Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Классификация наледей по их размерам



 

Категории Размер наледи Площадь, м2 Объем, м3
I II III IV V VI очень мелкие (малые) мелкие (малые) средние крупные очень крупные гигантские до 1 -103 МО3—Ы04 Ы04__Ы0« 1.105—МО6 ЫО6— ЫО7 больше 1• 107 до Ы03 МО?—1,2.10* 1,2-104—1,5105 1,5.10е—1,7.10» 1,7.10е—2,2 107 больше 2,2-107

Классификация наледей по размерам, составленная с ис­пользованием установленных Б. Л. Соколовым зависимостей^ представлена в табл. 6. При этом исходной для определения категории наледи по размерам принимается ее площадь. Ука­занная взаимосвязь не является однозначной, жестко детерми­нированной, а носит статистический характер. Она нарушается в узких горных долинах, где распространению наледей в сто­роны препятствуют крутые высокие борта. Наледи в этом слу-


чае растут в длину и в высоту, т. е. увеличивается мощность наледного льда. К изложенному добавим, что классификации наледей по их площади предлагались ранее В. Г. Петровым (1930), а по площадям и объемам льда А. И. Калабиным (I960) и А. С. Симаковым (1959), Н. И. и О. Н. Толстихиными (1974).

Размеры наледей в определенной степени связаны с источ­никами их питания. Так, очень малые размеры имеют наледи вод СТС и верховодки, а очень крупные и гигантские — это наледи подземных вод глубокого подмерзлотного стока или вод смешанного грунтового и подмерзлотного стока. Регионом, где наибольшее развитие имеют наледные процессы вообще, а рас­пространение очень крупных и гигантских наледей в особенно­сти, является Верхояно-Колымская гидрогеологическая склад­чатая область. Б. Л. Соколов (1975) пишет, что в ее пределах «обнаружено около 10 тысяч наледей, общая площадь которых составляет около 14 тыс. км2. Суммарный объем воды, аккуму­лированный в наледях, оценивается величиной 30 км3». Самой большой наледью на земном шаре считается Большая Момская наледь (Момский Улахан-Тарьш), находящаяся в долине р. Момы — правом притоке р. Индигирки. Она приурочена к Момской части Момо-Селенняхской тектонической кайнозой­ской впадины. Ее площадь в отдельные годы превышает 80 км2, а объем составляет около 200 млн. м3 (Н. И., О. Н. Толстихи-яы, 1974).

Максимальные мощности наледного льда изменяются в ши­роких пределах — от первых десятков сантиметров до 7—10 м. Наледи, имеющие небольшую #макс, изменяющуюся для раз­ных районов от 2 до 4 м, стаивают летом полностью и являют­ся однолетними. Наледи, #маКс которых превышает 5—6 м, стаивают не полностью, особенно в северных и высокогорных районах. Летом за счет стаивания участков наледи с неболь­шой мощностью льда площадь их уменьшается. Но наиболее мощная часть наледного тела сохраняется. Вследствие этого они существуют в течение ряда лет и носят названия многолет­них наледей. Наледи, от которых к концу лета остаются не­большие (п-10 м2) по площади и мощности разобщенные между собой линзы наледного льда, называются летующими. Мно­голетние изменения Н и F, а также колебания климата при­водят в определенных условиях к переходам однолетних нале­дей в летующие, летующих в многолетние и обратно (см. V.7; V.8). Чаще всего это происходит с крупными и гигантскими наледями в регионах с суровым климатом и мощной криоли-тозоной.

В горных районах с суровыми мерзлотными и климатиче­скими условиями часто происходит быстрое захоронение налед­ного льда пролювиальными, обвально-осыпными, аллювиаль­ными, солифлюкционными и другими отложениями. Этот же процесс имеет место перед ледниками, где распространены


мерзлые толщи, а наледный лед перекрывается флювиогля-диальными отложениями. В результате образуются погребен­ные наледи. Погребение наледного льда возможно ори условии, если мощность накопившегося на его поверхности за весь лет­ний период осадка равна или превышает глубину СТС. Погре­бенные наледи в узких днищах долин горных рек и в при-ледниковой зоне размываются мигрирующими потоками по­верхностных вод и являются образованиями геологически недолговечными.

V. 4. НАЛЕДИ И ТАЛИКИ

Особенности формирования наледей грунтовых вод и под­земных вод глубокого стока существенно определяются их взаимоотношением с грунтово-фильтрационными и напорно-фильтрационными таликами. Можно выделить три основных варианта соотношения водоносных таликов и наледей и три соответствующих им типа наледообразования: северный, уме­ренный и южный.

При северном варианте напорно-фильтрационные и грунтово-фильтрационные талики «слепо» оканчиваются на пло­щади, где идет наледообразование, и все подземные воды с момента промерзания СТС идут на формирование наледного льда (Qh.ii = Qh.h). В этом случае положение наледи строго фиксировано, практически неизменен ежегодно образующийся объем наледного льда. Изменениям подвержены форма наледи,, площади и мощности наледного льда (F, Я, #Макс) (рис. 19, I— III). Для умеренного варианта характерно существова­ние под наледью непрерывного грунтово-фильтрационного та­лика, по которому часть воды уходит зимой за пределы пло­щади наледообразования (рис. 19, IV). В этом случае наледь образуется из года в год примерно на одном и том же месте,,, но объем наледного льда, площадь, мощность и форма наледи изменяются ежегодно. Сама наледь обычно лежит как на та­лике, так и на ММП. При южном варианте (рис. 19, V) наледь образуется и практически целиком залегает в пределах таликовой зоны. Формирование наледи может происходить не ежегодно; из года в год изменяются не только размеры и фор­ма наледи, но и ее местоположение. На наледообразование в зимний период расходуется небольшая часть потока подзем­ных, обычно грунтовых вод; остальная, большая часть уходит из зоны наледообразования подземным стоком (Qh-r^Qh-h). Сужение потока подземных вод обусловливается преимущест­венно сезонным промерзанием пород.

Рассмотрим выделенные варианты соотношения таликов и наледей и соответствующие им типы наледообразования более-подробно.


