Некоторые особенности вод подрусловых и пойменных

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

Поиск по сайту: