Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 30
Содержание. Введение 3 I. Факторы, влияющие на криолозону Центральной Якутии 4 II. Криогенные формы рельефа 12 Заключение Литература 15 16 Введение Криолитозона - часть криосферы в пределах верхнего слоя земной коры, характеризующаяся в течение всего года или хотя бы короткое время (но не менее суток) отрицательной температурой почв и горных пород и наличием или возможностью существования подземных льдов. В криолитозоне выделяются слой кратковременного и сезонного промерзания-протаивания (т. н. активный, или деятельный слой) и многолетняя криолитозона («вечная мерзлота»). Нижней границей криолитозоны служит изотермическая поверхность с температурой 0°С. Зона криолитозоны простирается от берегов морей Северного Ледовитого до южных пределов Средней Сибири. Мерзлота как бы несет далеко на юг, в умеренные широты, полярные условия формирования микрорельефа, роста растений, почвообразования и водного режима. В результате создаются противоречивые условия развития органического мира при холодных грунтах с холодными грунтовыми водами и высокими температурами почв и воздуха летом. По характеру распространения вечная мерзлота может быть разделена на три зоны (Сумгину 1937): сплошная, мерзлота с островами талых грунтов, островная - острова мерзлоты среди талых пород Каждая из трех зон характеризуется различными мощностями и температурами мерзлотных толщ. При этом внутри зон мощности и температуры изменяются в направлении с севера на юг - мощности уменьшаются, температуры повышаются. Зона сплошной вечной мерзлоты характеризуется наибольшими мощностями мерзлотных толщь - от 500 и более до 300 м. И самыми низкими температурами- от -10 и ниже до -2 градусов. Цель работы: рассмотреть геокриологические условия Центральной Якутии Задачи работы: 1. Охарактеризовать факторы, влияющие на криолитозону Центральной Якутии. 2. Рассмотреть криогенные формы рельефа. I. Факторы, влияющие на криолитозону Центральной Якутии В почвах, расположенных в зоне длительной сезонной или постоянной мерзлоты, протекает комплекс своеобразных процессов, связанных с влиянием низких температур. Над мерзлым слоем, который является водоупором, вследствие коагуляции органических веществ может происходить накопление гумуса, так называемая надмерзлотная регенерация гумуса, надмерзлотное оглеение даже при небольшом годовом количестве осадков. Образование слоев льда (шлиров) в почве приводит к разрыву капилляров, вследствие чего прекращается подтягивание влаги из надмерзлотных горизонтов к корнеобитаемому слою. Наличием мерзлого слоя вызван целый ряд механических изменений в почвенном профиле, таких, как криотурбация - перемешивание почвенной массы под влиянием разницы температур, солифлюкция - сползание насыщенной водой почвенной массы со склонов по мерзлому слою. Эти явления особенно широко распространены в тундровой зоне. С криогенными деформациями связывают характерный для тундр мелкобугорковый рельеф пучения, а также образование пятнистых тундр. Под действием мороза происходит криогенное оструктуривание почвы. Отрицательные температуры способствуют переходу продуктов почвообразования в более конденсированные формы, и это резко замедляет их подвижность. Мерзлотной коагуляцией коллоидов обусловлено ожелезнение таежных почв. С влиянием криогенных явлений некоторые исследователи связывают обогащение кремнекислотой средней части профиля подзолистых почв, рассматривая белесую присыпку как результат мерзлотной дифференциации плазмы и скелета почвы. Основа почв Центральной Якутии сложена главным образом кембрийскими и юрскими песчано-глинистыми, известняковыми и песчано-глинистыми, известняковыми и песчаниковыми отложениями платформенного типа. Третичные песчано-глинистые отложения миоцена или плиоцена встречаются эпизодически. Четвертичные отложения представлены аллювием разных фаций, от русловой песчано-галечной до пойменной-суглинистой и глинистой с растительными осадками и полигонально-жильным льдом. Аллювий слагает как древние террасы, обычно с цоколем из дочетвертичных пород, превышающие современный уровень Лены на 120 метров и более и имеющие несомненно плейстоценовый возраст, так и более низкие, позднеплейстоценовые и голоценовые, вплоть до современной поймы. Кроме того, имеются маломощные делювиальные суглинистые отложения на склонах и маломощные иловатые аласные вторичные образования, т.