I. В северном варианте можно выделить три характерных случая.

Первый случай. Наледь образуется непосредственно над источником подземных вод, разгружающихся по гидроген­ному напорно-фильтрационному талику, приуроченному почти к горизонтальной поверхности. Источник выходит в центре на-

Рис. 19. Схема соотношения наледей и напорно-фильтрационных и грун-тово-фильтрационных таликов: 1 — гравийно-галечный аллювий, 2 — скальные породы, 3 — ММП, 4 — слой сезонного оттаивания, 5 —• слой сезонного промерзания и его граница, 6 —■ трещиноватость пород, 7 — обводненность пород, 8 — направление движения подземных вод, 9 — наледь; а — каналы в теле наледи, по которым выходит вода, б — лин­зы воды, в — трещины в наледных буграх; 10 — граница ММП

леди, образующей вокруг выхода купол, в середине которого зимой возникает наледный бугор (рис. 19, I). Такая наледь под названием озеро Гусиное была обнаружена и изучена в Селен-няхской части Момо-Селенняхской тектонической впадины на Северо-Востоке СССР в условиях низкотемпературных (^Ср=^ = —5—8° С) мощных мерзлых толщ. Связана она с гидроген­ным напорно-фильтрационным таликом, приуроченным к раз­лому. Талик и наледь образовались в последние три десятиле­тия (см. V.7). Диаметр талика на ..поверхности составлял всего несколько метров. Максимальный расход источника в июне был


66 л/с при температуре воды на выходе +0,2° С. В конце зимы он, видимо, снижался до 10—12 л/с. В зимние месяцы наледь предохраняет породы талика от промерзания. Воды выходят на поверхность через трещины в наледном бугре, растекаясь во все стороны.

На источниках, прекращающих функционировать в конце зимы и начинающих действовать весной, перекрывающие их на­леди способствуют быстрому прорыву воды на поверхность за счет оттаивания наледного тела сверху и снизу, а также бла­годаря его размыву при просачивании воды по трещинам. При постоянстве из года в год режима источника подземных вод V остается в рассматриваемом случае практически неизменным. Некоторые вариации возможны только за счет изменения вре­мени начала и конца наледообразования, т. е. периода форми­рования наледи. Ежегодный объем льда и форма наледи могут несколько меняться в зависимости от того, какое количество льда не стаивает летом. Однако такие изменения не превышают первых процентов и не выходят за точность их полевого опре­деления V. В целом мало меняется и форма наледи.

Второй случай. В суровых мерзлотных условиях наи­более часто ниже гидрогеогенного или гидрогенного (подрус-лового, пойменного) напорно-фильтрационного талика сущест­вует грунтово-фильтрационныи талик, «слепо» оканчивающийся на площади наледообразования. Восходящие воды глубокого стока прежде чем выйти на поверхность и образовать наледь, полностью или частично проходят по грунтово-фильтрационно-му талику, который как бы распределяет их по площади нале­дообразования. От положения, размеров, протяженности, фор­мы такого «распределяющего» талика решающим образом за­висят форма и размер наледи, а также характер ее изменения в многолетнем плане (см. V.7).

Третий случай. В гидрогеологических складчатых об­ластях с суровыми мерзлотными условиями на участках пере­углубленных долин, выполненных грубообломочными аллю­виальными, водно-ледниковыми и ледниковыми отложениями, часто существуют мощные грунтово-фильтрационные талики (см. гл. VIII). Часто такие талики образуют в долинах ряд бассейнов, разобщающихся между собой в зимний водно-кри­тический период. Каждый из таких бассейнов имеет ограничен­ный, относительно постоянный, точнее медленно меняющийся во времени объем талых пород, которые обычно полностьюза­полнены водой к осени. Питание вод этих таликов-бассейнов происходит летом, за счет поверхностных вод и вод СТС. Опи­сываемые талики-бассейны выклиниваются в местах увеличения глинистости отложений при смене их фациального состава и при выходе на поверхность в днищах долин водонепроницаемых скальных пород(например, интрузий или ледниковых ригелей). Грунтовые воды этих бассейнов приобретают зимой криоген-


ный напор и, выходя на поверхность, полностью идут на обра­зование наледей. Размеры последних определяются запасами вод в таких таликах и их сработкой, зависящей от уклона долины, глубины сезонного промерзания пород талика и дру­гих факторов. В таких условиях наледи грунтовых вод фор­мируются как на поверхности талика, так и ниже естествен­ного барража, на многрлетнемерзлом основании.

В описанных случаях, когда практически все естественные ресурсы подземных вод в водно-критический период идут на образование наледей, последнее происходит по северному типу. В этих случаях V мало меняется из года в год, если остается постоянной производительность потоков подземных вод. По­следняя может изменяться в многолетнем плане под влиянием многолетнего промерзания или оттаивания, новейших движе­ний, сейсмических и других явлений. Небольшие ежегодные колебания V, не превышающие нескольких процентов, происхо­дят за счет различий во времени формирования наледей, сро­ков полного промерзания СТС и вариаций глубин сезонного промерзания таликов, зависящих от погодных, условий года.

II. При умеренном варианте соотношения таликов и на­ледей (см. рис. 19, IV), количество подземных вод, идущих ежегодно на наледообразование, существенно зависят не только от производительности потока, но и от степени его сужения за счет сезонного промерзания. Таким образом, наледи форми­руются по умеренному типу, если под ними постоянно сущест­вует грунтово-фильтрационныи талик, а на их рост в водно-критический период затрачивается только некоторая часть естественных ресурсов подземных вод. Для них характерны ежегодные изменения V", J7, Я и ЯмаКс и формы при относитель­но постоянном их местоположении. Все эти изменения опреде­ляются: 1) общей производительностью потока подземных вод в водно-критический период; 2) размерами и водопропускной способностью грунтово-фильтрационного талика, по которому уходит вода из зоны наледообразования; 3) климатическими условиями, т. е. сроками наступления морозов и началом весен­него снеготаяния, суровостью и снежностью зим.

Наледообразование по умеренному типу происходит как в весьма суровых мерзлотных условиях, где оно связано с по­токами подземных вод большой производительности, так и в условиях прерывистых и даже островных высокотемператур­ных мерзлых толщ, где оно характерно для всех потоков грун­товых вод и вод глубокого стока. При этом с севера на юг растет степень влияния климатических условий (в особенности погодных условий зимнего периода) на режим наледообразо­вания и увеличивается ежегодная изменчивость параметров наледей (F, У, Я, Ншакс) и их формы. Проиллюстрируем эти положения данными режимных наблюдений.

В условиях низкотемпературных сплошных мерзлых толщ

7 Н. Ни Романовский 97


продолжительные ряды наблюдений имеются для двух наледей: Анмангындинской на Северо-Востоке и Нижнеингамакитской в Забайкалье (Соколов, 1975). В обоих пунктах специальных мерзлотно-гидрогеологических съемок не проводилось. Однако, судя по косвенным данным, под наледями и ниже их сущест­вуют грунтово-фильтрационные талики с очень небольшим по­перечным сечением и малой пропускной способностью. Напри­мер, по Анмангындинской наледи об этом свидетельствуют результаты гидрометрических замеров дебита наледообразуе-мого источника — QH.H с наледным питанием QH.n, рассчитан­ным по приращению наледного льда (Букаев, 1969), которые практически совпадают с декабря по середину февраля месяца. И только в самый начальный (первые две декады ноября) и: конечный (с третьей декады марта) периоды роста наледи <2н.и>Фн.п (рис. 20). Обе наледи по особенностям образования

Рис. 20. Изменение среднедекадных температур воздуха (/), объема Ан­мангындинской наледи (2) и приращений льда за декаду (3)\. IIV периоды формирования наледи (по Букаеву, 1969)

относятся к самым северным разновидностям умеренного типа и очень близки к северному. Данные по этим наледям показы­вают, что отклонения объемов от средних значений не превы­шают 8%. К приведенным результатам следует относиться как к качественно иллюстрирующим особенности формирования на­ледей умеренного типа, под которыми имеется зимой узкий непрерывный талик.

