Мерзлотные формы рельефа

Криогенными называют геологические, физические, биохимические и другие процессы, происходящие в самых верхних частях земной коры и обусловленные сезонным и многолетним промерзанием и протаиванием увлажненных рыхлых горных пород, охлаждением мерзлых пород, и замерзанием подземных вод.

Направление и интенсивность криогенных процессов связанны с особенностями накопления четвертичных осадков, с тепловлагообменом в верхних горизонтах горных пород, с динамикой промерзания и протаивания.

Для процесса рельефообразования наиболее существенное значение имеют подземные воды и, прежде всего надмерзлотные, циркулирующие в пределах деятельного слоя, или СТС (сезонно-талый, слой) с которым и связаны главные геологические события в районах с распространением многолетней мерзлоты.

Среди мерзлотных процессов наибольшее распространение получили:

пучение и морозобойное растрескивание грунтов, образование жильных льдов, формирование полигональных форм на поверхности, склоновые процессы и термокарст.

Криогенные формы рельефа платформенных областей.

Комплекс криогенных форм рельефа обусловлен совокупностью процессов: морозобойного растрескивания, вымораживания, пучения, протекающий на фоне морозной денудации (разрушения).

Бугристо-западинный рельеф преимущественно низменных платформенных равнин:

морозобойные полигоны

(тетрагоны, гексагональные формы, валиковые вогнутые полигоны),

мелкополигональные формы или структурный грунт:

(пятна-медальоны, каменные кольца, многоугольники, каменные венки),

миграционные бугры:

(бугры-торфянники, земляные бугры, бугры-могильники),

бугры-булгунняхи или пинго,

гидролакколиты,

плосковыпуклые ледяные тела-наледи,

термокарстовые формы рельефа:

(термокарстовые озера, аласы, байджерахи).

Криогенные формы рельефа горных склонов и орогенных областей.

Комплекс криогенных форм, обусловленный совместным действием процессов морозного выветривания, десерпции, солифлюкции, гравитации.

Гольцовый рельеф обнаженных склонов:

солифлюкционные натечные формы — грязевые потоки, образующие валы, языки, натеки, оплывины,

солифлюкционные террасы,

структурные солифлюкционные полосатые грунты, разделенные промоинами — ложбинами стока, там же развиваются делли, характерные для склонов с малыми уклонами (до 3 градусов).

курумы потоки обломочного материала, в плане напоминающие движение рек, потоков, ручьев на пологих склонах (до 10 градусов),

каменные глетчеры долин и склонов

массы крупного обломочного материала, сцементированного льдом.

Источником питания льдисто-обломочным материалом долинных глетчеров служат каровые ледники, а для присклоновых глетчеров — весь гравитационно-снежный материал, поступающий с верхней части склонов.

Криогенные формы рельефа Юго-Восточного Алтая.

В Горном Алтае криогенным (мерзлотным) рельефом выделяется Юго-Восточный Алтай, территория, которого в большей степени относится к рассматриваемому нами Кош-Агачскому административному району.

Предложенный в качестве модели район выгодно отличается от других своим высотным положением, наличием суровых климатических условий, широким распространением криогенных форм рельефа и что важно отсутствием лесной растительности, скрывающей наблюдаемые природные явления и затрудняющей их изучение.

Полевые маршрутные и полустационарные исследования, проводимые отдельными учеными и коллективами ВУЗов (БГПУ, результаты работы которого с 1969 по 1980 год, приведены ниже) криогенных явлений на территории Юго-Восточного Алтая позволили выявить следующие данные.

1. Многолетняя мерзлота во впадинах существует длительное время и приурочена к хорошо увлажненным участкам днищ на абсолютных высотах от 1 400 до 2 800 м.

На плато и междуречных водоразделах мерзлота отсутствует.

Кровля многолетней мерзлоты вскрывается на разной глубине: 1,3-1,8 и 2-3 м и глубже. Положение ее зависит от состава грунтов, их увлажненности, рельефа и растительности.

Мощность мерзлоты различна: от 4-9 до 25-90 м (по устным сведениям 200-800 м на плато Укок и по долине р. Бургазы).

2. В зависимости от условий промерзания и происхождения мерзлые отложения имеют разную криогенную текстуру.

Выявлена слоистая криогенная текстура озерных илистых отложений в буграх пучения, корковые криотекстуры в щебнисто-галично-валунных отложениях, базальная в илах, суглинках, глинах; при промерзании в них возникают шлиры льда.

3. Криогенные формы рельефа приурочены к местам распространения, как островной, так и сплошной многолетней мерзлоты.

Под влиянием криогенных процессов меняется характер мезо- и микрорельефа: возникают формы при переходе из воды в лед, изо льда в воду, при периодической смене фазовых переходов из воды в лед, изо льда в воду.

4. Наиболее ярко выражены в природе пучинные, полигональные, наледные, термокарстовые криогенные формы рельефа.

Их разнообразие наиболее изучено во впадинах Юго-Восточного Алтая (Результаты исследований 1969, ’70, ’78, ’81, ’82, ’84 и др. годов).

Все межгорные впадины являются замкнутыми депрессиями, в них застаивается переохлажденный зимний воздух, что определяет континентальность и суровость климата; по Б.М. Кривоносову (1975) для Чуйской котловины он определен как антициклональный сухой и холодный, субаридный монгольского типа, экстраконтинентального характера.

Это же утверждал М.В.

Тронов, доказывая, что все впадины Юго-Восточного Алтая оказываются в зимний период под влиянием центральной зоны азиатского антициклона; монгольские черты климата проявляются и в летний период, когда возникает сухость при годовом количестве осадков 110-130 мм с господством безоблачной ясной погоды и зимой, и летом.

К криогенному рельефу отнесены различные бугры пучения — выпуклые формы криогенного рельефа, многообразие которых описал Б.М. Кривоносовым, А.Н. Рудым, Н.А. Цехановской.

Их можно объединить в четыре группы: бугры пучения — тебелеры, бугры пучения с мерзлотными ядрами, бугры пучения — гидролакколиты, бугры пучения — туфуры.

