Original paper

Bedrock slope evolution in saltrock terrain

Mottershead, D.N. Wright

Abstract

Saltrock is a highly soluble terrain-forming material and, over short periods of time under predominantly solutional erosion processes, shows readily measurable change. It provides an analogue for landform evolution on less rapidly soluble materials such as limestone and gypsum. Saltrock erosion in a Mediterranean environment is observed with erosion pins on both solid outcrop and rockfall debris. Erosion of the salt terrains is very closely related to rainfall events. Surface lowering rates of up to 20 mm per 100 mm rainfall are observed, representing an annualised rate of ca 100 mm a−1 (= 10 m per century or 100 m per millennium). Clear relationships, which are described by bivariate polynomial equations, exist between slope angle and erosion rate. Slope evolution is then modelled with these equations, to reveal good correspondence with the small-scale landforms present at the field sites.

Kurzfassung

Salzgestein ist ein leicht lösliches landschaftsformendes Material, das in überschaubarer Zeit messbare Erosion durch Lösungsprozesse aufweist. Die Erosion in diesem Gestein kann analog zu Prozessen in anderen, weniger löslichen Gesteinen, wie etwa Kalkgestein oder Gipsgestein, gesehen werden. Die Erosion des Salzgesteins in mediterranen Gegenden wurde mittels Erosionsbolzen auf Festgestein und losen Gesteinshängen ermittelt. Erosion des Salzgesteins ist eng mit Niederschlagsepisoden verbunden. Es wurden Oberflächenerosionsraten von bis zu 20 mm pro 100 m Niederschlag beobachtet, die auf eine jährliche Rate von ca. 100 mm a−1 (= 10 m pro Jahrhundert oder 100 m pro Jahrtausend) schließen lassen. Konkrete Verhältnisse zwischen Hangwinkel und Erosion konnten durch polynomische Gleichungen aufgezeigt werden, anhand derer die Hangentwicklung simuliert werden konnte. Die Simulationen lassen sich positiv mit den realen Landschaftsformen vergleichen. French La roche saline est un matériel de formation de terrain fortement soluble et, au cours de courtes périodes soumises principalement à des processus d'érosion par dissolution, offre une altération aisément mesurable. Ceci fournit une analogie à l'évolution des formes paysagères sur des matériaux moins rapidement solubles tels que le calcaire et le gypse. L'érosion des roches salines dans un environnement méditerranéen est observée avec des piquets d'érosion à la fois sur des affleurements solides et des débris de chutes de pierres. L'érosion des terrains est très étroitement liée aux événements pluviométriques. Les surfaces avec une baisse des taux allant jusqu'à 20 mm pour 100 mm de précipitations sont prises en compte, représentant un taux annualisé d'approximativement 100 mm a−1 (= 10 m par siècle ou 100 m par millénaire). Des relations claires, décrites par des équations bivariantes polynomiales, existent entre l'inclinaison du versant et le taux d'érosion. L'évolution de la pente est alors modélisée à partir de ces équations, pour révéler une correspondance valable avec les formes paysagères de petite échelle présentes sur les sites extérieurs.