При прерывистом распространении мерзлых толщ и значи-'-


тельных по размеру грунтово-фильтрационных таликах под на­ледями ежегодные изменения объемов наледного льда, обуслов­ленные различными погодными условиями зимнего периода, могут быть весьма значительными. В Южной Якутии на р. Дже-конде к весне 1961 г. объем наледи составлял 1200 000 м3, а к весне 1962 г. — всего 160 000 м3 (Чижова, 1966).

Остановимся еще на одной важной особенности, характер­ной для наледообразования умеренного типа, обусловленной режимом грунтовых вод таликов при сплошном распростране­нии мерзлых толщ. В таких условиях размеры водоносных та­ликов в долинах рек, с которыми связано наледообразование, в целом таковы, что к началу водно-критического периода поро­ды в них практически полностью заполнены грунтовыми вода­ми. В таликах, не выходящих обычно за пределы русел и низ­ких пойм, уровень грунтовых вод контролируется поверхност­ными водотоками и из года в год испытывает осенью лишь небольшие колебания, независимо от того, сухим или дождли­вым был предзимний .период. И в том и другом случае воды бывает достаточно для полного водонасыщения таликов; избы­ток ее удаляется поверхностным стоком. При таком режиме грунтовых вод таликов наледообразование в наибольшей сте­пени определяется погодными условиями зимы и глубинами сезонного промерзания таликов и слабо зависит или не зависит совсем от погодных условий предзимнего периода.

При умеренном типе образования наледи подземных вод
глубокого стока в суровые малоснежные зимы формируются
вблизи источников и имеют компактную форму. В них сосредо­
точивается большая часть естественных ресурсов подземных
вод. В теплые многоснежные зимы ниже источников сущест­
вуют полыньи, а наледи имеют вытянутую форму. Под защи­
той наледей и мощного снега воды поверхностным стоком спо­
собны далеко отойти от источников, а при определенных усло­
виях вообще выйти за пределы гидрогеологической структуры:
уйти на пополнение вод глубокого стока, стечь в крупные реки,
озера и моря. ;

Сходная картина имеет место при формировании наледей грунтовых аллювиальных вод и смешанных грунтовых и под­земных вод глубокого стока. При раннем наступлении морозов в такие наледи может частично попасть вода поверхностных водотоков. В суровые зимы они формируются не только ниже, но и выше мест сужения грунтового потока. Больше наледей по числу и по объемам сконцентрированного в них льда обра­зуется в верхних и средних течениях рек. В годы с теплыми/ многоснежными зимами небольшие наледи здесь исчезают со­всем, а в более крупных объем льда уменьшается. В целом наледообразование как бы смещается вниз по малым и сред­ним долинам; большие объемы наледного льда формируются ниже постоянных барражей.

7* " ' . , ' ' ' . ..99


Таким образом, по мере увеличения прерывистости мерз­лых толщ и возрастания размеров грунтово-фильтрационных таликов под наледями появляется и становится все более вы­разительной тенденция ежегодного изменения местоположения.

III. Южный вариант соотношения таликов и наледей ха­рактерен для районов островного или массивно-островного рас­пространения мерзлых толщ, а также для территорий с глубоким сезонным промерзанием пород. В таких мерзлотных усло­виях криогенные водоупоры в основном совпадают с водоупо-рами литологическими, а емкость гидрогеологических структур не уменьшается или уменьшается незначительно (см. II.2). Раз­грузка вод глубокого стока осуществляется чаще всего не непо­средственно на поверхность, а в горизонты грунтовых вод или субаквально. Наледообразование в такой природной обстановке происходит по южному типу. При этом ежегодно меняются размеры, форма и местоположение наледей. Возникновение .на­ледей в естественной обстановке сильно зависит от погодных условий, влияющих как на режим и глубины залегания грун­товых вод в осенне-зимний период, так и на сезонное промерза­ние пород. Глубина залегания грунтовых вод существенно опре­деляется количеством и сроками выпадения дождей в осенний предморозный период. Чем их больше, тем значительнее расход и выше уровень грунтовых вод и тем быстрее они приобретут криогенный напор при сезонном промерзании пород и могут прорваться на поверхность. При низком стоянии этих вод сезон­ное промерзание или вообще не доходит до их зеркала, или до­стигает его к концу зимы, когда мощность CMC становится такой, что прорвать этот слой воды не могут.

Таким образом, самым благоприятным сочетанием для наи­более широкого формирования наледей грунтовых вод в рас­сматриваемых условиях являются обильное предзимнее выпаде­ние дождей, обеспечивающее высокое стояние уровня грунтовых вод, и последующие суровые малоснежные зимы, с глубоким сезонным промерзанием пород, когда вся прорывающаяся под давлением на поверхность вода фиксируется в наледях.

Своеобразная ситуация создается в долинах рек и ручьев в суровые зимы, которым предшествовала сухая, без дождей осень, обусловившая низкое стояние уровня грунтовых вод на высоких поймах, террасах и склонах долин. Глубокое, быстрое сезонное промерзание поверхностных водотоков и пород низкой поймы и русел рек и ручьев на первом этапе вызывает обильное формирование небольших наледей. По мере увеличения мощно­сти CMC условия для выхода грунтовых вод на поверхность ухудшаются, их поток приобретает подпор и уровни этих вод в таликах на террасах и в бортах долины несколько повышаются. Но наледообразование при этом затухает.

Особенности формирования наледей подземных вод глубо­кого стока, расход источников которых стабилен, определяются


при южном типе наледообразования главным образом суро­востью и снежностью зим.

Выделенные выше основные варианты взаимоотношения таликов и наледей и типы наледообразования не имеют в при­роде четких границ между собой. Они динамичны и переходят друг в друга при многолетних изменениях климата и мерзлот­ных условий. Однако их разграничение позволило наметить ряд общих зональных закономерностей в процессах наледообразо­вания.

1. Отепляющая роль наледей и предохранение ими припо­
верхностных частей гидрогеогенных, подрусловых, пойменных
и других напорно-фильтрационных и грунтово-фильтрационных
таликов и связанных с ними источников от сезонного и много­
летнего промерзания наиболее сильно проявляются в суровой
мерзлотной и климатической обстановке и при небольшой про­
изводительности потоков подземных вод.