Бугры отличаются внешними признаками, особенностями возникновения и распространения: наиболее крупные выделяются среди относительно ровного рельефа куполообразной формы высотой от 1-1,2 до 3-5 м, редко 8-10 м; цепочкой тянущиеся тебелеры встречаются по долине р. Кокури, это бугры — останцы среди термокарстовых озер высотой от 0,5 до 5,5 м.

Куполообразным строением ледового ядра отличаются останцы бугристого рельефа на Ештыкколе в Курайской впадине, возраст которых определяется в 2 000 лет (по устным сообщениям Горбунова А.П.).

Однотипные бугры пучения — тебелеры со следами деградации и разрушения наблюдались в бассейне р. Башкаус, по долине р. Анаяк на высоте 1 800-1 850 м, по правому берегу р. Ярлу на высоте 1 900 м, по ручью Карамеш и р. Чультурлу, по берегам озера Чейбокколь, в поймах рек Онулу и Саратан.

Бугры гидролакколиты — типичное явление для наледных болот Курайской впадины, расположены по ручью Карамеш.

Показателями потепления климата являются термокарстовые формы рельефа, образование которых связано с деградацией мерзлоты, особенно во впадинах Юго-Восточного Алтая.

Вытаивание мерзлой толщи создает системы соединенных между собой термокарстовых котловин, которые объединяются в термокарстовые бассейны, каждый из которых характеризуется системой термокарстовых озер, западин, просадок, расположенных среди деградирующих бугров пучения:

Ештыккольский, Курайский, Кошагачский, Тебелерский, Чуйский, Коасуринский, Карамешский, Чультурлинский, Паспортинский, Калдингольский, Анаякский, Саратанский, Ярлуский, Чейбоккольский.

Зарождение указанных термокарстовых форм, очевидно, соответствует второму и третьему этапу лесовозобновления, которые начались соответственно около 500 и 110 лет назад с началом общей деградации ледников с общего потепления климата. Об этом свидетельствует обнаруженная реликтовая мерзлота на правом берегу р. Саратан в шурфе на глубине 2 м 40 см — трещиноватая глина с пятнами ржавчины, шлирами и зернами льда по трещинам. Вблизи шурфа мерзлотные породы не прослеживались.

Особый колорит степным ландшафтам впадин и горным рекам придают наледные формы рельефа разного типа: грунтовые, речные, наледи — гидролакколиты, смешанного типа; по возрасту — однолетние, сезонные, многолетние.

Таким образом, криогенные преобразования рельефа межгорных впадин, начавшиеся 5 000-4 000 лет назад, в суровых климатических условиях, продолжаются в условиях потепления климата и создают яркую картину криогенного рельефа, в условиях формирования и деградации мерзлоты.

Юго-Восточный Алтай — необычный по сочетанию природных объектов уникальный горный природный комплекс Горного Алтая, изучение особенностей которого следует продолжить.

Список литературы

Н.П. Костенко. «Геоморфология» Издательство Московского университета.1999.

К.Ф. Войтковский. «Основы гляциологии». Москва, «Наука»1999.

Материалы международного симпозиума. Сентябрь 1999.

«Горы и горцы Алтая и других стран Центральной Евразии». Горно-Алтайск. 2000.

Н.А. Цехановская. «Криогенный лик Юго-восточного Алтая».

Круглов Е.В. Формирование источниковой базы памятников типа Соколовской балки. Шилов В.П.: курганный могильник Ордынский бугор

DOI: http://doi.org/10.15688/nav.jvolsu.2018.1.7

Евгений Викторович Круглов, Секретарь, Волгоградское региональное отделение Всероссийского общества охраны памятников истории и культуры Волгоградской области

ул. им. Калеганова, 9, офис 107, 400081 г. Волгоград, Российская Федерация, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Аннотация. Статья посвящена публикации материалов двух курганов с погребениями хазарского времени из могильника Ордынский бугор. Памятник располагался на территории Черноярского района Астраханской области и был исследован Астраханской археологической экспедицией ЛОИА АН СССР в 1963 г. Начальником экспедиции являлся кандидат исторических наук Валентин Павлович Шилов, автором научного отчета о раскопках – Лия Яковлевна Маловицкая.

В статье проанализирован вещевой инвентарь из погребений: предметы сбруи (стремена), лепные сосуды «кочевнического» типа, сложносоставной лук. Наиболее примечательной находкой стал золотой арабский динар ал-Мансура Аббасида 143 г. (760/761 гг.). Особое значение имеет открытие нумизматом-востоковедом Алексеем Андреевичем Быковым граффито на этой монете. Автор предложил нумизматическое описание этой монеты. Новые фотографии позволили исправить неточности прежних прорисовок граффито на его поверхности и дали возможность отказаться от его атрибуции в качестве знака рунической письменности. Погребальный обряд позволил связать публикуемые захоронения с памятниками типа Соколовской балки. Ордынские бугры – одни из самых первых исследованных погребений этого типа. В.П. Шилов – первый, кто в передаче А.А. Быкова указал на тюрко-хазарскую этническую принадлежность погребенных из могил соколовского типа. Автор предложил свой вариант характеристики погребений этого типа и обосновал их культурно-хронологический статус. Тюрко-хазарская этническая атрибуция древностей соколовского типа в настоящее время уже не имеет альтернатив. Более сложной оказалась проблема археолого-культурной атрибуции обсуждаемых памятников. Разная хронология и асинхронность памятников соколовского типа (середина VII – начало IX в.) и салтово-маяцкой культуры (2-я половина VIII – 1-я половина X в.) – объективная реальность.

Ключевые слова: аббасидский золотой динар, хазарское время, хазары, погребения типа Соколовской балки (соколовского типа), салтово-маяцкая культура, курганный могильник Ордынский бугор, Астраханская археологическая экспедиция, В.П.

Шилов.

