculozitate pentru activitile umane. MSURI DE COMBATERE A ALUNECRILOR DE TEREN n general, msurile urmresc refacerea structurii interne a pmnturilor alunecate prin creterea coeficientului de frecare i prin creterea coeziunii dintre particulele constituente; mrirea rezistenei la rupere a masei alunecate; evitarea umectrii masei de pmnt prin reducerea infiltraiei sau prin coborrea nivelului freatic (lucrri de drenaj a izvoarelor, a ochiurilor de ap n areale cu exces de umiditate). Amintim mai jos cteva dintre aceste msuri: - pentru fixarea rpelor de desprindere a maselor alunecate se planteaz masa alunecat i rpa de desprindere cu specii forestiere sau cu specii pomicole mari consumatoare de ap (ex. ctina); - efectuarea anurilor de coast - acestea se taie amonte de rpa de desprindere i au rolul de a dirija apele scurse pe versant, n afara suprafeei alunecate; - realizarea de drenuri, care pot fi: - superficiale (canale, anuri adnci tiate n masa alunecat pentru colectarea surplusului de ap din alunecare); - verticale - care urmresc att uscarea masei alunecate ct i coborrea nivelului pnzei freatice sub suprafaa de alunecare; - realizarea unor construcii de sprijin, pentru protecia cldirilor i cilor de comunicaie, drumurilor etc.; - uscarea masei de pmnt printr-un sistem de rezistene electrice sau congelarea masei de pmnt pentru creterea rezistenei ei.

CURGERILESunt procese gravitaionale rapide prin care un volum important de materiale (argilonisipos, cenu vulcanic etc. ), ce au consisten redus i caracter fluid, sunt deplasate spre baza versantului. n funcie de participarea apei ca factor de condiionare, curgerile pot fi: curgeri uscate i curgeri umede. 1. CURGERILE USCATE - afecteaz acumulrile de sfrmturi de la cele greoaie (grohoti) pn la cele mai fine (nisipuri). - curgerile de pietre - sunt deplasri n mas a grohotiurilor, la care deplasarea este determinat de destabilizarea (stricarea stabilitii) acumulrilor de materiale. Aceast deranjare a stabilitii este produs de suprancrcarea maselor de grohoti prin aporturile laterale de grohoti, determinnd creterea masei de grohoti acumulat i mrirea

23

forei de traciune. Deplasarea materialelor este favorizat de: procesele nghe-dezghe - produc tensiuni n masa de grohoti (n regiunile periglaciare montane i n regiunile periglaciare submontane, unde existena unui pat de sol ngheat favorizeaz deplasarea materialelor); de ocuri i vibraii. Formele rezultate sunt: curenii de pietre i cmpiile de grohoti.U U

curgerile de nisip - sunt frecvente n nisipurile uscate i afecteaz flancurile dunelor din

regiunile aride i semiaride. 2. CURGERILE UMEDE - se realizeaz n prezena apei, care are rol de lubrifiant pentru particulele i aglomerrile de sfrmturi. Se deosebesc dou tipuri de curgeri umede: Curgeri de nisip umed, Curgeri de noroi (toreni noroioi).

CURGERILE DE NISIP UMED se produc atunci cnd acumularea de ap din masa de nisip depete limita critic de umectare a acestuia. Situaiile n care pot aprea curgeri nisipoase sunt diverse. Cnd ptura de nisip este subire, ele se pot forma la suprafa, n urma unor ploi i sunt de scurt durat. n stratele groase de nisip, curgerile se pot forma la nivelul pnzei freatice. Pe malurile vilor, unde sunt retezate strate de nisipuri pot aprea deasemenea curgeri de nisip. Cele mai periculoase sunt cele din galeriile de min i din tunele, ele anticipeaz fenomenele de prbuire din cadrul acestora. CURGERILE DE NOROI (MUD FLOW) se produc atunci cnd rocile argiloase sunt supraumectate, iar limita de plasticitate a lor, datorit mbibrii cu ap, este depit. n comparaie cu alunecrile de teren, curgerile noroioase sau torenii noroioi au o dezvoltare liniar n cadrul unei vi. La curgerile de noroi se pot distinge urmtoarele elemente: bazin de recepie, canal de scurgere, con de acumulare. Curgerile noroioase au o capacitate de transport mai mare dect a apelor curgtoare (au vscozitate mare i greutate volumetric mare), dureaz pn cnd, ntreaga cantitate de material nmuiat de ap este eliminat de pe versant. n zona temperat se produc frecvent deplasri de toreni noroioi primvara, cnd se topesc zpezile. n ara noastr, torenii noroioi se ntlnesc n zonele subcarpatice (v. Buzului, n Vrancea, n Moldova). O form aparte de curgeri noroioase sunt curgerile umede de cenu vulcanic (Vezuviu 1906; n Indonezia se numete lahar). Acestea se produc n timpul activitii vulcanului i se declaneaz n urma a dou cauze: ploi vulcanice i expulzarea apei lacurilor cantonate n craterul vulcanic. Msurile de prevenire sunt similare cu cele de la alunecri: - mod de folosire a terenurilor adecvat inndu-se cont de pant, alctuire geologic, permeabilitatea rocilor etc.; - protejarea vegetaiei; - drenarea suprafeelor cu exces de umiditate etc. Cele de combatere, ca i n cazul alunecrilor, presupun drenarea regiunilor cu exces de24

umiditate, fixarea prin vegetaie etc.

PROCESE GRAVITAIONALE LENTE(SUFOZIUNEA, TASAREA, CREEPING, SOLIFLUXIUNE) 1. SUFOZIUNEA (din italian, suffodio = a submina, a spa pe dedesubt) - este favorizat de roci friabile, poroase (loessuri, nisipuri), i de suprafee ce au pante mici. Sufoziunea poate fi mecanic i chimic. SUFOZIUNEA MECANIC - rezult din aciunea apelor de infiltraie care disloc i transport particulele fine ce intr n alctuirea depozitelor sedimentare, afnate, poroase, slab coezive, relativ permeabile. Sufoziunea este afectat de fluctuaiile nivelului freatic; cnd nivelul acestuia se ridic are loc dislocarea particulelor fine, cnd acesta coboar are loc transportul particulelor spre nivelul freatic a celor dislocate anterior. Procesul genereaz n cadrul stratelor afnate goluri, tuneluri subterane de sufoziune. La suprafaa terenurilor apar microforme: microdepresiuni plnii de sufoziune, puuri de sufoziune, rpe de sufoziune.U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U U

(ex. Plniile de sufoziune apar n loessurile din Dobrogea, n lungul Dunrii, Ialomiei). SUFOZIUNEA CHIMIC - se produce ca urmare a ptrunderii i circulaiei apei n rocile i depozitele friabile, apa dizolv srurile depuse n porii rocilor i transport aceste sruri n soluie ctre pnza freatic. 2. TASAREA (tasser = a nghesui, a ndesa) - este procesul de comprimare a rocilor sub efectul propriei greuti sau al unor sarcini suplimentare exterioare. Tasrile au loc mai ales n rocile puin consolidate, apar n roci cu spaii interstiiale, cum ar fi loessul, dar i n argilele i marnele nisipoase i chiar n grohotiurile consolidate. Procesul este direct proporional cu volumul rocilor sau cu volumul golurilor din interiorul masei de pmnt. Tasarea se produce n general pe suprafee plane sau relativ plane. n comparaie cu sufoziunea, unde subminarea este datorat golurilor din interiorul stratului creat de circulaia subteran a apei, tasrile duc la ndesri de sus n jos. n ansamblu, are loc o reducere de volum n interiorul rocii, care se manifest la suprafa prin lsri - excavaiuni de suprafa.U U