2. Зонально, по мере уменьшения суровости мерзлотных и
климатических условий, а также при увеличении производи­
тельности потоков подземных вод увеличивается роль проме­
жуточных водоносных коллекторов в процессах наледообразо­
вания. Промежуточными коллекторами являются обычно толщи
рыхлых грубообломочных отложений различного происхожде­
ния, в которые происходит разгрузка напорных подземных
вод глубокого стока и трансформация их в потоки грунтовых
вод. (Толстихин, 1974). Эти коллекторы скрывают выходы вод
глубокого стока, перераспределяют эти воды по площади на­
ледообразования, а в условиях умеренных , и южных типов
служат путем отвода этих вод с участков, где формируются
наледи.

3. С увеличением прерывистости мерзлых толщ и уменьше­
нием суровости климата: а) возрастают величины ежегодных
изменений параметров наледей, сначала таких, как их форма,
затем объемы, площади и мощности наледного льда, далее
местоположение и, наконец, периодичность появления; б) боль­
ше становится зависимость изменения параметров наледей от
динамики климата и вариаций погодных условий осенне-зим­
него и осеннего предзимнего периодов года; в) увеличиваются
возможность и эффекты антропогенного воздействия на процес­
сы наледообразования.

4. Претерпевают зональные изменения режим образования
и разрушения наледей.

V. 5. РЕЖИМ ФОРМИРОВАНИЯ НАЛЕДЕЙ -■' ■

Режим формирования наледей является важнейшей харак­теристикой наледообразовательных процессов, позволяющей понять их механизм, установить генезис наледообразующих вод, а иногда и выработать приемы управления этими процес-


сами. Однако до сих пор режим наледообразования изучен довольно слабо, поскольку он требует постановки специальных трудоемких зимних работ на наледных полигонах, часто в труд­нодоступных районах, вдалеке от населенных пунктов.

Материалы о динамике роста и таяния наледей главным образом по южной геокриологической зоне позволили Н. И. Тол-стихину (1941, 1974) установить определенную стадийность процесса и выделить четыре периода развития наледей.

Первый период (ранняя стадия образования наледи) охватывает осень и начало зимы. Для него характерен мед­ленный, но постоянно увеличивающийся темп нарастания нале­ди, преимущественно ее длины и площади. Это связано с по­стоянным снижением температур воздуха, промерзанием СТС на площади наледообразования и в обрамлении наледи, с пере-мерзанием поверхностных водотоков и началом сезонного про­мерзания пород водоносных таликов.

Второй период (стадия созревания наледи) охваты­вает первую половину, а иногда и большую часть зимы. Для него характерно сравнительно равномерное нарастание площади и объема наледи, формирование ее окончательной формы, за­рождение и развитие наледных бугров. Рост наледи происходит далеко не всегда непрерывно: наледообразование то активи­зируется, то на некоторое время затухает. Интенсивность накопления льда в разных частях наледи также меняется. Н. И. Толстихин считает, что интенсивность нарастания наледи в этот период контролируется погодными условиями, прежде всего температурой воздуха. Очевидно, это справедливо для наледей, формирующихся по умеренному и южному типам. В наледях северного типа в этот период вся подземная вода идет на образование льда, и, зная средние декадные величины приращения объемов наледи АУ, можно точно определить по ним суммарный дебит наледообразующих источников QH.H. При этом для наледей умеренного типа в начале второго периода AV существенно меньше QH.n, а к его концу значения этих величин сближаются. Это является следствием нарастания глу­бин сезонного промерзания пород грунтово-фильтрационных та­ликов, сужения их живого сечения и уменьшения водопропуск­ной способности. В конце второго периода и в начале третьего наледные бугры «созревают», раскалываются трещинами и иног­да взрываются.

Третий период (стадия зрелости) наступает в разное время: от середины зимы до начала весны. В это время темп роста наледи снижается, а потом и вовсе прекращается. Для наледей, формирующихся в течение всей зимы, с повышением температуры воздуха возникает динамическое равновесие меж­ду нарастанием наледи (в холодные дни и ночью) и таянием (днем и в периоды потеплений). Темп роста снижается как за счет уменьшения дебита наледообразующих источников, так и


благодаря увеличению потоком грунтовых вод сечения и водо­пропускной способности таликов под наледями при оттаивании CMC и прекращении промерзания внутриналедных водоносных каналов,

Четвертый период (стадия разрушения наледи) на­ступает после установления положительного суточного тепло­вого баланса, когда начинается стаивание наледи с поверхно­сти, некомпенсируемое нарастанием наледного льда ночью. Разрушение наледей происходит двумя путями: во-первых, за счет стаивания наледи с поверхности под действием солнечной инсоляции, турбулентного теплообмена, зависящего от скоро­стей ветра и положительных температур воздуха, а также теп­ла, выделяющегося при конденсации водных паров на поверх­ности льда и дождей; во-вторых, за счет эродирующего дейст­вия талых наледных, речных паводковых и выходящих на поверхность подземных вод. Роль речных вод в разрушении наледей сильно зависит от положения наледей в рельефе и их формы. Она наибольшая у наледей, занимающих русла рек и ручьев, низкие элементы поймы, каньонообразные долины. Роль радиационно-тепловых факторов в таянии наледей обусловли­вается климатом территории, широтным и высотным их поло­жением (см. V.8).

Как указывал Н. И. Толстихин, выделенные им периоды в формировании и разрушении наледей для разных их типов бывают различными по продолжительности и по их роли в на-ледообразовательном процессе. Материалы наблюдений за ре­жимом наледообразования во многих районах СССР позволяют наметить как общие черты, так и различия для наледей разных типов (см. V..4).

Режим формирования наледей северного типа практиче­ски не изучен. Однако отрывочные сведения, общие соображе­ния и результаты наблюдений за режимом Анмангындинской наледи, под которой водоносный грунтово-фильтрационный та­лик имеет незначительные размеры и его водопропускная спо­собность несоизмерима с расходом источников подземных вод, которыми эта наледь питается, позволяют наметить основные особенности режима наледообразования северного типа.

Наледь в долине р. Анмангынды, расположенной в верхней части бассейна р. Колымы в пределах Охотско-Колымского на­горья, относится к разряду гигантских. Объем льда этой нале­ди более 10 млн. м3, наибольшая длина 7 км, ширина 900 м, наибольшая мощность льда 8 м, а средняя 1,7 м. Мерзлые толщи в районе имеют практически сплошное распространение, мощности их •составляют 100—200 м, a tcv пород от —1,5 до—3° (Калабин, 1960). Наледь питается и напорными водами, вы­ходящими по подрусловому талику, приуроченному к разлому в осадочных породах триаса, который пересекает долину попе­рек, и аллювиальными водами. Выше места разгрузки вод глу-


бокого стока, имеющих температуру на выходе +5° С и обра­зующих источник, не замерзающий всю зиму, река и все ее боковые притоки полностью перемерзают. Из графика форми­рования наледи (см. рис. 20) видно, что высокий темп наледо-образования возникает с первых дней ее развития и продол­жается почти до самого конца роста. Таким образом, первый период сокращен до минимума (2—3 декады), а второй, на­против, весьма продолжителен и длится более 5 мес. В этот период температурный режим воздуха не оказывает на рост наледи существенного влияния. Третий период кратковремен­ный (3 декады), причем он начинается, когда среднесуточная температура воздуха не поднимается еще выше —15°. Период таяния и разрушения наледи начинается в середине мая и длит­ся до осени. Интенсивное таяние происходит только после пере­хода среднесуточных температур через 0°С; в июне существует этап активного термоэрозионного разрушения наледи речными водами.