Цитирование. Круглов Е. В., 2018. Формирование источниковой базы памятников типа Cоколовской балки. Шилов В.П.: курганный могильник Ордынский бугор // Нижневолжский археологический вестник. Т. 17, № 1. С. 144–159. DOI: http://doi.org/10.15688/nav.jvolsu.2018.1.7

МЕРЗЛОТНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ И МЕРЗЛОТНЫЕ ФОРМЫ РЕЛЬЕФА

Наиболее распространенный тип деформации мерзлых грун­тов— пучение, связанное с увеличением объема грунта в резуль­тате перехода воды из жидкой фазы в твердую. Возникающие при этом положительные формы рельефа называются буграми пуче­ния. Высота их обычно не более 2,0 м. Часто в вершинной части они разбиты радиальными морозобойными трещинами. Если бугры пучения образовались в пределах торфянистой тундры, возникают условия, благоприятствующие нарастанию торфа, и ледяные или мерзлые ядра таких бугров, а вместе с ними и сами бугры, полу­чившие название торфяных, могут существовать долгое время. Тор­фяные бугры образуют группы, но встречаются и одиночные буг­ры. Высота их от 3 до 7 м, форма различная, но чаще округлая, склоны и вершины обычно изрезаны трещинами. Торфяные бугры часто отделены друг от друга извилистыми болотистыми каналами (ер сей).

При подтоке к месту пучения межмерзлотных или подмерзлотных вод образуются очень крупные бугры с ледяным ядром. Из трещин в торфяном покрове бугров в летнее время вытекает вода. Такие бугры нередко называют гидролакколитами.

Высота гидролакколитов до 70 м, диаметр основания до 200 м. В СССР для обозначения таких бугров распространен термин «булгуннях». Булгунняхам тождественны пинго, встречающиеся на Аляске.

Если подземные воды (межмерзлотные или подмерзлотные) находят выход на поверхность, они образуют особые ледяные фор­мы рельефа — наледи. Наледи часто образуются и в речных доли­нах при промерзании рек до дна. Такие наледи называют тарынами. Крупные наледи сохраняются в течение большей части лета. Гео­морфологическое значение их заключается в том, что в районе наледей особенно энергично протекает морозное выветривание пород, слагающих склоны долины, таяние наледей ведет к интен­сивной солифлюкции грунта.

Для микро- и мезорельефа областей с вечной мерзлотой ха­рактерны так называемые структурные грунты — формы рельефа, возникающие в результате сортировки неоднородной грунтовой массы, насыщенной водой, при многократном ее замерзании и от­таивании. Среди них различают: каменные многоугольники, камен­ные кольца, каменные полосы (рис. 87). Наиболее часто встреча­ются каменные многоугольники — слегка выпуклые участки (пят­на) вязкого мелкозема, окруженные валиками камней. Если камен­ные валики соседних пятен не касаются друг друга, образуются каменные кольца. Поперечник каменных колец и многоугольников в полярных тундрах, колеблется чаще всего от 1 до 2 м, в гольцовом поясе гор — от 0,25 до 0,5 м. Ширина каменного бордюра 30—50 см. Сортировка материала при образовании каменных колец и много­угольников происходит путем вымораживания более крупных об­ломков и смещения их к краям пятен, состоящих из мелкозема. На наклонных поверхностях под влиянием солифлюкции каменные многоугольники приобретают продолговатую форму, вытягиваясь сверху вниз по склону в виде фестонов, при более крутом падении они превращаются в каменные полосы, чередующиеся с полосами из мелкозема. Ширина полос может варьировать в значительных пределах — от 5 см до 5 м.

При попеременном замерзании и оттаивании однородных гли­нистых грунтов в тундре часто образуются пятна — медальоны. Это «голые» (лишенные растительности) глинистые пятна округлой или неправильной формы, величина которых колеблется от Q,5 м до нескольких метров в диаметре, рассеянные во множестве по по­крытой растительностью поверхности тундры. Поверхность пятен плоская или возвышается над задернованными участками на 5— 20 см. Тундру с таким рельефом образно называют пятнистой или медальонной. Возникновение пятен связывают с прорывом «по тре­щинам на поверхность жидких глинистых грунтов, зажатых между двумя мерзлыми, постепенно сближающимися слоями мерзло­ты — сезонной и многолетней. Таким образом, пятна — медальоны — это нечто вроде миниатюрных грязевых вулканчиков.

В полярных странах встречаются и другие типы структурных грунтов, в том числе полигональные. Это формы микрорельефа, представляющие собой правильные многоугольники (чаще всего пяти- и шестиугольники) диаметром до нескольких метров, разде­ленные трещинами. Образование полигональных грунтов связано с возникновением морозобойных трещин в условиях однородного мелкоземистого грунта.

Рис. 87. Структурные грунты (по Д. Г. Панову):

а — каменные полосы; б — каменные кольца; в — каменные много­угольники

Сдавливаемая со всех сторон масса мелкоземистого грунта внутри полигона формирует слегка выпуклую поверхность. Морозобойным трещинам соответствуют понижения в рельефе. Такие формы возникают в том случае, если трещины не проникают глубже сезоннопромерзающего слоя грунта.

Если морозобойные трещины проникают глубже, в них образу­ются ледяные клинья, не успевающие растаять за теплый сезон года. С течением времени они растут (и в глубину, и в ширину), разбивая мерзлую породу на отдельные блоки. Если вмещающая растущие клинья порода достаточно пластична, она выжимается в стороны и вверх по контакту с ледяными клиньями, образуя ва­лики . Так возникают валиковые вогнутые полигоны. Высота валиков колеблется от 0,2 до 0,75 м, ширина трещин, раз­деляющих блоки, достигает 1,0 м, а поперечник полигонов — 25—30 м. На рыхлых грунтах ровных поверхностей пойм, речных и мор­ских террас наблюдаются и более крупные формы подобного ти­па — так называемые тетрагональные грунты. Валообразные греб­ни у них достигают 2,0 м высоты, а поперечник ровных площадок полигонов—100—200 м. А. И. Попов наблюдал в Западно-Сибир­ской низменности и Большеземельской тундре тетрагональные бло­ки, размеры которых достигали 300, 500 и даже 1000 м в попереч­нике. Это уже формы не микро-, а мезорельефа.