Tasarea se asociaz frecvent i cu alte procese cum ar fi: sufoziunea, creepingul, splri, alunecri i prbuiri. Procesul se datoreaz mai multor cauze: Tasarea prin compresiune impus de greutatea volumetric a rocii sau prin aplicarea unor sarcini suplimentare externe, care mresc fora de apsare asupra materialelor de pe versant;U U U U U U

Tasarea prin subsiden care se produce n urma exploatrii apelor subterane, gazelor naturale, ieiului;U U U U U U

Tasarea prin bttorire n lungul potecilor de vite;U U U U U U

Tasarea asociat cu procesul de sufoziune - sufoziunea ndeprteaz particulele din interiorul masei de roc, favoriznd, la suprafa, procesele de tasare. Formele rezultate n urma proceselor de tasare sunt:U U

Depresiuni de tasare, de multe ori au forma unor plnii - plnii de tasare, i care n limbajul popular se numesc CROVURI (specifice Cmpiei Romne - de la Olt pn la Buzu25

i Siret). Dimensiunile acestora sunt variabile, pot avea diametre de la civa zeci de metri pn la 2-3 km i adncimi de 2-3 m (gvane, padine). Se pot vedea mai ales primvara, zpada pstrndu-se n interiorul acestora un timp mai ndelungat, precum i n timpul ploilor cnd apa bltete n ele. Vaiugi de tasare - rezult din unirea crovurilor pe aliniamentul unor tunele de sufoziune. Trepte de tasare - apar pe versani, iar atunci cnd condiiile sunt ndeplinite pot evolua ctre alunecri de teren. Pe versani se dispun pe curbele de nivel, apar ca bruri orizontale, separate de mici abrupturi (cu nlimi de civa decimetri) care se ntind pe zeci de metri. Se numesc crri de oi (eng.. sheeptracks) ntruct se consider c aceste tasri apar pe crrile fcute de animale. 3. CREEPING (SOIL CREEP) (eng. creep) - a se tr, a se furia. Este un proces gravitaional foarte lent i superficial, care apare pe pantele puin nclinate i cu sol bine dezvoltat. Acest tip de micare reprezint suma unei infiniti de micri foarte scurte, separate prin micri mai ndelungate, pe care le execut fiecare particul din componena cuverturii de material ce acoper un versant. Aceste deplasri mici, individuale se datoreaz mai multor cauze: nghe-dezghe; uscare-umezire; schimbrile de volum datorate umiditii sau variaiilor termice; creterea i uscarea rdcinilor plantelor etc. Procesul este greu vizibil (viteza de depunere a particulelor este cuprins ntre 0, 1-10-15 cm/an); la suprafaa solului apar mici valuri. Deplasarea ctre aval a materialelor acioneaz asupra vegetaiei; trunchiurile copacilor se nconvoaie n ncercarea de a-i pstra verticalitatea, ntruct rdcinile sunt deplasate n aval. Deraziunea este aciunea de eroziune (mecanic) pe care o exercit o mas de roci sfrmate sau o scoar groas de alterare ce se deplaseaz deasupra rocilor pe care le acoper. Se produce deformarea lent a capetelor de strat, lefuirea rocilor etc., n timp ndelungat se formeaz vi de deraziune i ndoirea capetelor de strat prin creeping. 4. SOLIFLUXIUNEA (din Latin, solum = sol, fluo = curgere) este o deplasare lent i n mas a unui strat supraumectat pe un pat de roc ngheat. Deplasarea se face ntre patul de roc ngheat i stratul nierbat de deasupra, mai rezistent datorit esturii rdcinilor covorului ierbos. Procesul se materializeaz prin valuri de solifluxiune foarte frecvente n regiunile polare i subpolare, unde exist un orizont de permafrost care formeaz patul ngheat i un orizont de molisol care formeaz stratul mobil de deasupra.U U U U

Permafrostul este mai mare de 100m, iar cea a molisolului este de 1-2 m, solifluxiunea se produce n lunile de var 2-3 luni/an; n regiunile temperate fenomenul se produce la altitudini mari, dureaz 2-3 sptmni pe an. Cnd procesul este puternic pot s apar rupturi n valul de solifluxiune; aceste valuri vor fi transformate n trepte de solifluxiune, moment n careU U U U U U U U U U U U

procesul devine periculos, pentru c scoate la zi grohotiul instabil din ptura de molisol. Formele de relief sunt de tipul ondulrilor, ridurilor, valurilor, marghilelor i brazdelor nalte de pn la 0, 5m.

26

A- SURPARI B- ROSTOGOLIRI

PRABUSIRI

PRABUSIRI

27

ALUNECARI DE TEREN

Alunecari in pseudoterase BOTOSANI (dupa M. Bleahu, 2002)

28

Tipuri de deplasari gravitationale. Clasificare de Varnes, citat de M. J. Selby, 1996.

Curgere noroioasa Brazilia (dupa W.Kenneth Hamblin, 1989)

29

CURGERI NOROIOASE

CREEPING

30

1 . Siruri de palnii sufozionale

2 .Vale sufozionala (dupa V. Tufescu)

31

CURS 4MODELAREA VERSANILOR PRIN SCURGERI DE AP NEPERMANENTModelarea versanilor sub aciunea apei nepermanente, provenit din ploi i topirea zpezii, manifestat sub forma scurgerii de versant, este un proces complex care implic desprinderea materialelor, transportul acestora i depunerea lor. Eroziunea hidric pe versani se produce evolutiv, avnd mai multe stadii: - eroziunea produs de picturile de ap cu energie cinetic mare (impact erosion) acest proces se numete - PLUVIODENUDARE; - eroziunea n suprafa (sheet erosion) - cnd apa se scurge areolar sub forma unei pelicule subiri, pe toat suprafaa versantului i n lungul acestuia; - eroziunea prin cureni concentrai (rill erosion, gully erosion) - cnd apa se concentreaz linear n lungul unor canale elementare de eroziune. PLUVIODENUDAREA reprezint aciunea de eroziune datorat picturilor de ploaie. Picturile de ploaie acioneaz asupra particulelor de la suprafaa solului sau asupra rocilor cu care intr n contact. Desfurarea procesului ncepe prin aciunea de izbire a particulelor de sol de ctre picturile de ploaie, apoi, datorit impactului, are loc dislocarea i mprtierea particulelor. Aparent, aciunea pare nensemnat, dar este unul din cele mai eficiente procese de denudare, deoarece impactul particulelor este puternic (sunt puse n micare particule pn la civa mm n diametru). Eroziunea terenurilor prin aciunea picturilor de ploaie depinde de:U U U U U U U U

mrimea picturilor, viteza cu care cad, desimea lor i unghiul sub care ating solul. Energia cinetic a picturilor de ploaie avnd masa m i viteza v poate fi calculat dup formula E= mv/2; energia cinetic a picturilor de ploaie se transform n lucru mecanic care este consumat n mai multe direcii: n ndesarea agregatelor de sol; n distrugerea agregatelor de sol;

- n desprinderea particulelor din agregatele de sol i transportul lor odat cu apa la o anumit distan de locul impactului (n mod obinuit ele sunt ridicate civa decimetri i deplasate pn la un metru de locul provenienei). Masa picturii de ploaie poate fi estimat prin diametrul picturii; majoritatea picturilor au diametre de 0, 2-0, 7 mm, dar pot ajunge la 5-6 mm. Viteza de deplasare a picturilor de ploaie depinde de masa picturii i de forma picturii.