Таким образом, для наледей подземных вод северного типа и наиболее северных случаев умеренного типа характерны: 1) кратковременность первого и третьего этапов и растяну­тость второго и четвертого; 2) слабая зависимость темпа льдо­образования (второй этап) от температурного режима возду­ха; 3) на втором этапе темп льдонакопления равен дебиту наледообразующих источников.

Режим формирования наледей умеренного типа изучен более полно. В качестве примеров рассмотрим особенности ре­жима наледей подземных вод Улахан-Тарын и Булус, находя­щихся в Центральной Якутии, в долине Лены (Толстихин, 1974). Источник Улахан-Тарын находится в основании Вестях-ской террасы, сложенной песчаными отложениями. Питается источник поровыми водами аллювия этой террасы, приурочен­ными к надмерзлотным и межмерзлотным таликам, образую­щим специфический криогенный бассейн-поток подземных вод (см. VII.4). Воды разгружаются в основании Бестяхской тер­расы, образуют несколько групп источников, суммарный дебит которых в период осенней межени около 200—250 л/с. Ниже выходов этих вод в днище ручья и на поверхности первой над­пойменной террасы существует грунтово-фильтрационныи та­лик, соединяющийся с исдрусловым таликом Лены. .

В первый период формирования наледи, продолжающийся более 3 мес (октябрь — середина января), когда общей тен­денцией является понижение температур. воздуха до мини­мальных за зиму значений, протекает сложный процесс медлен­ного нарастания наледного льда (рис. 21). В этот период про­исходит промерзание СТС, формирование наледного льда в русле ручья, сопровождающееся его выпучиванием и времен­ным ростом сечения подледного канала. Далее идет постепен­ное промерзание грунтово-фильтрационного талика, до какого-


то стационарного состояния, сохраняющегося до конца перио­да роста наледи. Промерзание талика сопровождается появле­нием и ростом криогенного напора вод, вследствие чего послед­ние пропитывают сухие пески Бестяхской террасы, и высота истечения воды из бортов долины постепенно повышается, до-

Рис. 21. Изменение среднедекадных температур воздуха (/) радиационного баланса (2), объема наледи Улахан-Тарын (3) и приращения объема льда (4) за декаду; /—IV периоды формирования наледи (по О. Н. Толстихину,

1974)

стигая 2,5 м над ее днищем. Приращение наледного льда в этот период идет медленно, а по площади крайне неравномерно.

Во второй период, продолжающийся 2—3 мес, происходит интенсивное, но довольно неравномерное нарастание наледи, что видно по зубчатому рисунку графика AV на рис. 21. Одна­ко даже в периоды снижения темпа нарастания наледи значе­ния AV превышают таковые в первый период. Температура воздуха в этот период постепенно повышается, однако подрус-ловый талик расчленяется под влиянием промерзания на от­дельных участках. В них идет нарастание давления воды, сопровождающееся в феврале—марте вспучиванием и взрыва­ми наледных бугров. В этот период рост наледи усиливается, в ее теле возникают и вновь промерзают полости и трещины, приводящие к постоянной миграции выходов воды на поверх­ности наледи. Повышение температур приводит к тому, что

10S


воды перестают промерзать и во льду ооразуется русло с по­стоянным водотоком. Сравнение мощностей льда наледи Ула-хан-Тарын по отдельным профилям показывает их высокую из­менчивость. Так, Ямакс за 4 года наблюдений изменялась на 4,58 м. В то же время Я относительно мало меняется из года в год.

Третий период очень короткий, продолжающийся I—6 де­кады. Интенсивность нарастания наледи резко снижается, и,

наконец, рост прекращается совсем. Далее наступает чет­вертый этап таяния и разру­шения наледей вешними во­дами.

О. Н. Толстихин обращает
внимание, что за приведенный
на графике (см. рис. 21) трех­
летний период наблюдений
прослеживается некоторое

Рис. 22. Изменение объема наледи Булус (/) и приращений объема льда за декаду (2)\ I—IV периоды формирования наледи (по О. Н. Тол-стихину, 1974)

увеличение объема льда нале­ди Улахан-Тарын. В то же время из года в год темпера­туры зимнего периода повы­шаются. В результате он де­лает вывод о том, что влияние зимних температур воздуха на режим наледообразования при наличии стока вод под на­ледью носит сложный харак­тер и является «не только и не столько фактором замерза-

ния воды на ее поверхности, сколько регулятором наледного процесса во всей его сложности, включая и количество посту­пающей в наледь воды» (Толстихин, 1974).

Источник и наледь Булус находятся в 45 км вверх по Лене от источника Улахан-Тарын в основании той же Бестяхской террасы в очень сходной физико-географической обстановке. Источник представляет собой выход артезианских вод горизон­та среднего кембрия, имеет две основные головки, которые зимой покрываются льдом, но не промерзают полностью и дей­ствуют непрерывно. В первый период роста наледи, длящегося до второй половины декабря, наледообразование крайне неве­лико (рис. 22). Это обусловлено тем, что воды источника crej кают в озеро по руслу, глубоко врезанному в пойму. Во второй период после промерзания русла начинается интенсивный рост наледи, продолжающийся до конца февраля. При этом активно развиваются наледные бугры, образующиеся из года в год в одних и тех же местах, преимущественно вдоль правого бор­та распадка, где они, сливаясь, создают своеобразную налед-


Бую террасу, в тыловом шве которой на контакте со склоном постоянно изливается вода и, видимо, существуют подледные пути ее стока. Третий период наступает в конце февраля и длится до конца апреля, т. е. более 2 мес. В это время темп наледообразования снижается, что связано с подледным сто­ком воды вследствие повышения температур воздуха и прекра­щения промерзания, а затем и расширения путей ее движения (по талику и каналам во льду). Четвертый период разрушения наледи в целом сходен с таковыми у наледи Улахан-Тарын, хотя таяние наледи Булус происходит медленнее, особенно в начальный этап, что, по мнению Ф. Э. Аре, является следст­вием более высокого альбедо голубого льда.