Рассмотренные формы рельефа областей с вечномерзлыми грунтами связаны с накоплением льда или обломочного материала и их поэтому можно рассматривать как аккумулятивные формы мерзлотного рельефа. Реликты таких образований встречаются в перигляциальных зонах областей бывшего наземного оледенения, в том числе и в ископаемом состоянии в разрезах, в виде так на­зываемых криотурбаций’.

Денудационные формы мерзлотного рельефа связаны с таяни­ем льда, с деградацией вечной мерзлоты. При этом образуются разнообразные просадочные формы. Величина термокарстовых форм варьирует в больших пределах: от нескольких метров до мно­гих десятков километров в поперечнике и от долей метра до десят­ков метров глубины. Термокарстовые процессы в областях рас­пространения вечной мерзлоты в ряде случаев развиваются под влиянием деятельности человека: после рубки леса, под пашней, при рытье канав, на участках лесных пожаров и т. д. Типичные карстовые формы в условиях вечной мерзлоты редки, а на равни­нах с маломощным деятельным слоем — отсутствуют. С оттаива­нием мерзлоты связаны термоабразионные и термоэрозионные формы. Термоабразией называется термическое воздействие морского волнения на берега, сложенные вечномерзлыми грунтами. При этом у линии берега вырабатывается ниша вытаивания. По мере углубления ниши нависающий над ней карниз обрушивается, фор­мируется термоабразионный клиф. Термическая абразия всегда сопровождается солифлюкционными процессами.

Рис. 89. Формы микро- и мезорельефа, связанные с мерзлотой в четвертичных отложениях (по С. Г. Бочу):

а — нагорные террасы; б — курум; в — каменная река; г — каменные гирлянды; д — со-лифлюкциоиные (натечные) террасы; е — солифлюкционный вал (вал пучения); ж — скольжение камня по переувлажненному грунту; з — каменные полосы; и — ячеистые формы структурных грунтов; к — крупнобугристый рельеф; л — трещинные морозные полигоны (ледяные клинья); м — мелкобугристый рельеф; к — полигональные (текстур­ные) грунты

1 Криотурбаций — текстуры дисперсных пород, при которых слои в разрезе напоминают завихрения, загибы, кольца и т. п. виды рисунков.

Термоэрозионные формы — это ложбины, овраги, долины, воз­никающие благодаря не только механическому и химическому, но и термическому воздействию поверхностных водных потоков на дно и берега, сложенные мерзлыми грунтами. Следует отметить, что в условиях вечной мерзлоты такие эрозионные формы, как рыт­вины и овраги, растут очень быстро. Эрозионные формы часто за­кладываются вдоль термокарстовых понижений или по трещинам полигональных грунтов. В последнем случае образуются весьма специфичные формы рельефа — байджарахи — останцы мерзлого грунта, слагавшего ядро (блок) мерзлотного полигона. Размеры баиджарахов от одного до многих метров по высоте и от 3 до нес­кольких десятков метров в диаметре основания.

Своеобразны и реки областей с вечномерзлыми грунтами. Ле­том они многоводны. Многоводность их обусловлена таянием мерз­лых грунтов, с одной стороны, и отсутствием фильтрации воды в грунт, с другой (препятствует мерзлота). Благодаря многоводности реки обладают большой живой силой, поэтому они интенсив­но расширяют свою долину. Этому способствует и термическое воз­действие воды на мерзлые грунты, слагающие берега. Блуждание рек и связанное с ним расширение долин вызывается также накоп­лением осадков выше участков, промерзающих до дна.

Быстрое расширение долин приводит к тому, что поймы рек перестают заливаться даже в высокие паводки и превращаются в невысокие надпойменные террасы.

На участках широтного течения рек четко выражена асиммет­рия склонов долин, обусловленная экспозицией: склоновые процес­сы на склонах северной и южной экспозиции происходят с разной интенсивностью.

Широко распространены в областях с вечномерзлыми грунтами солифлюкционные процессы, альтипланация и создаваемые ими формы рельефа (см. гл. 13 и 16)

Таким образом, области распространения вечной мерзлоты отличаются своеобразием и большим разнообразием форм микро- и мезорельефа, пространственное соотношение которых представ­лено на идеализированной схеме (рис. 89).

ГЛАВА 18. ФОРМЫ РЕЛЬЕФА АРИДНЫХ СТРАН

Геоморфологические процессы и формы рельефа, связанные с дея­тельностью ветра, называются эоловыми.

Для морфологического проявления эоловых процессов необходимо определенное сочетание физико-географических и геологических условий: незначительное количество атмосферных осадков, большая сухость воздуха, час­тые и сильные ветры, отсутствие или разреженность растительного покрова, интенсивное физическое выветривание горных пород, ши­рокое распространение достаточно тонких по механическому со­ставу продуктов денудации — песков, алевритов или слабосцементированных пород песчаного или алевритового состава. Наиболее заметно деятельность ветра проявляется при его воздействии на рыхлые пески и пыль.

Перечисленные условия наиболее полно представлены в арид­ных странах, т. е. в тропических пустынях зон пассатов, где осад­ки выпадают лишь спорадически и годовое их количество меньше
100мм в год, а также в странах с семиаридным климатом, т. е. в пустынях и полупустынях умеренных широт. Следовательно, проявление эоловых процессов, прежде всего, связано с физико-географической зональностью, а конкретнее — с определенными соотношениями тепла и влаги.

При благоприятных геологических условиях эоловые процессы могут проявляться и как азональные. Так, нередко независимо от климатических условий большие скопления рыхлого песка наблюдаются на морских берегах. Систематическое поступление песка на пляж, (см. гл. Ш) благоприятствует геоморфологической деятельности ветра на морских берегах практически при любых климатических условиях, поскольку песок не сразу закрепляется. Известно, например, что на берегах полуострова Ямал (зона тун­дры) широко распространены эоловые формы рельефа. Возникают эоловые формы рельефа и в речных долинах при интенсивном поступлении песчаного аллювиального материала.