32

ENERGIA CINETIC A PICTURILOR DE PLOAIE N FUNCIE DE DIAMETRUL LOR (dup C. Barat, citat de J. Tricart, 1977)

Diametru [mm] 0, 5 1 2 3 4 5 6 7

Greutatea picturii Viteza [m/s] mg 0, 06 0, 52 4, 16 14, 04 33, 28 65 112, 32 178, 36 3, 5 4, 4 5, 9 6, 9 7, 7 8 8, 2 8, 4

Energia kgmP

cinetic

0, 37675* 10-6P

5, 03 72, 40 344, 24 986, 28 2080 3776, 19 6292, 51

Efectul produs de aceste aciuni de izbire-dislocare-mprocare este maxim pn cnd la suprafaa solului se formeaz o pelicul de ap de trei ori diametrul picturii de ploaie. Cantitatea de particule desprinse depinde de proprietile solului i rocii, precum i de gradul de acoperire cu vegetaie. Aciunea picturilor de ploaie este maxim pe solul lipsit de vegetaie sau n artur. De asemenea s-a constat c rocile afnate, cu granule mici, sunt mult mai afectate dect cele cu granulaie sau coeziune mare. Pe terenurile acoperite cu pajiti sau sub pdure aciunea de izbire a picturilor de ploaie este aproape absent procesul, deoarece picturile de ap nu ajung s loveasc direct solul, energia lor cinetic fiind dispersat de vegetaie. n urma procesului de izbire-dislocare-mprocare a picturilor de ploaie nu rezult nici o form morfologic de relief, ci doar efecte: distrugerea agregatelor de sol, eliberarea particulelor din agregatele de sol, dislocarea i transportul lor lateral (peste 45% din particulele dislocate sunt deplasate n josul pantei); creeaz pe suprafaa versanilor materiale lipsite de coeziune, care sunt preluate i transportate n continuare n lungul versantului de ctre SCURGEREA N SUPRAFA (procesul de izbire-dislocare-mprocare este premergtor eroziunii n suprafa).U U U U U U

EROZIUNEA N SUPRAFA (splarea) este procesul de evacuare sau transport executat de ctre apa de ploaie sau de ctre apa provenit din topirea zpezii, care se scurge neconcentrat, pelicular pe ntreaga suprafa a versantului. Aceast aciune poart i alte denumiri: eroziune pelicular, eroziune difuz, eroziune areolar, denudaie.U U U U U U

Formarea scurgerii de suprafa ncepe atunci cnd cantitatea de precipitaii depete cantitatea de ap reinut pe versant prin: 1. 2. 3. cantitatea de ap reinut de vegetaie; cantitatea de ap acumulat n microdepresiuni; cantitatea de ap infiltrat.

33

Odat cu declanarea scurgerii apei pe versant, procesele de eroziune i transport legate de aceasta devin active. Procesul de eroziune n suprafa este condiionat de o serie de factori: de clim, de gradul de acoperire cu vegetaie, panta, lungimea pantei, alctuirea litologic, expoziia versanilor i modul de folosin a terenului. Pentru estimarea eroziunii exist numeroase formule de calcul n funcie de parametrii luai n considerare. Efectul cel mai puternic al eroziunii n suprafa este ndeprtarea solului, la nceput eroziunea afecteaz orizonturile superioare, apoi pe cele profunde, putnd ajunge la roca de baz, pe care o poate de asemenea afecta. EROZIUNEA PRIN CURENI CONCENTRAIU U U U

IROIREA este prima treapt spre organizarea scurgerii. iroirea reprezint ruperea continuitii de apa aflat n curgere pelicular pe versant. iroirea este realizat sub forma unui pienjeni de ap ce se strecoar printre neregularitile solului. Eroziunea prin iroire creeaz forme de relief incipiente i efemere sub forma anurilor de iroire (cu lungimi pn la 1 m); aceste forme se autodistrug dup ncetarea ploii.U U U U

Prin concentrarea elementar a iroaielor de ap ia natere (se formeaz) scurgerea n iroaie, care face trecerea ctre scurgerea concentrat. Curgerea apei adunat sub form de uvoaie are o for eroziv mai mare, adncete nuleele, care cu att mai mult au capacitate de a aduna ap, astfel c pe pant n jos se transform ntr-o reea ce poate fi liniar sau arborescent. Scurgerea n uvoaie creeaz forme de relief numite rigole (rill-erosion) ce pot avea adncimi de la 1-2 cm pn la 20 cm i lungimi de zeci de m.U U U U

iroirea foarte avansat poate modela versani ntregi, lsnd n relief rocile mai rezistente la eroziune; astfel iau natere piramidele de pmnt care reprezint poriunile mai rezistente, neatacate de eroziune (ex. Rpa Roie - Sebe). Un stadiu avansat fa de rigol l reprezint OGAUL (gully); acesta poate avea adncimi de 2-3 m i lungimi de ordinul sutelor de metri (dar sub 1 km). Ogaele pot s apar ca formaiuni discontinui n lungul versantului, fiecare avnd o evoluie proprie.U U

EROZIUNEA PRIN RAVENAREU U

Ravenarea reprezint un stadiu mai naintat de evoluie al formei, ea rezultnd din unirea ogaelor din lungul versantului i concentrnd n interiorul ei toate uvoaiele de ap ce se scurg pe versant. Ravenele au adncimi mai mari de 2-3m, lungimi de peste 1 km i limi de ordinul zecilor de metri. La o raven se contureaz trei elemente: - vrful ravenei (rpa de obrie) - partea superioar cu abrupturi accentuate; este extrem de activ prin naintarea spre amonte pe versant; - canalul de scurgere al ravenei - la care se disting malurile abrupte, cu procese interne de splare i surpri; - gura ravenei, urmat de conul de dejecie rezultat din acumularea materialelor transportate provenite din eroziunea n lungul canalului de scurgere.U U U U U U

Eroziunea care se realizeaz n lungul ravenei apare sub cele trei forme ale sale: regresiv, liniar, lateral.U U U U U U