е. пойменный аллювий, переотложенный в следствие термокарста. Торфянистые болотные отложения очень маломощны и весьма ограничены в своем распространении. Весь район характеризуется суровым, резко континентальным климатом с очень суровой малоснежной зимой, вследствие чего распространение криолитозоны повсеместное (кроме подрусловых полос и днищ глубоких озер), мощность вечномерзлых толщ превышает 250-300 метров, температура в пределах от -2º до -6º. В вечномерзлом состоянии находятся все типы отложений. Все они весьма плотны вследствие низкой температуры. Наиболее характерным является присутствие широко распространенного мощного, до 20 метров и более, полигонально-жильного льда в суглинках пойменной фации в составе всех террас, за исключением первой надпойменной и современной поймы. Мощность сингенетического полигонально-жильного льда соответствует мощности пойменного аллювия. Криогенная текстура пойменного суглинка является или массивной, или мелкослоистой и мелкосетчатой (сингенетический тип). Делювиальные, аласные и озерно-болотные отложения также характеризуются криогенной текстурой сингенетического типа. Иногда озерно-болотные, а отчасти аласные отложения характеризуются разреживающейся льдистой решеткой эпигенетического типа. Обычны ледяные ядра в многолетних (бугуняхи) и сезонных буграх пучения, чаще всего приуроченных к аласам. Возраст вечномерзлых толщ наиболее высоких террас равнины -плейстоценовый, более низких террас - средне- и верхнеплейстоценовый и самой низкой надпойменной террасы и современной поймы - гоглоценовый. Присутствие полигонально-жильного льда, синхронного террасовым осадкам, позволяет считать возраст вечной мерзлоты Центральной Якутии достаточно древним - раннеплейстоценовым. Чем моложе терраса, тем моложе криолитозона. Верхний почвенный слой многолетней мерзлоты, оттаивающий лишь в короткий летний период на глубину от 0,2 м на севере до 2,5 м на юге, называется деятельным слоем. Этот тонкий слой почвогрунтов, зимой смыкающийся с мерзлотой, за время короткого лета становится действительно деятельной средой многих жизненных процессов, которые протекают весьма бурно и активно. И несмотря на холод и наличие мощных толщ мерзлых пород, в Центральной Якутии широко распространены леса, зреют поля пшеницы, растут картофель, овощи. II. Криогенные формы рельефа Криогенный рельеф - комплекс форм рельефа, характерный для областей развития многолетнемерзлых пород. Криогенный рельеф Центральной Якутии генетически связан с процессами: - морозобойного растрескивания (полигональный рельеф); - пучения (бугры и площади пучения); - криогенного выветривания (нивальные формы); - сортировки материала (структурные грунты); - термокарста (котловины, озера др.). Рассмотрим некоторые характеристики и формы образования криогенных форм рельефа Центральной Якутии. 1. Морозобойные трещины. Если снега мало или его вообще сдуло ветром, температура мерзлой породы понижается очень сильно, заметно уменьшается ее объем и образуются морозобойные трещины, уходящие вниз в несколько раз глубже, чем мерзлая порода может оттаять летом. Весной эти трещины заполняются водой, осенью вода замерзает и расширяет трещины, в которых постепенно образуются ледяные клинья, причем сами эти клинья с поверхности не видны. Но грунт, постепенно накапливающийся на таких клиньях, имеет совершенно другой режим увлажнения, чем между ними, поэтому полосы вдоль трещин хорошо выделяются по растительности и потому хорошо видны на аэрофотоснимках (рис. 51). Многоугольники (полигоны), ограниченные трещинами, имеют в поперечнике от одного двух десятков до нескольких сотен метров. В зависимости от состава грунтов, температурного режима полосы вдоль морозобойных трещин могут возвышаться над уровнем полигонов или быть ниже 2. Пучения (бугры и площади пучения). Наиболее распространенный тип деформации мерзлых грунтов - пучение, связанное с увеличением объема воды при замерзании. Возникающие при этом положительные формы рельефа называются буграми пучения, высота их обычно не более 2 м. Летом верхний слой многолетней мерзлоты оттаивает. Лежащая ниже мерзлота мешает талой воде просачиваться вниз, вода, если не находит стока в реку или озеро, остается на месте до осени, когда снова замерзает. Весной оттаивание шло сверху вниз, как результат выравнивания температур уже прогретого воздуха и еще холодного грунта; осенью изменение температур также быстрее происходит в воздухе и промерзание идет тоже сверху вниз. В результате талая вода оказывется между водонепроницаемым слоем постоянной мерзлоты снизу и постепенно нарастающим сверху вниз слоем новой, сезонной мерзлоты. Лед занимает больший объем, чем вода. Вода может не прорвать почвенный покров, а только приподнять, растекшись под ним. Замерзнув затем, она образует ледяное ядро бугра, постепенно нарастая, такой бугор может достигнуть высоты 70 м при диаметре до 200 м. Такую форму рельеф называют булгуннях. Они могут достигать высоты 30–60 метров при поперечнике 100–250 метров 3. Курумообразование. Представляет собой сложный процесс криогенного выветривания крупнообломочного материала и его транспортировки вниз по склону. Суточные и сезонные колебания температуры приводят к циклическому расширению и сокращению обломков пород и пульсационному смещению их вниз по склону. Скорость транспортировки материала составляет обычно несколько сантиметров в год. На увлажнённых склонах материал движется в 3–4 раза быстрее, чем на сухих. Размеры курумов различны, площадь их может исчисляться многими квадратными километрами. 