Таким образом, пустыни и полупустыни, аккумулятивные пес­чаные берега морей, участки интенсивного накопления песчаного материала в речных долинах — вот те районы, где деятельность ветра протекает наиболее интенсивно.

Выделяют следующие виды эоловых процессов: дефляция — процесс выдувания или развевания рыхлого грунта, корразия — процесс обтачивания, шлифовки, высверливания и разрушения твердых пород обломочным материалом, перемещающимся под действием ветра, перенос эолового материала и его аккуму­ляция.

Существует прямая связь между скоростью ветра и переносом частиц развеваемого грунта. Движущая сила ветра прямо пропор­циональна его скорости и обратно пропорциональна величине (диаметру) переносимых ветром частиц. Экспериментальными на­блюдениями установлены следующие соотношения между скоростя­ми ветра и размерами переносимых частиц:

Мерзлотные формы рельефа

Мерзлотная, или криогенная, морфо-скулыгтура (греч. \ггуо& — холод, лед и §е-пв815 — происхождение) распространена в об­ласти многолетней (вечной) мерзлоты. Вечная мерзлота — это такое состояние верхнего слоя земной коры (обычно до 1 км мощности), при котором он в течение сотен и тысяч лет на­ходится в замерзшем состоянии. Зону много­летней мерзлоты называют геокриозоной или криолитозоной. В отличие от вечной мерз­лоты сезонная мерзлота сковывает поверхно­стные грунты лишь зимой на небольшую глу­бину (около 1 м), а летом они полностью от­таивают. Геокриозона охватывает полярные, субполярные и отчасти умеренные широты в северном полушарии (рис. 133) и Антарктиду. По данным Р. К. Клиге, подводная криолито-зона развита на шельфе арктических морей и на материковом склоне. Есть вечная мерзло­та и в горах, особенно в высокогорьях. Наи­более крупный ареал высокогорной мерзлоты находится в Центрально-Азиатском регионе — в пределах Памира, Тянь-Шаня, Каракорума, Гималаев.

Его площадь более 2 млн км2, и он простирается на юг до 27° с. ш. В верхнем плейстоцене вечная мерзлота смыкалась с ги­гантской Евроазиатской областью криолитозо-ны. Согласно В. М. Котлякову, в целом на Земле многолетнемерзлые породы занимают площадь — более 35 млн км2, а в России — больше половины территории (63%).

Вечная мерзлота — реликт ледниковых эпох. Причем в эпоху максимального распро­странения покровных материковых льдов в среднем плейстоцене площадь вечной мерзло­ты хотя и увеличивалась по сравнению с со­временным состоянием, но не достигала раз­меров, свойственных последнему термическо­му минимуму плейстоцена. Именно в верхнем плейстоцене на Земле существовал наиболее обширный ареал вечной мерзлоты, особенно в Евразии (до 45° с. ш.). Мерзлота Западной Европы, Русской равнины и Западной Сиби­ри сливались с вечной мерзлотой Восточной Сибири, существующей и в настоящее время. Она сохранилась здесь благодаря резко кон­тинентальному климату с очень суровой, про­должительной и малоснежной зимой. В таких условиях снег оказывается сухим, сыпучим, не спаянным оттепельными корками («незачерст­велым»), легко передуваемым при метелевом переносе, вследствие чего часто оголяется почва. Надежным доказательством реликтового происхождения многолетней мерзлоты служит хорошая сохранность в нетленном состоянии мамонтов и шерстистых носорогов, живших в перигляциальной зоне в плейстоцене. Но в районах с крайне суровыми зимами мерзлота возникает и сейчас: в поймах и дельтах рек Северо-восточной Сибири (Лены, Яны, Инди­гирки, Колымы и др.).

В пределах геокриозоны северного полу­шария по мерзлотно-температурному режиму выделяются три подзоны: 1) север­ная подзона — сплошной вечной мерзлоты мощностью в среднем до 500 м, но местами более 1000 м, с температурой грунтов ниже — 5°С; 2) средняя подзона — прерывистой вечной мерзлоты с так называемыми тали­ками — участками, где она отсутствует (под озерами, реками); ее мощность обычно до 100 м, температура грунтов —2… —5°С; 3) южная подзона — островной вечной мерз­лоты мощностью до 25 м, с температурой грунтов 0…-2°С.

Рис. 133. Карта распространения многолетней мерзлоты в северном полушарии

В пределах геокриозоны поверхностный деятельный слой, оттаивающий летом и за­мерзающий зимой, увеличивается от первых десятков сантиметров на севере до 5—7 м на юге, но существенно варьируется из-за кли­мата, состава пород, экспозиции склонов и пр. Граница геокриозоны в целом и подзон под­вержены колебаниям вследствие глобальных потеплений и похолоданий климата в после­ледниковое время.

В горных районах с увеличением высоты гор мощность многолетнемерзлых пород воз­растает.

В мерзлых породах наблюдаются различ­ные формы льда: повсюду — как цемент в виде замерзшей воды в порах и капиллярах, довольно широко — в виде клиньев в моро-зобойных трещинах, ледяных жил и прослоек, локально — в виде линз и глыб мощностью до 20—30 м. Обычно это бывшие озерные и речные, реже морские и ледниковые глыбы.

Подземные воды геокриозоны подразделя­ются на надмерзлотные, межмерзлотные и под-мерзлотные. Особенно велика для рельефооб-разующих процессов роль грунтовых надмерз-лотных вод, заключенных в деятельном слое, над слоем постоянной мерзлоты, являющимся водоупором.

