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 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".