Суммируя изложенное и обобщая данные по другим нале­дям, можно наметить следующие особенности режима роста и разрушения наледей, формирующихся по умеренному типу: 1) в зависимости от размеров и водопропускной способности грунтово-фильтрационного талика, характера русла и от мор­фологии самого наледного тела выделенные периоды роста могут существенно различаться по продолжительности. Особен­но сильные изменения (вплоть до исчезновения) характерны для первого и третьего периодов; 2) процессы наледообразо­вания находятся в сложной зависимости от температурного ре­жима воздуха; 3) во второй период роста наледи отсутствует прямая связь между дебитами наледообразующих источников и приращением наледного льда, характерная для наледообра­зования северного типа; 4) периоды разрушения наледи всегда существенно короче периодов ее образования.

Режим формирования наледей южноготипа исследован достаточно полно. В качестве характерного примера рассмот­рим режим Керакской наледи грунтовых вод на Забайкальской железной дороге, изучавшейся в течение ряда лет Е. А. Румян­цевым. Для этого района характерны: среднегодовые темпе­ратуры воздуха —3,2°С (за период с 1913 до 1962 г.), пони­жающиеся иногда до —4,5°; среднеянварские температуры —35; —28°; мощность снежного покрова 20—22 см. Общее количе­ство осадков в многолетнем периоде составляет 482 мм, из ко­торых 458 мм приходится на теплый период года.

Керакская наледь образуется на правом, экспонированном на север склоне долины р: Керак. Склон сложен многолетне-мерзлыми скальными породами, выветрелыми и трещиноваты­ми в верхней части и прикрытыми плащом делювия, мощность которого увеличивается к подножию склона до нескольких метров. Глубина залегания верхней поверхности мерзлой толщи составляет 1—2,5 м в нижней части склона и достигает 5—6 м в верхней. Зимнее промерзание СТС и CMC сильно варьирует по площади из года в год и заканчивается в период от начала января до середины апреля. Горизонт грунтовых вод, приуро­ченный к зоне выветривания скальных пород и пласту делю-


ьия, а у подножия склона к аллювию, в днище долины реки имеет мощность от 1 до 3 м и глубину залегания от поверх­ности земли 2—3 м.

Анализ графиков режимных наблюдений по изменению хо­да зимних температур воздуха, сроков выпадания и мощностей снежного покрова, по-разному изменяющего глубину сезонного промерзания, совместно с графиками выпадания жидких осад­ков в предшествующий летний сезон, представленными на

рис. 23, выявляет зависимости от этих факторов объемов на­ледного льда, изложенные выше (см. V.4).

Общими особенностями ре­
жима этой наледи являются:
1) очень значительные колеба­
ния объема наледного льда из
года в год. Например, зимой
1959/60 г. объем наледи состав­
лял 100 тыс. м3, а в 1960/61 г. все­
го 3 тыс. м3; 2) связь объема на­
ледей с суммой осадков теплого
Рис. 23. Ход формирования Ке- периода предшествующего года,
ракской наледи (по Румянцеву, * гтчячк пгобрннп ятжп яилня

1964). А — ход температуры воз- ^та связь ОСООенно ярко видна
духа; Б — изменение высоты при сравнении сезонов 19э9/6О
снежного покрова; В — сумма и 1960/61 годов; 3) влияние на
осадков (1) и рост объема нале- объем льда хода ЗИМНИХ тем-
ди ^ ' ператур и высоты снежного по-

крова, во многом определяющих

глубину сезонного промерзания пород; 4) наличие всех четырех периодов — стадий формирования наледи, которые выделяются на графиках нарастания объемов наледного льда. Эти стадии проявляются более четко в годы, когда объем льда бывает зна­чительным. Вторая стадия практически отсутствовала в сезон 1960/61 г., когда объем был минимальным.

Таяние наледей имеет ряд общих особенностей. Оно начи­нается за 5—10 дней, а иногда и более, до устойчивого пере­хода температур воздуха через 0°. Основное влияние на таяние наледей оказывают радиационное тепло и турбулентный тепло­обмен, зависящий от температуры и влажности воздуха и ско­рости ветра. Доля тепла, выделяющегося при конденсации, невелика и изменяется от 2 до 15%. Дожди в условиях конти­нентального климата Сибири также оказывают небольшое воз­действие на величину стаивания, не превышающее первых про­центов. Теплообмен с подстилающими наледи породами в лет­нее время ничтожно мал в связи с малыми градиентами темпе­ратур (Соколов, 1975).

В последние годы получено большое количество материа­лов наблюдений за таянием ледников и наледей, находящихся


на разных высотах и в различной физико-географической об­становке. Эти материалы свидетельствуют о том, что таяние льда летом подчиняется общей закономерности, обусловленной высотной поясностью, а именно с увеличением высоты мест­ности роль тепла солнечной радиации увеличивается, а турбу­лентность тепло- и влагообмена снижается. На высоте 1000 м яад уровнем моря доля участия этих факторов в таянии нале­дей примерно одинакова. Большинство наледей, на которых проводились наблюдения за таянием, лежат в поясе высот от 800 до 1300 м, что говорит о примерном равновесии турбулент­ной и радиационной составляющей в их таянии. В горных районах наледи всегда залегают гипсометрически ниже ледни­ков. В то же время предельные высоты распределения прилед-никовых наледей в горах Средней Азии достигают 4—4,5 тыс. м. Это делает применимой к наледям установленную зависимость режима таяния от высоты.

Радиационно-тепловой баланс на ледниках и наледях изу­чен недостаточно, и получение качественных данных трудоемко и сопряжено с большими сложностями. Поэтому для практи­ческих целей важным является получение функциональной за­висимости между величиной стаивания льда и температурами воздуха. Получение такой зависимости правомерно по следую­щим теплофизическим соображениям (Соколов, 1975). Между величиной баланса тепла поверхности льда и температурой воздуха существует связь, обусловленная тем, что в летнее время поверхность льда имеет постоянную температуру, рав­ную 0°С. Повышение температуры прилегающих слоев воздуха бывает обусловлено повышением величины прямой и отражен­ной солнечной радиации. Изменения температур воздуха и пря­мой солнечной радиации на ледниках и наледях в целом имеют параллельный ход и резко различаются только в отдельные сутки. Поэтому связи температур воздуха с суммарной радиа­цией и тепловым балансом поверхности льда обладают высо­кими коэффициентами корреляции. Коррелятивные связи стаи­вания слоев льда ледников и наледей с температурой воздуха также вполне удовлетворительны. Температура воздуха являет­ся величиной, наиболее изученной и легкодоступной для изу­чения на природных объектах. В силу этого многие исследова­тели при режимных наблюдениях проводили определенные связи величины стаивания льда за сутки /iT с суммой положи­тельных температур воздуха Е/. В общем виде уравнение связи имеет вид

где Ат — слой стаивания льда, мм; а — температурный коэффи­циент стаивания, равный тангенсу угла наклона линии связи, мм/°С; Ь — параметр, зависящий от широты местности, склоне­ния солнца, метеорологических условий за период наблюдений


и т. д. и равный отрезку, отсекаемому на оси ординат Ат, мм. Параметры а и b изменяются не только для разных наледей, но и для одной и той же в зависимости от состояния поверх­ности льда и погодных условий. Б. Л. Соколовым проанализи­рованы зависимости величин а, Ъ и 2/ от некоторых особен­ностей физико-географической обстановки. Так, им выявлена зависимость изменения средних за теплый сезон коэффициен­тов стаивания льда а с высотой местности #в, м:

Для наледей, расположенных в диапазоне абсолютных вы­сот 500—1500 м, а изменяется согласно этому уравнению в пре­делах от 3,0 до 5,5 мм/°С. Коэффициент Ь для каждой наледи не является постоянным во времени как по величине, так и по знаку. Поэтому для всей совокупности наледей в районе без большой погрешности Ъ может быть принят равным нулю.