4. Термокарс. Процессы рельефообразования, вызванные местным протаиванием многолетней мерзлоты, и все созданные ими формы называются термическим карстом, или (чаще) термокарстом (греч. therme - тепло). В областях распространения термокарста много округлых по форме западин, в них обычно располагаются озера, так как увлажнение избыточное, а лежащая ниже многолетняя мерзлота водонепроницаема. Термокарстовые озера отличаются от карстовых более правильной формой и меньшей глубиной. Термокарстовый процесс - процесс неравномерного проседания почв и подстилающих горных пород вследствие вытаивания подземного льда. В результате сформировались мерзлотные формы рельефа – аласы, быллары, булгунняхи, байджарахи. В равнинных частях центральной Якутии часто встречаются аласы - плоскодонные термокарстовые котловины от десятков метров до нескольких километров в диаметре и глубиной до 15 - 30 м. Часто аласы заняты озерами, болотами, лугами, иногда они представляют собой котловины спущенных или заросших термокарстовых озер. Байджарах (бадьарах) – бугристый рельеф, возникающий в результате термокарстовых процессов. Быллар - таяние большого количества жильных льдов, этап формирования озера. От вытаивания подземного льда возникает плоское блюдцеобразное понижение – просадок (быллар), который соответственно размеру подземного льда увеличивается и, заполняясь водой, превращается в термокарстовое озеро. Если озеро небольшого размера, то оно называется тымпы. Булгуннях (булгунньах) – от замерзания проникающей из сезонно-талого слоя воды происходит поднятие верхнего слоя грунтов - выпучивание. Это самая распространенная форма рельефа в районе. Дюедя (дьуэдэ) - лесное термокарстовое озеро, образующееся в результате протаивания мерзлоты. Это естественный, но преобладает антропогенный процесс. Она образуется в местах вырубок леса, на лесных делянах. Этот процесс очень динамичный и протекает за очень короткий срок времени. В районе таких озер много. Заключение Выводы по работе «Геокриологические условия Центральной Якутии»: 1. Криолитозона - часть криосферы в пределах верхнего слоя земной коры, характеризующаяся в течение всего года или хотя бы короткое время (но не менее суток) отрицательной температурой почв и горных пород и наличием или возможностью существования подземных льдов. 2. К факторам, влияющим на криолитозону являются: В почвах, расположенных в зоне длительной сезонной или постоянной мерзлоты, протекает комплекс своеобразных процессов, связанных с влиянием низких температур. Под действием мороза происходит криогенное оструктуривание почвы. Отрицательные температуры способствуют переходу продуктов почвообразования в более конденсированные формы, и это резко замедляет их подвижность. 2. Криогенный рельеф Центральной Якутии генетически связан с процессами: морозобойного растрескивания (полигональный рельеф), пучения (бугры и площади пучения), криогенного выветривания (нивальные формы), сортировки материала (структурные грунты). термокарста (котловины, озера др.). 4. Криогенные формы рельефа Центральной Якутии: морозобойные трещины, морозобойные многоугольники (полигоны), пучения (бугры и площади пучения), курумы, термокарс (аласы, быллары, булгунняхи, байджарахи, тымпы, дюедя) Литература 1. Атлас Республика Саха (Якутия). - Якутск - Москва: Роскартография, 2000. - 64 с. 2. Войтковский К.Ф. Основы гляциологии. – М.: Наука, 1999. – 123 с. 3. Жирков И.И., Жирков К.И., Максимов Г.И., Кривошапкина О.М. География Якутии. – Якутск: Бичик, 2004. - 302 с. 4. Конищев В.Н. Вечная мерзлота. – М.: Наука, 1990. – 86 с. 5. Котляков В.М. Гляциологический словарь. – Л.: Гидрометеоиздат, 1984. - 527 с. 6. Павлов А.В., Гравис Г.Ф.. Вечная мерзлота и современный климат. – М.: Академия, 2006. 7. Сивцева А.И., Мостахов С.Е., Дмитриева З.М. География Якутской АССР. – Якутск: Якутское книжное издательство,1990. – 166 с. 8. Сумгин М. Вечная мерзлота почвы в пределах СССР. - Владивосток, 1927. 9. Якутия удивительная и загадочная - Якутск: Бичик, 2009. – 201 с. .
|