грунтово-фильтрационных таликов.Подрусловые и пойменные грунтово-фильтрационные талики — наиболее распространенная категория гидрогенных таликов, имеющая большое значение в гидрогеологии криолитозоны. Воды подрусловых и пойменных грунтово-фильтрационных таликов обычно являются водами аллювиальных отложений и верхней трещиноватой зоны коренных пород. Их характерной особенностью является тесная связь с поверхностными водами ручьев и рек. Часто они представляют единый поток с подмерзлотными и межмерзлот-лыми аллювиальными водами в днищах долин рек (см. VII.2).
Общей тенденцией в распространении таких таликов является уменьшение их размеров с увеличением суровости мерзлотных условий.
В южной геокриологической зоне (см. 1.5) грунтово-фильтрационные талики занимают пойму и русло долин, сливаются с радиационно-тепловыми таликами террас и склонов. Для режима приуроченных к ним аллювиальных вод характерно береговое регулирование. К северу с возрастанием суровости климата и мерзлотной обстановки сначала талики локализируются только в днище долин, затем в пределах русел и низких пойм, а далее они остаются только под наиболее низкой и обводненной частью русел. Сквозные подрусловые талики переходят в несквозные. При таких изменениях их размеров береговое регулирование вод в них постепенно ослабевает и полностью прекращается. Наконец, непрерывная полоса несквозных подрусловых грунтово-фильтрационных таликов трансформируется в цепочку таликов, разобщающихся зимой на отдельные «ванны». Движение воды в них в критический период прекращается и при сезонном промерзании они приобретают криогенный напор.
Пойменные талики даже в суровых условиях выделяются в ландшафтах наличием более теплолюбивой растительности: зарослей или отдельных кустов чозени, смородины, жимолости и др. Поэтому при картировании границы их устанавливаются достаточно легко.
Существуют местные закономерности в изменении размеров описываемых таликов в зависимости от гидрогеологического режима рек, состава и строения аллювия. А. И. Калабиным (1960), исследовавшим воды в долинных таликах Верхояно-Колымского региона, и И. А. Некрасовым (1967), изучавшим талики в долинах рек бассейна Анадыря на Чукотке, показано, что возможность существования грунтово-фильтрационных таликов и их размеры определяются величиной водотока (т. е. количеством воды, протекающей в русле) и его режимом, наличием и размерами потока аллювиальных вод. Последний, в свою очередь, зависит от состава и строения, мощности аллювия, от гидрологического режима рек, от температурного режима поверхностных и грунтовых вод и окружающих мерзлых толщ.
.77
При увеличении массы воды, протекающей в русле, размеры таликов возрастают. Применительно к бассейну Анадыря И. А. Некрасовым было установлено, что при площади водосбора 5 меньше 1000 км2 иодрусловые талики отсутствуют^ а речной сток происходит летом. При S от 1000 до 6000 км2 поверхностный сток происходит только летом, а под руслами существуют талики, по которым подземный сток осуществляется и зимой, хотя в водно-критический период происходит постепенная сработка аллювиальных вод от верховьев вниз ш> долинам. При 5 от 6000 до 10 000 км2 имеет место круглогодичный поверхностный и подрусловой аллювиальный сток. Пойменные талики появляются и существуют только в тех частях долин, S которых превышает 10 000 км2, а продольные уклоны больше 0,0003. Такая же зависимость наличия и размеров таликов от S прослеживается и для других территорий, хотя конкретные значения в разных районах существенно различаются в зависимости от климатических условий, уклонов долин, состава и свойств аллювия.
Состав и свойства аллювия и его мощность существенно влияют на наличие и характер подрусловых и пойменных таликов. Чем больше мощность аллювия, меньше дисперсность к выше водно-фильтрационные свойства, тем больше размеры таликов. Например, в условиях сплошных низкотемпературных, мерзлых толщ Селенняхского хребта на Северо-Востоке СССР подрусловые несквозные талики существуют в местах увеличения мощности гравийно-галечного аллювия до 5—10 м и исчезают, где мощность его сокращается до 1—2 м.
Уклоны долин играют важную роль в формировании рассматриваемых таликов. При очень больших уклонах, характерных для верховьев горных рек, талики часто не образуются* так как поверхностные воды и воды СТС быстро стекают, не успевая отдать свое тепло (см. VIII.4). При уменьшении уклона скорости движения вод снижаются, возрастает время существования воды в русле и обводненности подруслового талика в водно-критический период. Это повышает отепляющее воздействие вод и способствует сначала формированию и затем и увеличению размеров таликов. При очень небольших уклонах скорости движения вод малы, а их отепляющее действие снижается. Кроме того, уменьшение уклонов сопровождается заиливанием аллювия и снижением его фильтрационных свойств,» что в суммарном воздействии приводит к сокращению размеров подрусловых грунтово-фильтрационных таликов, а иногда и их исчезновению (см. VIII.4).