Рельефообразующие процессы геокриозо­ны весьма разнообразны: морозобойное рас­трескивание, пучение грунтов и образование наледей, термокарст, скально-морозное вывет­ривание, морозная сортировка грунтов, солифлюкция, термоэрозия, термоабразия и др. Особенностью большинства мерзлотных форм рельефа является их сложный генезис, так как криогенные процессы взаимодействуют как между собой, так и с другими экзогенными процессами. На образование рельефа сущест­венное влияние оказывает тенденция развития климата: при похолодании — восходящее раз­витие вечной мерзлоты, возникновение новых форм, которые накладываются на реликтовые, при потеплении — нисходящее развитие, раз­рушение прежних форм. Важны геологическое строение территории, вещественный состав по­род, направленность экзогенного развития — соотношение денудационных и аккумулятивных процессов и другие факторы. Среди мерз­лотных форм рельефа преобладают микро­формы и мезоформы, как на равнинах, так и в горах.

Трещинно-полигональные формы рельефаразвиты на равнинах, сложенных однородны­ми мелкоземистыми породами. Это сеть поли­гонов в форме многоугольников, ограничен­ных трещинами, возникающими в результате морозобойного растрескивания при маломощ­ном снеге или на обнаженной поверхности. Размеры блоков в поперечнике могут дости­гать от нескольких десятков до сотен метров, поверхность их сначала плоская. Первона­чальная ширина трещин 3 — 5 см, глубина 0,5—0,7 м, т. е. в пределах деятельного слоя. Трещины заполняются водой, и при ее замер­зании возникают жилы в виде ледяных кли­ньев. Из года в год они растут в ширину и глубину, рассекают деятельный слой, внедря­ются в вечномерзлую толщу, вызывая вспучи­вание и выжимание грунта, благодаря чему по краям полигонов образуются валики до 1 м высотой, а поверхность грунта становится во­гнутой и заболоченной. Такой полигонально-блочный рельеф свойствен тундре («полиго­нальная тундра»). Полигонально-ячеистое строение подчеркивается растительностью: на повышениях-валиках растут лишайники, в цен­тре блоков и в межблочьях на месте тре­щин — мхи и пушица, накапливается торф.

На блоках развиты микроформы — пят­на-медальоны диаметром до 0,5 м. Они об­разуются осенью, когда плывун, зажатый меж­ду замерзающим деятельным слоем и вечно-мерзлым грунтом, под давлением прорывает поверхностный грунт и в виде «грязевого вул-канчика» изливается на поверхность. Такие тундры с голыми глинистыми пятнами, лишен­ными на первых порах растительности, часто называют «пятнистыми тундрами».

«Структурный микрорельеф» — камен­ные кольца и многоугольники —микрофор­мы рельефа на горизонтальных поверхностях, сложенных мелкоземом с включением грубо-обломочного материала. Это пятна или поли-гончики диаметром 1—2 м из мелкозема со щебнистым обрамлением-бордюром. Они воз-

никают при избыточном увлажнении деятель­ного слоя, лежащего на мерзлом грунте, в ре­зультате процессов ячеистого растрескивания, вспучивания грунта при промерзании, вымо­раживания щебня к поверхности и сортиров­ки его на поверхности от повышенного цент­ра ячей в сторону трещин. На наклонных равнинах при крутизне 5 — 6° каменные мно­гоугольники из изометричных становятся про­долговатыми, вытягиваясь вдоль линии паде­ния, и постепенно превращаются в каменные полосы, которые чередуются с полосами мел­козернистого грунта, сползающего под влия­нием солифлюкции.

Следует отметить, что вымораживание ка­менных обломков из рыхлого грунта происхо­дит не только в зоне распространения много­летней мерзлоты, но и в любом другом месте при периодическом промерзании и от­таивании грунта. В частности, типичным яв­ляется вымерзание валунов из морен москов­ского и особенно валдайского оледенений, про­должающееся до сих пор с неослабевающей интенсивностью.

Наледи образуются на днищах речных до­лин (в руслах и на поймах, иногда — на пер­вых надпойменных террасах) и в местах под­тока и выхода незамерших грунтовых вод в условиях суровых малоснежных зим. Это пло­сковыпуклые ледяные тела, образующиеся при излиянии воды и быстром замерзании ее на поверхности в условиях сильных морозов (— 30…—50 °С). В зависимости от места воз­никновения и характера питающих их вод различаются речные, озерные и ключевые на­леди. По продолжительности существования бывают сезонные, летующие и многолет­ние наледи — тарыны (по-якутски). Речные наледи образуются при сокращении живого сечения реки вследствие ее замерзания и про­мерзания; при этом образуются полыньи, вода из которых неоднократно изливается на поверхность и замерзает слой за слоем. Реч­ные наледи служат ледяным барьером для весенних вод и способствуют изменению по­ложения русла реки. Известны случаи, когда наледи брали «в плен» деревни. Речные на­леди могут протягиваться на десятки киломе­тров. Озерные наледи тоже большие по пло­щади.

Ключевые наледи возникают в местах вы­хода обильных напорных межмерзлотных или подмерзлотных вод, особенно вдоль тектони­ческих разломов. Они присущи горным обла­стям с трещиноватыми породами, чаще встре­чаются на склонах южной экспозиции, где меньше слой вечной мерзлоты и ближе к по­верхности подходят подмерзлотные воды. Ме­стоположение их постоянное. Самая большая ключевая наледь Улахан-Тарын в долине реки Момы, правого притока Индигирки, протяги­вается на 26 км при ширине 6—8 км и мак­симальной толщине льда 4 м. Такие жестко фиксированные наледи оказывают сильное воз­действие на природу окрестностей: здесь осо­бый микроклимат с невысокой летней темпе­ратурой, угнетена растительность, от наледи летом растекаются ручейки. Вред наледей ог­ромен: они разрушают дороги, коммуникации, мосты и другие сооружения.

Бугры пучения образуются на сильно влажных грунтах, особенно при подтоке грун­товых вод со стороны, в местах подземных на­ледей, когда напор подземных вод оказывает­ся недостаточным для прорыва поверхностно­го слоя грунта. Вода замерзает в виде линзы и вспучивает либо грунт, либо торф. Соответ­ственно различают минеральные и торфяные бугры пучения. По длительности существова­ния они делятся на многолетние и сезонные. Многолетние бугры пучения с ледяным ядром являются гидролакколитами и называются булгунняхами (по-якутски) или пинго (по-эскимосски). Это холмы до 30—40 м высо­той, 150—200 м в диаметре, с крутизной скло­нов 20—40°.