Eroziunea regresiv este dominant n vrful ravenei, determinnd alungirea acesteia i34

degradarea unui spaiu din ce n ce mai mare din cadrul versantului. Eroziunea liniar controleaz adncimea ravenei, procesul derulndu-se prin retragerea pragurilor i rupturilor de pant n lungul talvegului ravenei. Eroziunea lateral afecteaz malurile ravenei ducnd la lrgirea acesteia. Eroziunea prin cele trei forme de aciune determin creterea cantitii de material ncorporat (determinnd creterea debitului solid al scurgerii). Materialul transportat pe o raven activ este evacuat complet i depus la gura ravenei, sub forma conului de dejecie. Acest con de dejecie este constituit din materialele provenite din malurile i talvegurile ravenei i prezint o sortare invers fa de materialele care formeaz conurile de grohoti (fragmente de dimensiuni mai mari sunt depuse la gura ravenei, iar fragmentele cu dimensiuni mai mici din ce n ce mai departe de aceasta). STADIILE DE EVOLUIE ALE UNEI RAVENE:U U U U U U U U U U U U

1. stadiul incipient, care corespunde nceputului formrii scurgerii concentrate, direcionrii acesteia pe anumite aliniamente i formarea unei forme incipiente de eroziune rigola (rigola mare); acest stadiu marcheaz tranziia de la efectul eroziunii n suprafa ctre eroziunea n lungul canalelor de scurgere.U U

2. stadiul de formare a ogaelor discontinue, ele evolueaz independent n lungul versantului fa de anumite baze locale de eroziune etajate pe versant.U U

n mod obinuit, panta talvegului ogaului este aceeai cu panta versantului. 3. formarea ravenelor de versant prin integrarea ntr-o singur formaiune de eroziune a ogaelor. n lungul talvegului n acest stadiu se pstreaz pragurile de eroziune i pragurile rezultate din unirea ogaelor dispersate anterior pe versant. 4. stadiul de realizare a profilului de echilibru dinamic, ncepe n momentul n care ncepe o uniformizare a talvegului ravenei prin dispariia pragurilor i prin diminuarea procesului de eroziune liniar din lungul canalului de scurgere. n acest stadiu panta talvegului evolueaz independent de panta versantului. Cnd se realizeaz un echilibru dinamic ntre potenialul de transport i potenialul de eroziune, pe fundul ravenei se instaleaz o ptur aproape continu de aluviuni. 5. stadiul de stingere a ravenei, cnd, prin diminuarea pantei talvegului ravenei, capacitatea de transport a acesteia scade ncepnd cu un proces de acumulare regresiv de la gura de vrsare a ravenei ctre amonte. CLASIFICAREA RAVENELOR: Dup mrime: MICI - adncimi mai mici de 5m, lungimi de pn la 300m, suprafa de alimentare pn la 50 ha. MARI - au adncimi pn la 100m, lungimi pn la 1km, suprafa de alimentare sub 100 ha. FOARTE MARI - adncimi pn la 30m, lungimi mai mari de 1km, suprafaa de alimentare depete 100 ha. Dup stadiul de dezvoltare:

35

Ravenele active n stadiul incipient; Ravenele active n stadiul evoluat; Ravenele stabilizate parial; Ravenele stabilizate total. Dup poziia fa de reeaua hidrografic: Ravenele de versant - sunt ravenele nou formate pe versanii din interiorul bazinelor hidrografice toreniale sau fluviatile, prin ele crete densitatea reelei hidrografice din interiorul unui bazin i lungimea canalelor de scurgere. Ravenele de vale - a cror evoluie este legat de reactivarea vechilor viugi. configuraia n plan (Ireland, 1939): Dup

Ravene liniare - sunt lungi i nguste, au un vrf ascuit i puine ravene secundare (tributari); Ravene sub form de bulb - sunt lungi i spatulate la vrf, dar pot deveni liniare n partea inferioar; Ravene dendritice - cu numeroase ramificaii n zona de obrie; Ravene zbrelite - au brae i tributari care intr n ravena principal n unghi de aproximativ 90; Ravene paralele - cu dou sau mai multe brae paralele care se unesc n ravena principal; Ravene compuse - sunt o combinaie de dou sau mai multe dintre formele de ravene menionate mai sus. Dup criteriul formei seciunii transversale: Ravene cu seciuni transversale n form de U - se formeaz n depozitele de loess, unde malurile se retrag prin prbuire. Dac exist o capacitate redus de transport a depozitelor dislocate din maluri, seciunea transversal capt o form trapezoidal, ntruct se afl mult material stocat la baza malurilor de raven. Ravene cu seciuni transversale n form de V - se dezvolt acolo unde depozitele sunt relativ rezistente la eroziunea liniar. Dac prin adncire se atinge suprafaa rocii n situ ori are loc o acumulare pe fundul ravenei, seciunea devine rectangular. Seciunile transversale n form de V se formeaz cnd malurile sunt puternic atacate de ogae, iroiri, splri i piping (sufoziuni). ntre aceste dou tipuri exist mai multe forme intermediare. Rigola, ogaul, ravena sunt forme care se menin i se dezvolt n cadrul versanilor; determin fragmentarea versanilor i produc degradarea suprafeei acestora; prin lrgirea regresiv a ravenelor sunt scoase din folosin numeroase terenuri. CONSECINELE EROZIUNII N SUPRAFA Sub aspect geomorfologic, prin aceste procese de eroziune i transport areolare se asigur i se controleaz ntreaga evoluie a versanilor n funcie de parametrii morfometrici i litologici ai acestora.

36

Evoluia versantului poate sa mbrace dou direcii: fie o retragere paralel cu el nsui; fie o diminuare treptat a nclinrii versantului ctre un profil de echilibru. Eroziunea n suprafa are efecte spectaculoase, deoarece se ntlnete n toate zonele morfoclimatice ale globului, cu excepia uscatului situat sub gheari. Produce o eroziune lent, neobservabil a solurilor, care se repercuteaz ns asupra asociaiilor vegetale naturale i cultivate care acoper versantul. Pierderile de sol care se realizeaz pe suprafee ntinse i n toate regiunile aduc prejudicii mari agriculturii (sub culturile agricole solul este mai puin protejat dect cel situat sub vegetaia natural); datorit ndeprtrii orizontului fertil este diminuat productivitatea solului. Ex: n urma unei ploi toreniale ntr-o regiune afectat de eroziune, pe un teren n pant, se pierd 1, 6-2 mm de sol, iar pe un teren arabil 2, 5-5 mm de sol. Astfel, n 25- 30 de ani pot fi nlturai 20-30 cm de sol, care n mod natural poate fi refcut n aproximativ 3000 ani. DETERMINAREA EROZIUNII N SUPRAFA 1. METODA PEDOLOGIC - are la baz cartarea solurilor i compararea profilelor de sol etalon n evoluie normal. n funcie de orizonturile de sol erodate, exist o clasificare a solurilor erodate ce cuprinde 5 clase de eroziune.CLASA DE SOL ERODAT CRITERIILE CONSECINELE EROZIUNII N CLASA RESPECTIV

Soluri cu eroziune neapreciabilU U

50 % la pioase, >70% la pritoare Grosimea solului erodat este mm/an Scoaterea teritoriului din circuitul agricol