Величина 2/ зависит от высоты местности. Поэтому в пре­делах конкретных районов с относительно однообразными при­родными условиями возможно построение зависимостей вида

где Яв — высота местности; тт — текущая ордината времени^ измеряемая в сутках от начала теплого периода. Эта зависи­мость характеризует накопление тепла в виде сумм положи­тельных температур воздуха на разных высотах в течение всего теплого периода года. Она может использоваться для расчета величины стаивания наледей, находящихся на разной высоте, на каждый момент времени.

Термоэрозионное разрушение наледипроисходит под влия­нием потоков паводковых речных вод и выходящих на поверх­ность подземных вод. Как указывалось выше, объем льда, раз­мываемого водами, существенно зависит от формы наледи и ее положения по отношению к водотоку. Многие крупные на­леди подземных вод, лежащие в пределах тектонических впа­дин Северо-Востока СССР, вне долин рек или в широких доли­нах с небольшими водотоками, практически не размываются паводковыми водами. Примером может служить Верхняя Кыр-ская наледь в Селенн.яхской тектонической впадине. Ряд нале­дей в днищах долин водотоки огибают, размывая их перифе­рийную часть, где мощность льда наименьшая. Некоторые на­леди, полностью занимающие долины с узким днищем, служат препятствием для пропуска талых вод и создают временные подпрудные озера. Прорыв этих вод приводит к быстрому раз­мыву значительной части наледного льда. В целом величина термоэрозионного размыва существенно определяется двумя факторами: во-первых, водностью реки и, во-вторых, протяжен­ностью участков, где происходит контакт водотока с наледью. Следует сказать, что в наибольшей степени термоэрозионное

ПО


разрушение происходит весной в период прохождения паводка. В дальнейшем при спаде" воды река уже перестает контакти­ровать со льдом и размыв последнего прекращается.

С. М. Фотиев указывает, что оттаивание многих наледей в Южной Якутии, залегающих в днищах долин, где зимой су­ществует постоянный непромерзающий грунтово-фильтрацион-ный талик, начинается снизу за счет отепляющего воздействия грунтовых вод, еще до начала снеготаяния. В этом случае под

Рис. 24. Тоннель и канал в основании гигантской Ойсордоохской наледи с мощностью льда до 6—8 м

наледью создается тоннель, который впоследствии служит не только для пропуска выходящих на поверхность подземных вод, но и для паводковых речных вод. В дальнейшем свод тон­неля обрушается и в теле наледи возникает канал.

Сходным образом происходит протаивание и термоэрозион­ное разрушение гигантских наледей подземными водами, про­ходящими весной по подрусловым грунтово-фильтрационным таликам, и поверхностным потоком. Обычно такой талик мар­кируется зимой цепочкой наледных бугров, подналедные и внутриналедные каналы весной дают начало тоннелю, а затем и каналу (рис. 24).

На больших и гигантских наледях термоэрозионное разру­шение происходит также за счет талых наледных вод, концент­рирующихся в ручьи, текущие сначала в ледяных руслах, а за­тем прорезающих тело наледи целиком.


V. 6. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ НАЛЕДЕЙ

Геологическая деятельность наледей подземных вод про­является: 1) в изменении рельефа местности на участках на-ледообразования, где формируются так называемые наледные поляны. Особенно ярко этот процесс происходит в долинах рек, где сливающиеся между собой наледные поляны образуют иногда целые наледные долины; 2) в возникновении своеобраз­ного микрорельефа поверхности наледных полян, а также спе­цифических почвенных покровов и растительности, что создает особые наледные ландшафты; 3) в образовании специфических грубообломочных отложений — наледного аллювия.

В целом воздействие подземных вод на рельеф, состав, и строение четвертичных отложений через наледообразователь-ные процессы чрезвычайно велико. Оно сильнее всего прояв­ляется в гидрогеологических складчатых областях. При этом существует отчетливая зональная интенсификации геологичес­кой деятельности наледей и воздействия их на ландшафты в связи с увеличением суровости климата и-мерзлотных усло­вий. Обусловлено это возрастанием размеров наледей и мощ­ности наледного льда к северу, увеличением периода их су­ществования в летнее время, когда наледи позже стаивают или частично не стаивают. Это приводит к задержанию сроков ве­гетации, к редукции, к полному или частичному уничтожению растительного и почвенного покровй.

Влияние наледей на. рельеф связано в первую очередь с их воздействием на интенсивность процессов боковой и донной эрозии, а также влиянием на процессы физического выветри­вания.

Наледи, приуроченные к русловым и пойменным частям до­лин рек, а таких наледей подавляющее большинство, имеют обычно плоско-выпуклую форму. Кроме того, благодаря наи­большим мощностям наледного льда в их центральных частях, обычно приуроченных к наиболее низким элементам рельефа долин, лед выполняет русла, перекрывает островки, пойму и т. д. Поэтому на микрорельефе наледного тела особенности подстилающей поверхности не проявляются.

Весной наледи в долинах рек являются препятствием для пропуска полых вод. Воды ручья или реки иногда идут по поверхности наледи, откладывая на ней несомые ими наносы, а чаще огибают наледи, образуя маргинальные русла, прохо­дящие под уступами высоких пойм, террас и коренных бере­гов. Поверхностные воды в этом случае подмывают берега, расширяя поверхность, на которой образуются наледи, т. е. на­ледные поляны. Последние обычно приобретают овальную фор­му. На первых этапах развития наледи как мерзлотно-гидро-геологического явления наледные поляны обычно бывают не­большими по размеру и наледи покрывают их полностью даже


в годы, когда площадь их бывает наименьшей. В последующем размер наледных полян увеличивается и наледи заполняют их полностью только в годы наиболее интенсивного распростране­ния их по площади. Далее, вследствие многолетней миграции наледей площадь наледных полян может становиться очень значительной, во много раз превышающей максимальные раз­меры образующих их наледей (см. V.7).

У ряда наледей при таянии образуется сначала подледный тоннель, а затем канал, проходящий в их центральной части и служащий для пропуска речных вод (см. V.5). Боковая эро­зия в этом случае может осуществляться только талыми вода­ми, стекающими к периферии наледи и образующими марги­нальные русла. Эрозия берегов резко ослаблена в, долинах с наледями, имеющими наибольшую мощность льда у бортов и пониженную в центре.