Для образования таких мезо-форм необходим постоянный подток подзем­ных вод, поэтому они располагаются над таликами, часто на днищах бывших озерных котловин. При увеличении подземной линзы льда поверхность бугра на вершине часто раз­бивается радиально-концентрическими трещи­нами, лед ядра обнажается, летом подтаивает и «макушка» бугра проседает, в результате чего образуется кратерообразная воронка, ино­гда с водой.

Наряду с булгунняхами есть минеральные бугры пучения, состоящие из грунта с про­слойками льда. Они образуются при медлен­ной миграции воды снизу, пропитывающей грунт, замерзающей и увеличивающей объем породы. Размеры их меньше, но распростра­нены они шире, чем булгунняхи.

Торфяные бугры образуются на болотис­тых равнинах. Ядро их обычно минеральное с прослойками льда, а сверху лежит слой тор­фа. Высота их достигает 10м, поперечник — 20—40 м.

Бугры пучения разрушают дороги, строй­площадки, аэродромы, так как с них убирает­ся снег, а значит, увеличивается глубина про­мерзания и усиливается морозное пучение пород.

Термокарстовые формы рельефа — запа­дины, воронки, котловины — образуются при вытаивании ледяных линз и клиньев в местах распространения льдистых рыхлых пород. Бла­годаря неравномерному вытаиванию содержа­щегося в породе льда на поверхности возни­кают просадки и провалы, внешне напоминающие карстовые формы. Среди них есть ре­ликтовые и современные формы. Термокарсто­вые процессы проявляются в зоне деградации вечной мерзлоты, а также вызываются местными причинами, связанными с хозяйст­венной деятельностью человека: вырубкой лесов, распашкой земель. Большое значение имеют лесные пожары, в результате которых прогревается грунт, поверхность земли на по­жарищах становится черной, летом сильнее нагревается и грунт глубже протаивает. Такой же эффект производят и мелкие озера, кото­рые образуются на месте термокарстовых понижений. В них летом хорошо прогревает­ся вода, а это стимулирует более глубокое прогрессивное протаивание грунта. Увеличе­ние площади озер связано с термоабразией, т. е. оттаиванием и обрушением льдистых по­род на побережьях озер из-за отепляющего влияния вод.

Высыхание озер приводит к образованию на их месте аласов — термокарстовых кот­ловин с крутыми склонами и плоским дном. Площадь аласов — от сотен квадратных мет­ров до нескольких квадратных километров, глу­бина — 15—30 м. В них располагаются цен­ные луга, издавна используемые местными жи­телями для выпаса скота. Термокарстовые озера специально осушают и создают луговые оазисы для получения сочных кормов и заго­товки сена. Особенно много термокарстовых котловин с озерами на Центрально-Якутской равнине, на приморских Яно-Индигирской и Колымской низменностях, на севере Западной Сибири.

Термоэрозионные формы рельефа —лож­бины, промоины, рытвины и даже овражки об­разуются на склонах речных долин и аласов в местах временных водотоков. Вода воздейст­вует на льдистый грунт прежде всего терми­чески, довольно легко врезаясь в него, и по­том механически, унося оттаявшую и оплыва­ющую породу. Если термокарстовые просадки и термоэрозионные промоины-рытвины обра­зуются на месте морозобойных трещин по меж-блочьям, то блоки-полигоны превращаются в бугры клумбовидной формы диаметром до 10 м и высотой более 2—3 м — байджара-хи (по-якутски). Они нередко располагаются в шахматном порядке, образуя целые колонии бугров.

Чаще всего термоэрозионные процессы сти­мулируются деятельностью человека — рыть­ем канав под коммуникации, прокладкой до­рог, сбросом промышленных вод; снятие дер­нины, пропуск относительно теплых вод приводят к таянию грунтов и возникновению по линии протаивания эрозионных форм. Раз­витие термоэрозии протекает очень быстро (иногда в течение нескольких часов) и является серьезной проблемой при освоении се­верных равнинных территорий, например Яма­ла и Гыданского полуострова.

Криогенно-денудационные формыразви­ты в горах, на нагорьях, плоскогорьях и пла­то, сложенных твердыми породами и являю­щихся областями разрушения и сноса. Там интенсивно протекает скально-морозное выве­тривание. В результате на выровненных уча­стках образуются плащеобразные скопления глыбово-щебнистого материала — так назы­ваемые каменные моря. Они служат источ­ником материала для плоскостных и линей­ных курумов — каменных рек. Останцы выветривания причудливых очертаний на месте устойчивых пород называются кигил-ляхами.

На склонах гор в высотной гольцовой зо­не — выше границы лесов и лугов — широ­ко распространены денудационные нагорные террасы — пологонаклонные (3—5°) пло­щадки шириной в сотни метров, перекрытые с поверхности маломощным чехлом обломоч­ного материала. С внешней стороны они ограничены уступами крутизной 25— 30°, сложенными твердыми породами. Число их мо­жет быть различным. Они образуются вслед­ствие более интенсивного морозного выветри­вания в понижениях на склонах, где зимой за счет метелевого переноса образуется «снеж­ный забой». Весной грунты здесь сильно увлажняются и поэтому в большей степени подвергаются морозному выветриванию. В ре­зультате понижения расширяются и сливают­ся между собой, образуя нагорные террасы. В удалении продуктов выветривания с площа­док участвует солифлюкция.

Криосолифлюкционный рельефв виде натечных языков весьма широко распро­странен на склонах в зоне многолетней мерз­лоты. О нем говорилось в теме «Склоновые процессы».

В распространении существующего мерз­лотного рельефа на равнинах наблюдается определенная зональность. В северной мерз-лотно-климатической подзоне на приморских низменностях преобладают полигональный рельеф, бугры поучения, местами термокарст. В средней подзоне шире развиты процессы солифлюкции, термокарст. В южной подзоне криогенная морфоскульптура ограничена и представлена в основном разными формами термокарста и термоэрозии, часто реликто­выми.