Soluri cu eroziune excesivU U

37

2. MSURTORI CANTITATIVE pe parcele experimentale; acestea se amenajeaz n lungul versantului n funcie de nclinarea versantului, de tipul de sol, de modul de utilizare a versanilor. Parcelele au minim 10 m, iar lungimea trebuie s fie de 5 ori mai mare dect lungimea parcelei. La baza parcelei se amenajeaz un colector n care se adun apa i solul erodat de pe parcela respectiv. n apropierea acestor parcele se instaleaz pluviografe care nregistreaz cantitatea i durata fiecrei ploi. n urma acestor msurtori se obin: cantitatea de precipitaii, cantitatea de ap scurs pe parcel i colectat la baza ei, cantitatea de sol erodat. Se stabilesc legturi directe prin coeficieni de corelare ntre cantitatea de sol erodat i ceilali parametri. 3. CALCULE TEORETICE Formula universal a eroziunii (Wischmaier, 1960) pentru estimarea eroziunii medii anuale: Er= k Lm In S C Cs Er= eroziunea solului; k= indicator de agresivitate pluvial; S= indicator al erodabilitii solului; C= indicator al proteciei oferit de culturi; Cs= indicator al efectului lucrrilor antierozionale; I= panta medie a versantului %; L= lungimea versantului (m);P P P P

Aceasta formul a fost adaptat de ing. M. Mooc: E=k S C Cs L0, 3 I1, 4 (m=1, 2 - 1, 7; n=0, 2 - 0, 30, 7 - 0, 8) k= coeficientul de agresivitate a fost calculate pentru ara noastr:P P P P

-

0, 06 pentru Cmpia i Dealurile de Vest; 0, 12-0, 14 pentru cea mai mare parte a regiunilor de cmpie i deal; 0, 15-0, 16 pentru Carpaii Meridionali i Orientali.

38

CLASIFICAREA SOLURILOR N RAPORT CU ERODABILITATEA (F. Grecu, 2004)

Clasa

Caracterizarea solului

Valoarea coeficientului de corecie pentru erodabiliti n formula de calcul a eroziunii

1 2 3

Soluri foarte puternic sau excesiv erodate cu coeziune mic, fr structur. Soluri foarte puternic sau excesiv erodate cu coeziune mic, slab structurate. Soluri puternic sau foarte puternic erodate, cu coeziune mijlocie sau slab i moderat erodate cu coeziune mic. Soluri puternic sau foarte puternic erodate, cu coeziune mare, bine structurate, profil puternic dezvoltat. Soluri slab sau moderat erodate, cu coeziune mijlocie, profil puternic dezvoltat, roca mam friabil. Soluri slab sau moderat erodate cu coeziune mare, structur bun, profil puternic dezvoltat, roca mam friabil.

1, 2 1, 0 0, 8

4

0, 7

5 6

0, 7 0, 6

PREVENIREA I COMBATEREA EROZIUNII N SUPRAFA Msurile pentru prevenirea i combaterea eroziunii n suprafa au n vedere meninerea procesului sub control, pn la limita maxim admisibil n funcie de categoria de teren; aducerea terenurilor degradate n limitele accesibile de folosire. Aceste obiective pot fi realizate prin eliminarea i diminuarea cauzelor care provoac procesul de eroziune n suprafa, precum i a efectelor. Aceste obiective se pot realiza prin: 1) Metode de prevenire - se refer la organizarea teritoriului agricol n aa fel nct s elimine pe ct posibil eroziunea n suprafa de pe terenurile n pant.U U

2) Metode de combatere - care urmresc att nlturarea cauzelor ct i nlturarea efectelor scurgerii de suprafa. Pentru micorarea efectului proceselor de izbire i de distrugere a solului de ctre picturile de ploaie, terenurile afectate trebuie cultivate cu ierburi, cereale pioase, vegetaie arbustiv, care s se constituie ntr-un ecran protector ntre sol i picturile de ploaie. Diminuarea scurgerii pe versant i mpiedicarea organizrii scurgerii concentrate pot fi obinute prin mai multe tipuri de lucrri:U U

39

U U

agrotehnice; silvotehnice; hidrotehnice;

Lucrrile agrotehnice se refer, n primul rnd, la aratul n lungul curbelor de nivel, la brzduirea versanilor (artura adnc, pn la 50 cm, se face la anumite distane n lungul versantului, n funcie de nclinarea i lungimea versantului), afnarea solului (fcut toamna, dup recoltare - mrirea capacitii de infiltrare i reinere a apei n sol). Lucrri silvotehnice - urmresc reinerea apei din precipitaii, diminuarea scurgerii pe versant, mpiedicarea concentrrii apei pe anumite aliniamente, realizarea unor perdele forestiere n lungul versantului, ntre care se amenajeaz perdele de cultur agricol, distana dintre perdele n funcie de volumul de ap scurs pe versant, pe lungimea i nclinarea versantului.U U

Lucrri hidrotehnice - se aplic pe terenurile unde procesul de eroziune este foarte puternic. Aceste lucrri sunt: canale de coast (anuri spate n lungul curbelor de nivel, care au drept scop reinerea apei scurse de pe versant). Aceste canale sunt prevzute cu instalaii de evacuare ctre canalele colectoare. Terasele artificiale sau agroterasele (trebuie inut seama de constituia geologic a terasei, dac solul este alctuit din roci argiloase, rezult procese de alunecare).U U

ORGANISMELE TORENIALE I EROZIUNEA PRODUS DE CTRE ACESTEA Termenul de torent definete att cursul de ap rapid i temporar, ct i forma de relief creat pe pante nclinate de ctre curgerea temporar.U U

Sub raport geomorfologic, torentul reprezint forma de relief creat prin asocierea de ogae i ravene, care se concentreaz ctre un canal de scurgere colector, n lungul cruia se realizeaz transportul de ap i materiale erodate. Sub raport hidrologic, este un curs natural de ap cu scurgere intermediar, care se formeaz prin asocierea multiplelor ravene i ogae, organizndu-se ntr-un bazin hidrografic elementar. Agentul care controleaz ntreaga activitate morfogenetic a unui torent este apa curgtoare provenit din ploi i topirea zpezilor. La bazinele toreniale mari se mai adaug uneori i apa provenit din pnza freatic prin izvoare. Fora care determin intensitatea i durata proceselor este cea hidrodinamic. Procesele care se deruleaz n cadrul organismului torenial i care determin mobilitatea dinamic a acestuia sunt: eroziunea (eroziunea n suprafa, eroziunea liniar, eroziunea regresiv, eroziunea lateral), transportul i acumularea.U U U U U U

Spre deosebire de ravene, care nu au un bazin de recepie, ci numai canal de scurgere, torentul, prin existena acestui bazin de recepie, poate colecta un volum mult mai mare de ape. Acest volum de ap este colectat, la rndul lui, la baza bazinului de recepie (acolo unde se concentreaz ravenele i ogaele care formeaz acest bazin de recepie). Cantitatea mare de ap colectat este evacuat printr-un canal de scurgere, care are o pant mare (mai mare dect cea a bazinelor fluviatile). Valoarea cantitativ a volumului de ap scurs n lungul unui torent depinde, pe de o parte,