Часто причинами изменения размеров и формы грунтово-фильтрационных таликов являются: 1) переход грунтово-фильтрационных таликов в инфильтрационные, что сопровождается уменьшением расхода грунтового потока, а иногда и поверхностного водотока и ослаблением их отепляющего воздействия.
Следствием этого может быть сужение сечения талика, превращение сквозного талика в несквозной или полное его исчезновение. Такие переходы часто имеют место в верхних течениях горных рек и на контактах гидрогеологических структур (см. VIII.5); 2) разгрузка напорных вод глубокого стока в подрус-ловой талик. В этом случае режим вод становится более стабильным, возрастает расход и часто повышается их температура. В результате этого увеличивается сечение грунтово-фильт-рационного талика, несквозной талик переходит в сквозной и образуются наледи (см. гл. V).
О признаках напорно-фильтрационных таликов.Вопросы разгрузки подземных вод по напорно-фильтрационным таликам будут рассмотрены ниже в связи с вопросами наледообразо-вания (см. V.4) и криогенного преобразования гидрогеологических структур (см. гл. VIIи VIII).В настоящем разделе остановимся только на признаках напорно-фильтрационных таликов.
Напорно-фильтрационные талики — один из самых устойчивых классов таликов. В силу этого они распространены в пределах всей криолитозоны. В природе они распознаются по ряду признаков. Подрусловые и гидрогеогенные талики обнаруживаются зимой по полыньям и наледям (см. V.1), летом — по субаквальиым и субаэральным источникам, в которых развиваются характерные нитевидные водоросли, ярко-зеленые, темные, желтовато-зеленые, иногда голубовато-зеленые, по выходам газа, грифонам и т, д. На аэрофотоснимках эти талики дешифрируются по таким признакам, как разрывные нарушения и связанные с ними наледи, изменения конфигурации долин и др.
Для радиационно-тепловых и пойменных напорно-фильтра ционных таликов характерны «теплые» ландшафты: зарослр* чозении и других теплолюбивых кустарников, иногда крупные ели, лиственницы. Чаще всего-то бывает, если напорные воды не ■ достигают поверхности, а стекают грунтовым потоком. При выходе напорных вод обычно образуются наледи, затрудняющие рост деревьев и кустарников (см. V.6).
Ряд подрусловых таликов в горных районах функционируют как напорно-фильтрационные только летом и в начале зимы. Далее разгрузка вод по ним прекращается, а на их месте остаются наледи и наледные бугры с воздушными полостями. Они являются признаками, указывающими на напорно-фильтрационные талики прерывистого действия. Подозерные напорно-фильтрационные талики обнаруживаются зимой по вспучиванию озерного льда, озерным наледям, высоким температурам донных отложений озер и т. д.
Застойные воды подозерных таликов. Одной из весьма характерных категорий вод криолитозоны являются воды подозерных сквозных и несквозных таликов, имеющих
режим, близкий к застойному. Такие талики наиболее типичны под термокарстовыми озерами низменных равнин: Северо-Евро-пейской, Западно-Сибирской, Северо-Сибирской, приморских низменностей Северо-Востока, Чукотки и Центральной Якутии. Встречаются они и под старичными, ледниковыми и другими типами озер. Появление застойных вод обусловлено рядом причин: 1) в условиях сплошных низкотемпературных мерзлых толщ размеры таликов под озерами равны или даже меньше площади последних, а с боков талики ограничены вертикальными «стенами», а в несквозных таликах и ложем из много-летнемерзлых пород; 2) в верхней части разреза подозерных таликов обычно залегают суглинистые и супесчаные озерные отложения с низкими фильтрационными свойствами. Водоносные отложения грубого состава (русловой аллювий, водно-ледниковые, морские и др.)> залегающие ниже озерных, подстилаются или слабоводопроницаемыми породами различного состава и возраста, или криогенными водоупорами; 3) в озера впадают и из них вытекают лишь небольшие речки или ручьи, под которыми существуют талики, сложенные слабопроницаемыми глинистыми породами. Все это затрудняет водообмен вод подозерных таликов с озерными водами; 4) фильтрация вод из сквозных подозерных таликов в подмерзлотный водоносный горизонт или в обратном направлении отсутствует или совершается очень медленно. Обусловлено это бывает глинистым характером разреза и близкими значениями свободных уровней вод в озерах и пьезометрических уровней подмерзлотных вод. Воды подозерных таликов имеют обычно повышенное со-держание органического вещества, а иногда и неприятный гнилостный запах, что связано с условиями накопления и диагенеза озерных илов, а в термокарстовых озерах — с наличием таберальных образований, формирующихся вследствие протай-вания высокольдистых, обычно с большим содержанием растительных остатков аллювиальных, склоновых и других отложений.
Г л а в а V
НАЛЕДИ КАК ХАРАКТЕРНЫЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД КРИОЛИТОЗОНЫ