(от греч. therme - тепло и карст), (Ермолаев, 1932) -
Явление неравномерной (differential) просадки (subsidence) поверхности, вызывающее изменения в рельефе- деформации грунтовых масс и возникновению в толще мерзлых пород полостей (hollows), просадочных или провальных (downwarping) форм рельефа в горных породах (за исключением коренных bedding solid rock), сопровождающейся локальным проседанием поверхности почвы и образованием отрицательных (negative) форм микро- и мезорельефа. Протекает при протаивании значительно льдистых горных пород или ископаемого льдавследствие увеличения и последовательного смещения вниз деятельного слоя или при прогрессирующем протаивании (Попов, 1953).
Термокарст возникает при потеплении климата, изменении теплового режима грунта, при вырубке леса, распашке (plowing)полей и др. Результатом термокарста являются своеобразные формы рельефа: аласы, многоугольные сети неглубоких ложбин на местах морозобойных трещин и т.п. (Энциклопед. словарь географ, терминов, 1968).
Типичные формы рельефа, образующиеся в результате термокарста: озерные котловины, аласы, западины, блюдца а также провальные образования и полости в подпочвенном слое (Щукин, 1980).
Для развития термокарста необходимо:
Общая схема термокарста.
Увеличение глубины сезонного протаивания-просадка поверхности-новое протаивание глубже за счет углубления СТС-новая просадка
Есть дополнительные факторы усиливающие или ослабляющие термокарст: накопление снега, дополнительное увлажнение, изменение характера растительности
Например, все термокарстовые процессы: Сухой и озерный термокарст
Характерные криогенные формы рельефа при термокарсте:
1. При вытаивании полигонально-жильных льдов (ТЕРМОКАРСТ ПОЛИГОНАЛЬНО-РЕШЕТЧАТЫЙ polygonal-honeycomb thermokarst.) образуются системы полигонов и блоков Сопровождается эрозией и оплыванием грунтов внутри полигональных блоков с образованием плоскозападинного микрорельефа и «травяных речек»- Сперва протаивание и просадка (subsidence)происходит по ледяным жилам, где закладываются водотоки. Если стока нет образуются мелкие озера глубиной 0,5-4 м, обычно с прямоугольными очертаниями берегов. В результате просадок и эрозии в центре полигонов образуются останцы (island hills), которые называются БАИДЖАРАХ, БАЙДЖЕРАХ (якутск.) - Англ. - baydjarakh, baydjerakh, baydzherakh, residual-thermokarst mound, cemetery mound, cementery mound, see mound
Эта форма рельефа имеет конусовидную или куполовидную форму высотой несколько метров (0.5-15 м высоты) при диаметре до первых десятков метров. Байджарахи быстро разрушаются, расползаясь на склонах. Они сложены мерзлым льдистым грунтом, часто в плане расположены в шахматном порядке. Обычно сложены иловато-торфянистым (slit-peat) или, реже, иловато-суглинистым (slit-argil sand ground), и, как редкое исключение, песчанистым грунтом.
В результате разрушения скопление байджарахов принимает вид беспорядочного нагромождения рыхлых пород в виде бугров неопределенной формы.
На рис.: Образование плоских бугров-байджарахов при вытаивании маломощного полигонально-жильного льда. Якутия, р. Мамонтовая: 1 - торф; 2 — ил; 3 — иловатый песок; 4 — песок (Григорьев, 1991).
В результате дальнейшего протаивания и разрушения байджарахов образуются аласы.
АЛАС (alas, alass).
(якут.), в Западной Сибири - хасырей. - Плоская - пологосклонная котловина размером от десятков квадратных метров до нескольких десятков кв. км, глубина 1-15 м (реже до 30 м), возникающая в области льдистых многолетнемерзлых пород в результате таяния подземных льдов и неравномерного оседания грунтов (термокарст). Часто аласы заняты озерами, болотами, лугами. Широко развиты на равнинах Якутии. Под современными аласами часто образуются талики; а под древними развиты повторно-жильные льды Покрыты лугово-степной растительностью, иногда имеются остаточные озера.
В начальной стадии существования аласов в них часто имеются озера, на более поздней стадии озера высыхают, и часто образуются булгунняхи.