40

de cantitatea de precipitaii, iar pe de alt parte de suprafaa de colectare a bazinului torentului. Condiiile care favorizeaz dezvoltarea torenilor: versani cu pante mai mari de 10 (pe care se poate organiza o scurgere liniar, rapid), lipsa sau slaba dezvoltare a vegetaiei, precipitaii bogate care au caracter torenial, roci i depozite uor de erodat, activiti antropice (despduriri, secionri de versani) etc. ELEMENTE COMPONENTE ALE UNUI TORENT 1. Bazinul de recepie - este partea superioar a torentului; alctuit din asocierea de ogae i ravene, care converg la baza bazinului de recepie, de unde ncepe canalul de scurgere. Multitudinea de ogae i ravene asigur bazinului de recepie un potenial morfodinamic foarte mare, asigurat de procesele de ravenare din cadrul fiecrei formaiuni toreniale. n cadrul bazinului de recepie predomin procesele de eroziune: Eroziunea regresiv este foarte activ, aceasta acionnd la fiecare ruptur de pant din lungul ravenelor. Eroziunea regresiv este deosebit de intens n toat zona de obrie a torentului. Eroziunea regresiv din zona de obrie determin schimbarea limitelor bazinului, ncorpornd spaii din ce n ce mai noi de pe versant (are loc lungirea i retragerea ctre amonte a bazinului torential). Aceast retragere ctre amonte (prile superioare ale versantului) este amplificat i de apariia proceselor de prbuire i de alunecrile de teren din vrful fiecrei ravene. Materialul dislocat i transportat de ravenele componente ale bazinului de recepie este transportat odat cu torentul de ap ctre CANALUL DE SCURGERE. Eroziunea liniar, prin care se asigur adncirea permanent a canalului de scurgere a fiecrei ravene n parte. 2. Canalul de scurgere asigur transportul debitului lichid i debitului solid provenite din bazinul de recepie. Raportul dintre cantitatea de material evacuat prin canalul de scurgere i cantitatea de material furnizat de bazinul de recepie, depinde de viteza de curgere n lungul canalului torenial, care la rndul ei, depinde de pant (panta este cea care regleaz n permanen acest raport). Procesele care au loc n cadrul canalului de scurgere: U

eroziunea liniar n lungul canalului;U

U

eroziunea regresiv la fiecare ruptur de pant existent n lungul canalului de scurgere;U

U

eroziunea lateral prin care se realizeaz retragerea malurilor sau versanilor torentului i lrgirea canalului.U

3. Conul de dejecie (AGESTRUL) este forma rezultat n urma procesului de acumulare; se formeaz la gura de vrsare a canalului de scurgere. Mrimea conului i granulometria materialelor din care este format depinde de stadiul de evoluie a torentului, de natura rocilor n care este ncrustat torentul i de mrimea viiturilor.

41

STADIUL DE EVOLUIE AL TORENTULUI Torenii cu profil longitudinal neechilibrat au capacitate de eroziune i transport mare, ceea ce duce la acumulri nsemnate de material n conul de dejecie. n schimb, torenii ajuni la un profil de echilibru, la care canalul de scurgere este mai uniform, nu prezint rupturi de pant, aportul de material la gura de vrsare este mult diminuat. Torenii ce se afl ntr-un stadiu de evoluie avansat - faza de stingere a torentului - se caracterizeaz prin pante foarte mici n zona inferioar a canalului de scurgere. n acest stadiu predomin procesele de acumulare de la gura de vrsare, care se dezvolt regresiv n lungul canalului de scurgere. Materialele, n cea mai mare parte, se depun n canalul de scurgere i mai puin n conul de dejecie. COMBATEREA PROCESELOR DE EROZIUNE TORENIAL Aceste lucrri se refer att la ravene, ct i la toreni, datorit faptului c scurgerea i procesele de eroziune, n ambele cazuri, se desfoar, n mare, dup aceleai legi. Ca i la eroziunea n suprafa i lucrrile de combatere a eroziunii toreniale urmresc, pe de o parte, diminuarea sau eliminarea complet a cauzelor care determin procesul i, pe de alt parte, diminuarea sau eliminarea efectelor proceselor de eroziune. Ca i la eroziunea n suprafa, deosebim, n funcie de tipul lucrrilor antierozionale, 2 tipuri: - agrosilvotehnice, - hidrotehnice. 1. Lucrrile agrosilvotehnice au drept scop mpiedicarea scurgerii i concentrrii scurgerii n vrful ravenei i al bazinelor de recepie ale torenilor.U U

Ca lucrare silvotehnic amintim mpdurirea suprafeei de alimentare a vrfului, dar acest procedeu se folosete n cazul n care ravenele i bazinele toreniale se dezvolt pe suprafee nclinate, cu panta mai mare de 30 %, suprafee care nu pot fi folosite agricol. n locul mpduririi complete se folosesc perdele forestiere, iar suprafaa dintre ele poate fi folosit agricol. i pdurile i perdelele forestiere au drept scop mpiedicarea scurgerii apei n vrful ravenei.U U U U

Lucrri agrotehnice: - brzduirea, - valurile de pmnt, - canale de coast. La canalele de coast, dac terenul este argilos, cu posibilitate de alunecare, apa acumulat n canalul de scurgere trebuie evacuat, prin conducte i canale de scurgere laterale. 2. Lucrrile hidrotehnice sunt mai pretenioase, mai costisitoare i de obicei urmresc nlturarea i diminuarea efectului de eroziune.U U

Tipul de lucrare hidrotehnic se alege n funcie de mrimea formaiunii toreniale i n funcie de parametrii hidrologici ai scurgerii (debit lichid, debit solid ), dar i n funcie de poziia, amplasamentul lucrrii n lungul formaiunii de eroziune. n funcie de acest ultim aspect deosebim: a) lucrri efectuate n vrful ravenei, care urmresc diminuarea sau eliminarea complet a eroziunii regresive i deci a extinderii n lungul versantului a formaiunii toreniale.U U

Pentru acest lucru n rpa de la vrful ravenei se construiete un sistem de baraje n cascad, care realizeaz n cele din urm colmatarea vrfului ravenei.U U

42

Peste materialele acumulate n primul baraj, se constituie un al doilea baraj i un al treilea sau al patrulea prin care practic ntregul vrf al ravenei este colmatat cu propriile alunecri. Dup umplere (colmatare) se intervine cu lucrri silvotehnice de fixare a acumulrilor din spatele barajului i de mpdurire a vrfului ravenei. b) Lucrri efectuate pe canalul de scurgere al ravenei sau pe canalul de scurgere torenial, urmresc diminuarea pantei de scurgere i nlturarea procesului de eroziune prin amenajarea aa-ziselor baraje de compensare a pantei.U U

n spatele lor se acumuleaz materialul transportat de raven, micorndu-se poriunea dintre baraje, pante (se msoar viteza de scurgere, crete ponderea procesului de acumulare). n funcie de dimensiunea canalului de scurgere torenial i al ravenei, n funcie de parametrii hidrologici ai scurgerii (debit lichid, debit solid) se folosesc diferite tipuri de baraje de compensare a pantei. Cleionaje (cele mai simple) - acetia sunt pari fcui din esene moi (salcie, plop) btui transversal pe seciunea ravenei ntre care se realizeaz o mpletitur de nuiele.U U

Garnisajul - este reprezentat prin unul sau dou rnduri de rui sau pari ncastrai transversal n albie i ntre care se aeaz nuiele.U U