Наряду с зональностью существуют и про­винциальные различия, обусловленные степе­нью континентальности климата. Например, в европейской тундре типичен термокарст, ма­ло бугров пучения и трещинно-полигональных форм, наледи небольшие и образуются редко. В резко континентальном климате на северо-востоке Сибири с суровыми продолжительны­ми зимами многочисленны наледи, бугры пучения, блочно-полигональный рельеф. Нарушают зонально-провинциальные закономер­ности горы, нагорья, плоскогорья, на которых господствуют криогенно-денудационные и солифлюкционные формы рельефа.

Рекомендуемые страницы:

Криогенный рельеф (мерзлотный)

Криогенными называют геологические, физические, биохимические и другие процессы, происходящие в самых верхних частях земной коры и обусловленные сезонным и многолетним промерзанием и протаиванием увлажненных рыхлых горных пород, охлаждением мерзлых пород, и замерзанием подземных вод.

Направление и интенсивность криогенных процессов связанны с особенностями накопления четвертичных осадков, с тепловлагообменом в верхних горизонтах горных пород, с динамикой промерзания и протаивания.

Для процесса рельефообразования наиболее существенное значение имеют подземные воды и, прежде всего надмерзлотные, циркулирующие в пределах деятельного слоя, или СТС (сезонно-талый, слой) с которым и связаны главные геологические события в районах с распространением многолетней мерзлоты.

Среди мерзлотных процессов наибольшее распространение получили:

пучение и морозобойное растрескивание грунтов, образование жильных льдов, формирование полигональных форм на поверхности, склоновые процессы и термокарст.

Криогенные формы рельефа платформенных областей.

Комплекс криогенных форм рельефа обусловлен совокупностью процессов: морозобойного растрескивания, вымораживания, пучения, протекающий на фоне морозной денудации (разрушения).

Бугристо-западинный рельеф преимущественно низменных платформенных равнин:

морозобойные полигоны

(тетрагоны, гексагональные формы, валиковые вогнутые полигоны),

мелкополигональные формы или структурный грунт:

(пятна-медальоны, каменные кольца, многоугольники, каменные венки),

миграционные бугры:

(бугры-торфянники, земляные бугры, бугры-могильники),

бугры-булгунняхи или пинго,

гидролакколиты,

плосковыпуклые ледяные тела-наледи,

термокарстовые формы рельефа:

(термокарстовые озера, аласы, байджерахи).

Криогенные формы рельефа горных склонов и орогенных областей.

Комплекс криогенных форм, обусловленный совместным действием процессов морозного выветривания, десерпции, солифлюкции, гравитации.

Гольцовый рельеф обнаженных склонов:

солифлюкционные натечные формы — грязевые потоки, образующие валы, языки, натеки, оплывины,

солифлюкционные террасы,

структурные солифлюкционные полосатые грунты, разделенные промоинами — ложбинами стока, там же развиваются делли, характерные для склонов с малыми уклонами (до 3 градусов).

курумы потоки обломочного материала, в плане напоминающие движение рек, потоков, ручьев на пологих склонах (до 10 градусов),

каменные глетчеры долин и склонов

массы крупного обломочного материала, сцементированного льдом.

Источником питания льдисто-обломочным материалом долинных глетчеров служат каровые ледники, а для присклоновых глетчеров — весь гравитационно-снежный материал, поступающий с верхней части склонов.

Криогенные формы рельефа Юго-Восточного Алтая.

В Горном Алтае криогенным (мерзлотным) рельефом выделяется Юго-Восточный Алтай, территория, которого в большей степени относится к рассматриваемому нами Кош-Агачскому административному району.

Предложенный в качестве модели район выгодно отличается от других своим высотным положением, наличием суровых климатических условий, широким распространением криогенных форм рельефа и что важно отсутствием лесной растительности, скрывающей наблюдаемые природные явления и затрудняющей их изучение.

Полевые маршрутные и полустационарные исследования, проводимые отдельными учеными и коллективами ВУЗов (БГПУ, результаты работы которого с 1969 по 1980 год, приведены ниже) криогенных явлений на территории Юго-Восточного Алтая позволили выявить следующие данные.

1. Многолетняя мерзлота во впадинах существует длительное время и приурочена к хорошо увлажненным участкам днищ на абсолютных высотах от 1 400 до 2 800 м.

На плато и междуречных водоразделах мерзлота отсутствует.

Кровля многолетней мерзлоты вскрывается на разной глубине: 1,3-1,8 и 2-3 м и глубже. Положение ее зависит от состава грунтов, их увлажненности, рельефа и растительности.

Мощность мерзлоты различна: от 4-9 до 25-90 м (по устным сведениям 200-800 м на плато Укок и по долине р. Бургазы).

2. В зависимости от условий промерзания и происхождения мерзлые отложения имеют разную криогенную текстуру.

Выявлена слоистая криогенная текстура озерных илистых отложений в буграх пучения, корковые криотекстуры в щебнисто-галично-валунных отложениях, базальная в илах, суглинках, глинах; при промерзании в них возникают шлиры льда.

3. Криогенные формы рельефа приурочены к местам распространения, как островной, так и сплошной многолетней мерзлоты.

Под влиянием криогенных процессов меняется характер мезо- и микрорельефа: возникают формы при переходе из воды в лед, изо льда в воду, при периодической смене фазовых переходов из воды в лед, изо льда в воду.

4. Наиболее ярко выражены в природе пучинные, полигональные, наледные, термокарстовые криогенные формы рельефа.

Их разнообразие наиболее изучено во впадинах Юго-Восточного Алтая (Результаты исследований 1969, 70, 78, 81, 82, 84 и др. годов).

Все межгорные впадины являются замкнутыми депрессиями, в них застаивается переохлажденный зимний воздух, что определяет континентальность и суровость климата; по Б.М. Кривоносову (1975) для Чуйской котловины он определен как антициклональный сухой и холодный, субаридный монгольского типа, экстраконтинентального характера.

Это же утве�

Добавить комментарий

Закрыть меню