2. При вытаивании ледяных ядер бугров булгунняхов образуются термокарстовые озера с мягкими очертаниями берегов. Наиболее глубокие из них образуются при протаивании крупных линз и пластов сегрегационного и инъекционного льдаю Особенно такой термокарст развит в пределах аккумулятивных поверхностей, сложенных рыхлыми, особенно пылевато-суглинистыми отложениями.,
Поэтому их много в северной тундре, хотя там их наличие не говорит о деградации мерзлоты.
Разновидность термокарста- ТЕРМОСУФФОЗИЯ- thermo-suffosion процесс таяния грунтового льда и сопутствующего ему механического вымывания мелкозема грунтовыми водами, что ведет к образованию тех же форм рельефа, идет параллельно с обычным термокарстом
ТЕРМОАБРАЗИЯ(от греч. therme - тепло и лат. abrasio - соскабливание), (М.М.Ермолаев, 1932) Англ. - thermo-abrasion, thermal abrasion
Процесс гидротермомеханического разрушения берегов морей, озер, водохранилищ и крупных рек, сложенных многолетнемерзлыми льдистыми породами или льдом. Термоабразия протекает при совместном воздействии механической энергии волн, тепла воды и воздуха. Проявляется в виде процессов обрушения, оползания, сплывов пород и термоэрозии берегов. Активность термоабразии зависит от высоты береговых уступов, их морфологии, льдонасыщенности пород, температуры воды и воздуха, колебания уровня воды и высоты волн. Суммарный эффект термоабразии фиксируется по отступанию бровок береговых уступов. Величина разрушения берегов в разных условиях меняется от десятков см/год до десятков м/год
Процесс термоабразии особенно активен, если в берегах обнажаются отложения с повторно-жильными льдами. За счет теплообмена с водой мерзлые породы быстро оттаивают, оттаявший слой постепенно оплывает, обнажая мерзлую породу, что способствует ее дальнейшему оттаиванию. В основании берегов обычно волноприбойная ниша (notch) с нависающими над ней блоками мерзлых пород. Последние отрываются от берега в основном по ледяным жилам и морозобойным трещинам -frost crack, за счет чего поддерживается крутизна берегов, способствующая термоабразии.
Термоабразия является причиной подвижности термокарстовых озер. Направление перемещения озер определяется преобладающим направлением ветров. Многие озера вытягиваются в направлении господствующих ветров, т.к. в этом направлении максимальна термоабразия. Термоабразия тем больше, чем больше льдистость берега, чем круче берег и чем больше глубина озера у подмываемого берега. Например, в термокарстовых мелки озерах глубиной до 1,5-2 м термоабразия практически отсутствует.
Наиболее интенсивна термоабразия морских берегов. Напр. Скорость разрушения Новосибирских о-вов- 10-12 м в год, Анадырской низм-ти 7-8 м в год. Макс. Зарегистр. Скорость- 55 м в год.-
Еще одby родственный процесс- ТЕРМОЭРОЗИЯ (от греч. therme - тепло и эрозия) Англ. - thermoerosion, thermal erosion –
1. Размыв пород, сопровождающийся тепловым воздействием воды на содержащийся в грунте лед, таяние которого заметно уменьшает породы в объеме и усиливает темп эрозии При этом наряду с механическим и химическим воздействием текущей воды происходит таяние льда. При этом образуются промоины, врезы, овраги, эрозионные ниши. Главное условие ее возникновения - нарушение почвенно-растительного слое в виде линейных нарушений, которые приводят к перехвату и концентрации поверхностного слоя и формированию временных эродирующих потоков при снеготаянии и выпадении ливневых дождей. Эродирующие потоки при движении по тальвегам термоэрозионных форм смывают оттаявший слой грунта врезаются в мерзлое основание за счет выделения тепла. Интенсивность размыва мерзлых дисперсных пород закономерно убывает на 2-3 порядка в ряд: тонкие пылеватые пески - средние и крупные пески - супеси - пылеватые суглинки- средние и тяжелые суглинки. Наличие повторно-жильных льдов в размываемых отложениях убыстряет процесс примерно на 1/3 в любом типе грунта (если простирание жилы совпадает с направлением эродирующего потока). В торфе размыв идет только по ледяным жилам. Катастрофический рост скоростей термоэрозии вызывается нерациональной хозяйственной деятельность.
Виды термоэрозии:
С точки зрения гензиса бывает
ТЕРМОЭРОЗИЯ ОВРАЖНАЯ - эрозия временными водотоками, в результате которой образуются термоэрозионные овраги, обычно имеющие каньонообразную форму. В условиях распространения повторно-жильных льдов они приобретают коленчатый рисунок в плане (Суходровский, 1979). Англ. - gully thermoerosion.