Fascinajul - este alctuit din snopi de nuiele care pardosesc ca o saltea fundul canalului de scurgere. Fixarea lor se face tot cu rui de esen moale (s prind i s poat vegeta). Fasciculele se aeaz ntotdeauna cu vrfurile spre amonte. Acestea sunt avantajoase deoarece materialul folosit este la ndemn, odat cu putrezirea nuielelor aceti rui se prind i ele devin obstacole n calea materialelor. Dup compensarea complet a pantei se aplic i aici lucrri de fixare prin vegetaie a materialului transportat de toreni.U U

Garnisajele pentru ravenele tiate n formaiuni sedimentare mai fine, ce transport un material fin; Cleionajele pentru ravenele ce transport material mai grosier. Fascinaj pentru ravenele cu pant mic i nivel de viitur redus. Un alt tip de baraj ce nu se mai folosete lemnul, ci tot un material local - gabioane. Gabioanele sunt plase de srme care se monteaz transversal fa de formaiunea torenial i ntre care se aeaz pietriuri, bolovniuri care i ele pot s rein materialele n spatele lor.U U

Acestea sunt folosite n regiunile montane lipsite de pdure, dar unde exist suficient bolovni. Pentru formaiunile toreniale mari i care afecteaz construcii sau ci de comunicaie, compensarea pantei se face prin baraje de beton, baraje de piatr sau de crmid. Se folosesc i pentru amenajarea bazinelor toreniale care debuseaz n lacurile de acumulare (pentru mpiedicarea colmatrii).

43

DIFERENELE EFLUENEI ALUVIONARE PE FORME DE EROZIUNE I ZONE NATURALE N ROMNIA (M. Radoane, N. Radoane, I. Ichim, V. Surdeanu, 1999) Eroziune totalamil. tone %

Forme de eroziune Eroziunea in suprafata Eroziunea in adancime Alunecari Eroziunea in adancime si alunecari Eroziunea in maluri si albii Total

Coeficiunt de efluenta

Efluenta aluviunilormil.tone %

61,8 29,8 15,0

49,0 23,6 12,0

0,26 0,46 0,35

16,1 13,8 5,2

38,2 31,0 11,6

6,8 12,6 126

5,4 10,0 100,0

0,40 0,54 0,35

2,7 6,8 44,6

5,9 15,3 100,0

Formarea micilor rigole de siroire (dupa M. Bleahu,2002)

44

Picatura de ploaie ce cade pe o suprafata umeda a solului

Organism torential

45

Rigole inguste pe un versant dezgolit, indicand o eroziune puternica (dupa Soil Conservation Service)

Ravena sapata in orizontul superior puternic degradat (dupa Soil Conservation Service)

46

Eroziune datorata rigolelor si torentilor

47

CURS 5RELIEFUL FLUVIATILRelieful fluviatil este rezultanta scurgerii concentrate i permanente a apei n canale de scurgere. Ca i n cazul torenilor, procesele sunt determinate de curgerea concentrat a apei n lungul unui canal de scurgere. Spre deosebire de toreni, unde scurgerea i procesele dureaz att timp ct plou, dup care procesul nceteaz, procesele fluviatile sunt permanente.U U

n al doilea rnd, bazinele toreniale i canalele de scurgere torenial sunt mult mai mici dect ale rurilor i fluviilor; ele se extind doar pe o singur unitate de relief sau pe suprafee restrnse din aceeai unitate de relief, motiv pentru care avem organisme toreniale n regiunile de munte i n regiunile de deal.U U U U

FLUVIILE - traverseaz mari uniti de relief, asigurnd transferul de ap i materiale, din domeniile continentale ctre domeniile oceanice. Fluviile au ca nivel de baz nivelul oceanic, mult mai stabil dect nivelul de baz local de la gurile de vrsare ale torenilor.U U

Toate procesele fluviatile au ca agent apa curgtoare concentrat n lungul unui canal de scurgere, care formeaz un curent de ap continuu i permanent. Procesele sunt controlate de fora hidrodinamic, iar aceasta, la rndul ei, depinde de volumul de ap, deci de debitul lichid i de viteza de curgere a apei, care, la rndul ei, depinde de panta albiei fluviatile. Aceast energie hidrodinamic pe care o nmagazineaz curgerea fluviatil, constituie fora brut a curentului de ap, care poate fi consumat:U U

U

prin frecare intern ntre moleculele de ap, valoarea ei fiind n funcie de vscozitatea i turbulena lichidului;U U

prin frecare extern, la contactul cu malurile i cu patul albiei, adic n lungul perimetrului udat al albiei;U U

pentru transportul materialelor solide ncorporate curentului de ap.U

Fora net este acea energie rmas, capabil s erodeze, adic fora brut minus forele de frecare i fora de transport al aluviunilor. n funcie de valoarea acestei fore consumate de ru pe anumite tronsoane ale albiei fluviatile pot aprea situaii diferite: Fora net are valoare pozitiv (Fn > 0), n aceast situaie predomin procesul de eroziune i transport; Fora net este nul (Fn = 0), reprezint situaia de echilibru, energia de care dispune rul fiind suficient doar pentru transportul apei i materialelor; Fora net este negativ (Fn < 0), respectiv forele de frecare sunt mai mari dect fora brut, rul depune, are loc procesul de acumulare prin diminuarea capacitii de transport. innd seama de cele de mai sus, vom avea:

48

Fb = Q V2,P P

unde Q = debit; S = suprafaa udat V = viteza apei

Fb = fora brut; Dar, Q = S V, unde Fb = S V3P P

n aceste condiii, obinem formula forei brute i a forei nete: iar Fn = Fb - (Ffr. int. + Ffr. ext. + Ftr. ) PROCESELE FLUVIATILE Apa rului n deplasarea ei n lungul albiei realizeaz trei procese: EROZIUNE, TRANSPORT, ACUMULARE. Eroziunea fluviatil este procesul prin care este realizat forma de relief fluviatil - VALEA. Eroziunea este responsabil de adncirea i lrgirea vilor fluviatile; se disting astfel dou tipuri de eroziune fluviatil: eroziune liniar i eroziune lateral.U U

a) Eroziunea liniar se realizeaz n lungul curentului principal al cursului de ap i determin adncirea vii n lungul canalului de scurgere prin dislocarea i evacuarea fragmentelor de roc (se numete i eroziune n adncime). Procesul de eroziune liniar se poate realiza n mai multe moduri n strns legtur cu tipurile de scurgere i de transport, care la rndul lor depind de pant, forma albiei, debit (lichid, solid). Cele mai importante forme de relief create de eroziunea n adncime sunt talvegul i albia minor, iar din adncirea continu rezult versanii vii. Eroziunea n adncime este foarte activ, acolo unde panta talvegului este mai mare; tronsoanele foarte nclinate sunt erodate cu putere, ceea ce determin retragerea pantelor ctre amonte. Acest tip de eroziune se numete eroziune regresiv i este prezent la obria tuturor bazinelor toreniale care intr n componena unui bazin hidrografic fluviatil. Prin eroziunea regresiv are loc n special extinderea bazinului hidrografic, fie n detrimentul interfluviilor, fie prin captri n detrimentul altui bazin hidrografic. Tot datorit eroziunii n adncime, n lungul canalului de scurgere apar o serie de forme: adncituri (datorit curgerii turbulente), marmite (create de vrtejuri), surplombe (la baza cascadelor), repeziuri (datorate asperitilor rocilor mai dure), praguri (cnd benzile de roci dure sunt intersectate de albii), cascade (impuse n falii sau de roci cu densiti diferite).U U U U U U U U U U U U

