Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

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.








Дата добавления: 2015-10-15; просмотров: 1813. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Принципы и методы управления в таможенных органах Под принципами управления понимаются идеи, правила, основные положения и нормы поведения, которыми руководствуются общие, частные и организационно-технологические принципы...

ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ САМОВОСПИТАНИЕ И САМООБРАЗОВАНИЕ ПЕДАГОГА Воспитывать сегодня подрастающее поколение на со­временном уровне требований общества нельзя без по­стоянного обновления и обогащения своего профессио­нального педагогического потенциала...

Эффективность управления. Общие понятия о сущности и критериях эффективности. Эффективность управления – это экономическая категория, отражающая вклад управленческой деятельности в конечный результат работы организации...

Почему важны муниципальные выборы? Туристическая фирма оставляет за собой право, в случае причин непреодолимого характера, вносить некоторые изменения в программу тура без уменьшения общего объема и качества услуг, в том числе предоставлять замену отеля на равнозначный...

Тема 2: Анатомо-топографическое строение полостей зубов верхней и нижней челюстей. Полость зуба — это сложная система разветвлений, имеющая разнообразную конфигурацию...

Виды и жанры театрализованных представлений   Проживание бронируется и оплачивается слушателями самостоятельно...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.022 сек.) русская версия | украинская версия