ТЕРМОЭРОЗИЯ РЕЧНАЯ - термоэрозионное воздействие постоянных рек в областях развития многолетнемерзлых пород. Проявляется в основном в виде боковой эрозии (Суходровский, 1979). Англ. - river thermoerosion, thermoerosion by stream.
По направленности действия бывает:
ТЕРМОЭРОЗИЯ ЛИНЕЙНАЯ – или вертикальная процесс углубления русел водотоков в областях распространения многолетнемерзлых пород. Сочетается с обычной линейной (глубинной) эрозией, усиливая ее. Проявляется как на крупных реках, так и на малых, в частности, при вытаивании решетки повторно-жильных льдов, когда формируется характерный изломанный рисунок малых эрозионных форм (Demek, Zeman, 1979).
(Термоэрозия вертикальная). Англ. - linear thermoerosion. vertical thermoerosion
ТЕРМОЭРОЗИЯ ЛАТЕРАЛЬНАЯ - термоэрозия, действующая в горизонтальном направлении; проявляется в расширении долин, аласов и других отрицательных форм рельефа. Основной агент термопланации (Demek, Zeman, 1979). {Термоэрозия боковая). Англ. - lateral thermoerosion.
По характеру действия бывает активная и пассивная:
Пассивная - когда водный поток лишь транспортирующий агент, а протаивание мерзлых пород берега обусловлено солнечной радиацией и теплообмен с атмосферой- водоток лишь способствует обнажению и оттаиванию льда, унося вытаявший материал.
Активная- Непосредственный подмыв текущей водой мерзлых пород берега, обрушение мерзлых блоков, нависающих над нишами-промоинами, протаивание и снос материала обрушенных блоков
Одна из обычных форм рельефа при термоабразии и латеральной термоэрозии- термоцирк
ТЕРМОЦИРК- Англ. - thermo-cirque (Сёк) амфитеатровидное углубление в склоне, образуемое при вытаивании мерзлого грунта и льда. В зависимости от характера грунта и типа содержащегося в нем льда (ледяные клинья, линзы, сплошные горизонты льда и т.д.). Форма термоцирков может быть различной: плоскодонной, с байджарахами, с крутыми или пологими склонами.
Зарождение термоцирка и начало процесса его формирования происходит в верхней части склона в результате случайного нарушения поверхности термоэрозией или дефляцией с выходом льда в зону влияния сезонного протаивания. При этом образуется «эмбриональный» термоцирк. Активное развитие термоцирка определяется возможностью выноса материала за пределы склона, поэтому наиболее значительные формы образуются вблизи базисов эрозии base level of erosion (морские побережья, берега рек и озер), однако и на склонах в глубине суши встречаются небольшие термоцирки. Раз обнажившись, лед стаивает, давая значительное количество воды для образования криогенных оползней течения и удаления оползневых масс. Наибольшее значение для таяния льда имеет прямая солнечная радиация, поэтому оно активизируется в ясную погоду. С помощью инструментальных и визуальных наблюдений установлено, что жарким летом с большим количеством солнечных дней скорости отступания бровок термоцирков могут в 3 раза превышать скорости отступания в холодные годы. Наибольшее протаивание приурочено к склонам, обращенным к низко стоящему солнцу (утром и вечером). Пологие стенки с большей вероятностью перекрываются вытаивающим материалом. Слишком крутые стенки затеняют shade пластовые льды, исключая влияние прямой солнечной радиации. Наиболее благоприятные условия для отступания, видимо, имеют стенки крутизной около 30°. Значительную роль играет содержание литогенных включений во льду. Стенки чистого льда отступают в среднем в 1.5 раза медленнее льда с большим количеством минеральных включений за счет разницы в альбедо. Аналогичная закономерность наблюдается при различном соотношении в разрезе льда и вмещающих пород, чем больше доля вмещающих пород в разрезе по отношению к толщине ледяного тела, тем меньше скорость деструкции. Обычно идет направленное развитие от исходной поверхности к термоцирку и от термоцирка к оползневому цирку. В условиях побережий под действием термоабразии на заключительной стадии развития термоцирка могут образовываться марши (Лейбман, 2005)..
Дата добавления: 2015-12-07; просмотров: 139 | Нарушение авторских прав