b) Eroziunea lateral este procesul prin care apa rului acioneaz asupra malurilor. Eroziunea lateral este cea care controleaz lrgirea albiilor fluviatile i a vilor. Eroziunea lateral devine foarte activ pe msur ce se atenueaz cea n adncime. Eroziunea lateral este cea care controleaz evoluia meandrelor i care impune n ultim instan limea albiei i limea luncii. Cnd malurile sunt formate din roci moi, vile se lrgesc mult, apropiindu-se unele de altele. Baza versanilor, datorit eroziunii laterale, poate fi atacat, formndu-se surplombe. Eroziunea lateral poate crea la baza versanilor surplombe, care ulterior se vor prbui, sau, atacnd baza versanilor prin roadere, poate amplifica sau declana procese de alunecare n lungul versantului.49

TRANSPORTUL Transportul reprezint aciunea principal a rului, deoarece el controleaz procesele de eroziune i acumulare. Transportul se interpune ca un proces intermediar ntre cel de eroziune i cel de acumulare. Prin transport rul evacueaz propriile materiale dislocate, dar i materialele provenite de pe versani, prin eroziune n suprafa, ravenare, torenialitate i deplasare individual sau n mas n lungul versanilor. Capacitatea de transport a unui ru, exprim cantitatea total de materiale pe care un ru o poate transporta n lungul albiei (n toate cele trei moduri transport de fund, suspensie, soluie).U U U U

Competena de transport a unui ru se refer la mrimea, dimensiunea aluviunilor pe care un ru le poate transporta la un moment dat. Competena de transport este n funcie de debit i de viteza de curgere, deci de panta profilului longitudinal al cursului de ap.U U

Raportul dintre capacitate i competena de transport se modific n lungul unui ru. Rurile din regiunile muntoase, cu pante mari, au capacitate mare de transport, iar n zonele de cmpie cu pante reduse, capacitatea este mic.U U U U

De asemenea capacitatea de transport n timpul viiturilor este mare (pot fi deplasai bolovani mari), iar n timpul perioadelor secetoase este redus. n funcie de vitez a fost calculat competena apei de transport. Viteza apei 0, 15 m/s 0, 30 m/s 0, 70 m/s TIPURI DE TRANSPORT: n funcie de energia curentului de ap i de dimensiunile aluviunilor, transportul acestora se realizeaz n mai multe moduri: Transport pe fundul albiei ; Transport n suspensie; Transport n soluie. Transportul de fund, la rndul lui, se face n mai multe moduri, n funcie de greutatea materialelor, de panta talvegului, de debit etc. - prin trrea blocurilor; - prin rostogolirea bolovniurilor i pietriurilor; - prin salturi - nisip i pietri. Mrimea aluviunilor transportate pe fundul albiei este n funcie de competena curentului de ap. Acest tip de transport devine mai important n timpul viiturilor, fiind nesemnificativ la nivele coborte sau de etiaj ale rurilor.50

Diametrul particulelor 0, 1 mm 2, 5 mm 25 mm

Materialele grosiere rmase pe fundul albiei formeaz pavajul hidraulic al albiei - PAVAJ DE FUND.U U U U

Prin mecanismul de transport, aluviunile transportate se rotunjesc din cauza frecrii i ciocnirii ntre ele i de fundul albiei. S-a calculat c, pentru a-i reduce diametrul la jumtate, marna trebuie s fie transportat peste 30 km, calcarul peste 50 km, granitul peste 100 km. Transportul n suspensie se refer n primul rnd la materiale fine, n general sub 0, 8 mm i la substane coloidale din masa curentului de apa. Greutatea lor specific este cu puin mai mare dect greutatea specific a apei; ele sunt susinute n masa curentului de ap de ctre curenii ascensionali i de turbulenele curgerii lichide. Cu ct turbulena este mai mare, cu att cantitatea de material transportat n suspensie este mai mare. Datorit dimensiunilor mici, aceste materiale n suspensie pot fi transportate la viteze mici ale curentului de ap, la nivele sczute ale curentului de ap. n timpul viiturilor i acest tip de transport se amplific datorit aporturilor laterale de pe versani, a materialelor fine. Transportul n soluie se refer la elementele dizolvate din roci de ctre apa rului. Acest tip de transport are nsemntate deosebit n masivele calcaroase, n rocile care conin sare, gips etc. ACUMULAREA Acumularea fluviatil se realizeaz n stadiul final al procesului de transport. Acumularea materialelor se poate face n cadrul albiei minore, n albia major i la gura de vrsare a rului (a fluviului) n colectorul imediat mai mare. Acumulrile din albia minor sunt temporare; fiind ntr-o continu transformare i micare, ele avnd caracter de tranzit. n albia rurilor rezult cteva forme de relief: bancuri acumulative, ostroave, plaje de nisip, renii. Acumulrile din albia major (lunca) - albia major corespunde unei albii de inundaie care preia surplusul de ap care nu poate fi transportat de albia minor. Apa de inundaie care acoper parial sau n totalitate seciunea albiei majore este ncrcat cu material aluvionar n suspensie. Odat cu lrgirea albiei de scurgere, viteza rului scade, micorndu-se astfel competena de transport i, mai departe, decantarea i acumularea aluviunilor fine aflate n suspensie pe suprafaa albiei majore (luncii). n afara acestor depozite autohtone aluviale ce provin din propria ncrctur a curentului de ap n albia major mai ajung i materiale alohtone provenite din materialele conurilor de dejecie ale afluenilor fluviatili sau toreniali. Conurile de dejecie sunt formate din depozite coluviale splate de pe versani i depuse la baza acestora. n aceste depozite coluviale ajung i materiale de acumulare, atunci cnd condiiile morfo-litologice o permit.U U

Acumulrile de la gurile de vrsare ale rurilor se difereniaz n funcie de colectorul care preia volumul de ap i concomitent cu el i volumul de material transportat de acesta. Materialele care ajung la gura de vrsare a rurilor sunt predominant materiale fine, transportate de ctre ru n suspensie. Atunci cnd colectorul este tot un ru, o parte din materialele transportate de rul aferent se depun n albia minor sub forma conurilor aluviale, cealalt parte fiind preluat de curentul de ap al colectorului.

51

La gurile de vrsare ale rurilor sau fluviilor care se vars n mare se formeaz acumulri de decantare fie sub forma unor conuri aluviale, submerse, a unor delte submerse, a unor delte emerse, cmpii lacustre, cmpii fluvio-marine.U U U U

FORMELE DE RELIEF CREATE DE SCURGEREA FLUVIATIL Formele de relief create de apele curgtoare se pot mpri n: forme de eroziune i forme de acumulare, iar ntre ele se pot plasa i f