Почему морские утёсы сохраняются, пока пляжи исчезают

Вертикальная скальная стена может стоять, как лезвие, рядом с пляжем, который уже спланирован волнами до ровной поверхности. Одни и те же волны ударяют и по тому, и по другому. Результаты различаются, потому что различны материал и механика их разрушения.

Пляжный песок — это рыхлый осадочный материал. Каждая песчинка мала, подвижна и легко подхватывается гидродинамическим касательным напряжением, когда волны накатывают и откатывают. Турбулентность удерживает зерна во взвеси, продольные прибрежные течения переносят их вдоль берега, а профиль берега постоянно перестраивается к равновесному уклону, который распределяет и рассеивает энергию волн. Скальный утёс, напротив, представляет собой непрерывный массив породы. Его устойчивость определяется прочностью на сжатие, прочностью на растяжение и геометрией сети трещин.

Когда волны ударяют в утёс, значительная часть их энергии концентрируется в зонах трещин и разломов, а не распределяется по всей поверхности. Гидравлическое действие закачивает воду и воздух в трещины; абразия использует захваченные в потоке гальки как режущий инструмент; растворение действует на минералы с повышенной растворимостью. Но если порода мощная, хорошо сцементированная и слабо трещиноватая у поверхности, подмыв основания идёт медленно. Тогда законы механики горных пород приводят к эпизодическим обрушениям: длительные периоды почти незаметных изменений сменяются редкими обвалами, которые срезают крупные блоки, при этом в среднем профиль утёса остаётся крутым.

Этот контраст можно представить как особый способ управления «энтропией» побережья. Пляжи максимизируют рассеяние энергии, выравниваясь и пологими склонами гася волны; утёсы, напротив, концентрируют напряжения, минимизируют площадь поверхности и отступают рывками, сохраняя резкие уступы. На больших временных интервалах узкий, почти вертикальный утёс поэтому может сохраняться бок о бок с широким, низким по рельефу пляжем, даже под действием одного и того же непрерывного прибоя.

loading...