Таким образом, расширение размеров наледных полян про­
исходит преимущественно за счет боковой эрозии поверхност­
ных вод. Однако наледи интенсифицируют также процессы
криогенного выветривания, которые идут особенно активно по
их периферии, где весной ив начале лета процессы таяния
в суточном цикле сменяются замерзанием. Наиболее интенсив­
но в этом случае разрушаются трещиноватые скальные и гру-
бообломочные породы. Выветривание приводит к появлению
мелкозема и облегчает размыв берегов. На участках образова­
ния наледей продольный уклон в долинах рек уменьшается.
В силу этого речной поток теряет здесь силу, а несомый им
обломочный материал активно аккумулируется в руслах и на
пойме. .>--

Специфическиймикрорельеф наледных полян.Поверхность наледей, особенно крупных, неровная, осложненная буграми различной формы и размеров. Микрорельеф этой поверхности ежегодно изменяется. Там, где один год были повышенные участки — бугры — в следующий могут сформироваться пони­жения, и наоборот. При таянии наледные воды концентрируют­ся в ручейки, которые постепенно протаивают, прорезают на­ледь и проектируются на подстилающую ее поверхность, обра­зуя в ней временные русла. Эти ручейки размывают дисперсные отложения в основании наледи, выносят мелкозем за пределы наледной поляны, перемывают грубообломочные, песчано-гра-вийные и гравийно-галечные отложения. На поверхности на­ледных полян, особенно приуроченных к поймам рек, они фор­мируют своеобразный микрорельеф, состоящий из многочислен­ных неглубоких плоских русел, причудливо пересекающихся, сливающихся и вновь дробящихся (рис. 25). Между ними за­ключены невысокие (высотой от 0,1 до 1 м) островки вытяну­той формы: ромбовидные, овальные и др. Русла, как правило, сложены грубообломочными отложениями. На островках часто сохраняется мелкозем, редуцированная почва, растительность:

$ Н. Н. Романовский


тоавянТтя ИЛи П0Гибшая ДРевесная, кустарниковая или мохово-травянистая. В суровых условиях островки бывают полностью

женийЫРняТИТеЛЬН0СТИ' Т0ЛЬК° В С0СТаВе дающихих отло жении и_на. их поверхности увеличивается количество песка В нижней по уклону части больших и гигантских наледей при­уроченных к широким долинам или тектоническим впадинам с плоским днищем, существует система постепенно сливающих-

Рис. 25. Наледный микрорельеф ниже гигантской наледи. Рисунок сухих русел подчеркнут заполняющим их льдом

ся между собой сухих или периодически обводненных русел Все это создает своеобразный микрорельеф наледных полян* который позволяет легко дешифрировать их на аэро- и косми­ческих фотоснимках.

Образование наледного аллювия.На наледных полянах в силу эродирующей деятельности речных и талых наледных вод формируется своеобразный тип отложений, называемый наледным аллювием, являющимся продуктом переработки на­ледями и наледными водами аллювиальных, ледниковых вод­но-ледниковых, различных склоновых и даже элювиальных от­ложении. Несмотря на различия исходных пород, наледный аллювий как генетическую разновидность рыхлых континен­тальных отложений объединяют две главные особенности.

Во-первых, это описанный выше единый комплекс процес­сов, обусловливающий его образование под действием наледей


подземных вод и сопутствующих им явлений. К числу послед­них относятся гидролакколиты, подземные наледи и наледные бугры. При образовании гидролакколитов и подземных наледей растительный слой и дисперсные отложения, слагающие СТС, приподнимаются и разбиваются трещинами. При оттаивании льда и деградации этих форм породы, слагающие СТС, под­вергаются разрушению и перемыву. В результате на месте

Рис. 26. Наледный аллювий. На заднем плане остатки наледного бугра с грунтовыми включениями в ядре

гидролакколитов и подземных наледей образуются разнообраз­ной формы понижения, в днище которых обнажается галечник. При взрывах наледных бугров грубообломочные отложения, примерзшие ко льду, выбрасываются на поверхность. При тая­нии они перемываются и переотлагаются. Перемыву и пере­отложению подвергаются аллювиальные и другие наносы, не­сомые поверхностными водами весной и откладываемые на по­верхности наледи, а в горах — отложения обвалов, осыпей снежных лавин, попадающие на периферийные части наледей зимой и ранней весной.

Во-вторых, это сходство строения наледного аллювия, ког­да более грубые, промытые, лишенные заполнителя из мелко­зема отложения залегают с поверхности. Такие отложения в наледных долинах в Восточной Сибири называют «каменушка-ми» (рис. 26). С глубиной они постепенно переходят в породы, с одной стороны, сохраняющие свои исходные, первичные чер­ты состава и слоистости, с другой — более заиленные, с боль­шим количеством дисперсного заполнителя. Для верхней 2— 3-метровой части наледного аллювия, находящегося в много-летнемерзлом состоянии, характерны локальные включения

8* Ш


"линз и прослоев инъекционного льда и горизонты с базальной криотекстурой.

1 Наледный аллювий в суровых мерзлотных условиях на поверхности наледных полян, не покрывающихся в настоящее время наледями или покрывающихся редко, подвергается дей­ствию вторичных экзогенных процессов и приобретает ряд но­вых особенностей. Это процессы его выветривания в СТС, почвообразования и формирования на нем растительного слоя. С ними связано увеличение влажности и понижение темпера­тур пород, уменьшение амплитуд колебания температур на их поверхности и, как следствие, сокращение глубин СТС. Далее это процессы морозобойного растрескивания и формирования в наледном аллювии изначально грунтовых жил, а при более суровых мерзлотных условиях — эпигенетических повторно-жильных льдов. На поверхности наледных полян образуется полигональный микрорельеф, чаще с плоскими или выпуклы­ми, реже с валиковыми полигонами. Кроме того, в наледном аллювии происходит дифференцированное выпучивание камен­ного материала, образуются сортированные полигоны, каменис­тые пятна-медальоны, а при эрозии по полигональной сети формируется бугристый микрорельеф.

Наледный аллювий в условиях криолитозоны при почти повсеместном распространении с поверхности пылеватых отло­жений представляет собой хороший материал для балласта шоссейных и железных дорог, как дренирующий грунт, а так­же как основание для различных сооружений. Строительные качества его ухудшаются при воздействии на него указанных криогенных процессов. Тем не менее древние наледные поляны простейшими мероприятиями (снятием приповерхностного слоя, дренажом и планировкой поверхности) могут быть превращены в хорошие участки для гражданского, промышленного и аэро­дромного строительства. В связи с этим важно установить, вследствие каких причин покинута наледная поляна наледями, не появится ли наледь на ней вновь, т. е. встает вопрос о при­чинах многолетней миграции наледей.




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.