Факультет

Студентам

Посетителям

Земля была выше

Помимо полигональных форм в условиях многолетней мерзлоты на наиболее насыщенных водами грунтах могли формироваться бугры пучения, гидролакколиты.

Эти формы включали в себя лед, который ядрами или тонкими прожилками пронизывал всю толщу многолетнемерзлых пород. При промерзании в грунтах образовывались прослои льда, причем иногда льда было больше, чем самой породы — минерального скелета. В некоторых местах накопление осадков происходило одновременно с их промерзанием, и льдистость мерзлой толщи достигала 30% и более.

Начало последней волны древнего холода определяется А. А. Величко по геологическим данным около 20 тыс. лет назад, а конец, или деградация, мерзлоты — временем около 10 тыс. лет, т. е. вся холодная эпоха относится к самому концу плейстоцена. Нельзя, конечно, ставить знак равенства между условиями той древней мерзлоты и основными особенностями современной области многолетнемерзлых пород. Можно лишь использовать некоторые аналогии. Реликты мерзлоты — следы древних процессов в разрезах, или реликтовый микрорельеф, — далеко отстоят в этом ряду сопоставлений. Их принципиальное отличие и от современной и от древней мерзлоты обусловлено отсутствием льда в грунтах и положительными температурами. Но существуют и другие отличия — морфологические, которые были выработаны и во время существования древней мерзлоты, а в основном в последующие этапы — при деградации мерзлоты и переходе образовавшихся форм в реликтовое состояние. При выделении остаточного мерзлотного микрорельефа А. А. Величко указывал, что эти формы прошли три основных этапа от существования в условиях древней мерзлоты до перехода в реликтовое состояние. Чтобы иметь возможность представить прошлую природную обстановку, необходимо получить элементы для ее реконструкции, а также проследить, как и когда происходили изменения этих элементов.

С этой целью произведем на основании имеющихся фактов доступную нам реконструкцию смены условий мерзлотной эпохи. Естественно, что во многих чертах мы исходим из аналогий с условиями и процессами, характерными для области современной мерзлоты.

Древние полигональные системы при переходе в реликтовое состояние претерпели воздействие вполне определенных сил и процессов, причем эти воздействия чаще всего были зафиксированы в толще грунтов. Практически во всех известных нам разрезах сохранились только отдельные морфологические элементы, и последовательность их возникновения не всегда полностью очевидна. Приблизительно она выглядит следующим образом.

Возникновение многолетней мерзлоты (очевидно, впоследствии должно быть подразделено на стадии, так как условия промерзания толщи грунтов существенно отличны от условий существования мерзлоты). При промерзании грунтов происходит многолетний процесс отторжения тепла и проникновения холода с поверхности в толщу отложений. Постепенно промерзший слой становится все более мощным, ежегодное летнее протаивание захватывает лишь верхние 1—2 м, и вырабатываются два основных горизонта: нижний — многолетнемерзлый и верхний — сезонноталый (деятельный слой).

Существование многолетней мерзлоты. Предполагается активное развитие мерзлотных физико-геологических процессов. В это время образовывались полигональные трещины и другие формы. Летом происходило оттаивание грунтов на глубину от 0,5 м (на севере) до 2—3 м (вблизи южной границы), зимой — новое промерзание, и эти циклы повторялись многократно, обеспечивая рост жил полигонов в ширину. Процессы, протекавшие на поверхности мерзлой толщи, в отдельных местах сопровождались явлениями термокарста — таянием льда, разрушением и проседанием грунта.

Деградация многолетней мерзлоты. Основной этап моделировки реликтового микрорельефа, коренная перестройка поверхности (наиболее активно в пределах верхних 3—5 м). Можно считать, что верхние метры мерзлой толщи имели льдистость порядка 20—30%, это значит, что на каждый метр грунта по вертикали приходилось приблизительно 0,2—0,3 м прослоек льда. При протаивании 10 м толщи мерзлого грунта его высота сокращалась («грунт садится») на 2—3 м — на величину льдистости. Такой приблизительный расчет можно принять для районов центральной полосы европейской части СССР; к северу и северо-востоку мощности мерзлых льдистых грунтов возрастали. Сравнительные данные из области современного распространения многолетней мерзлоты показывают, что при протаивании льда в районах распространения пылеватых льдистых пород поверхность земли может понижаться на 30—40 м!

Полная деградация мерзлоты и разрушение области древней мерзлоты. Значительная переработка поверхности тех территорий, на которых она существовала. Эта древняя область была намного больше по площади, чем та, которая покрывалась оледенением. Мерзлота проникала во все грунты на всех гипсометрических уровнях. Даже в пещерах, расположенных в горах Кавказа, отмечаются горизонты с увеличенным содержанием осколочного (десквамационного) материала. Чрезвычайно широко распространялись процессы термокарста. Термокарст заразителен. Стоит образоваться маленькому озерку, как прогретое летним солнцем зеркальце воды начинает разрастаться и съедает окружающий грунт. Ветер нагонит волны небольшого озерца, и подветренный берег медленно отступит, а озеро будет расти.

Новое похолодание и континентализация климата. Происходит заложение мелкой трещинно-полигональной системы. Можно считать, что продолжительность этого отрезка времени была незначительной и мерзлотные условия не такими суровыми. Образовавшиеся трещины имели 1—1,5 м высоты при ширине около 0,5 м.

Потепление климата, протаивание мерзлоты. Активизация почвенных процессов, увеличение мощности основных почвенных горизонтов — гумусового и подзолистого. В это время на территории бывшей многолетней мерзлоты уже существовала растительность.

Продолжаются процессы выравнивания поверхностей, захоронения ложбин полигонов, зарастания и заболачивания озер, ветрового перевевания и переотложения местного материала. В результате водного перемещения и сортировки материала, размывов верхушек почвенных профилей происходит частичное захоронение и заполнение отрицательных форм.

Антропогенное освоение территорий. Механическое разрушение верхов разрезов, изменение базиса эрозии и гидрологического режима участков.

Описанные этапы показывают, что толща вмещающих отложений и позднеплейстоценовые полигональные системы претерпели существенные изменения. Однако далеко не все процессы действовали «на уничтожение», стирание следов полигональных форм. В результате процессов ожелезнения, например, получили лучшую выраженность границы и контакты литологических разностей. Процессы внутреннего диагенетического преобразования пород придали реликтовому микрорельефу определенную «живучесть», способность самовосстанавливаться. Это явление было отмечено нами на полях Ярославщины. После нескольких лет распашки на поверхности одного из полей не сохранилось признаков древнего микрорельефа.

Поле простояло под паром, и, как показала ежегодная топографическая съемка, через год-два опять начали проступать черты микрорельефа: слабо прослеживались линии ложбин, которые оконтуривали полигоны. Скорее всего микрорельеф регенерировал, частично восстановился на современной поверхности за счет диагенетических явлений в толще грунтов — в фундаменте полигональной системы.

На широких пространствах древних тундр, тундростепей и лесотундры, в толщах льдистых вечномерзлых грунтов в холодные эпохи концентрировались значительные объемы льда. Широко развитые полигонально-жильные системы увеличивали количество грунтовых ледяных включений. В результате последовавшего потепления произошла деградация мерзлоты, разрушение полигональных систем, вытаивание льдов на большей части территории европейской части СССР и южных районов Сибири вплоть до полного протаивания мерзлоты. Севернее и северо-восточнее многолетнемерзлые слои протаяли с поверхности и более десятка тысяч лет сохраняются в глубине, в толщах пород.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: