Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «География»Содержание №27/2001

Формы рельефа в областях распространения многолетней мерзлоты

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 их.

 

Рис. 51. Полигональный рельеф в пойме Яны
Рис. 51. Полигональный рельеф в пойме Яны. В центре — булгуннях
Аэрофотоснимок

 

Рис. 54.
Рис. 54. Каменные кольца на Шпицбергене
По В.Г. Бондарчуку

 

На склонах нередко можно видеть ложбины, направленные сверху вниз и не несущие следов руслового стока. Такие ложбины — делли (от немецкого Delle — углубление, впадина) служат переходным звеном от форм, создаваемых плоскостным смывом, к формам, которые образуются эрозией временных русловых водотоков. Делли могут образоваться и без участия мерзлоты, но только на многолетнемерзлых породах они образуют характерные системы частых параллельных углублений (рис. 55).

 

Рис. 55. Делли на склонах речных долин (Яно-Индигирская низменность)
Рис. 55. Делли на склонах речных долин (Яно-Индигирская низменность)
Аэрофотоснимок

Многолетняя мерзлота влияет на рельеф, так как вода и лед имеют разную плотность, вследствие чего замерзающие и оттаивающие породы претерпевают деформации. Важно также то обстоятельство, что мерзлый грунт не пропускает воду.

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. Если бугры пучения образовались в пределах торфянистой тундры, то их обычно называют торфяными буграми; торф — хороший теплоизолятор, мерзлота под ним сохраняется долго и нередко в тех местах, которые считаются свободными от многолетней мерзлоты, например на Кольском полуострове. Высота торфяных бугров может достигать 3—7 м, в плане они обычно округлы, располагаются иногда поодиночке, но чаще группами.

Рис. 52. Гидролакколит

Рис. 52. Гидролакколит

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, оказавшись между двумя слоями льда под огромным давлением, находит наиболее слабое место в сезонномерзлом слое и прорывает его. Если она изливается на поверхность, образуется ледяное поле — наледь; геоморфологическое значение наледи состоит в том, что по ее краям идет интенсивное морозное выветривание. Если же на поверхности плотный мохово-травяной покров или слой торфа, вода может не прорвать его, 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 (рис. 52). Вернитесь к рис. 13 и убедитесь в сходстве получившейся формы рельефа по внешнему облику и строению с лакколитом; разница состоит в том, что в одном случае ядро сложено застывшей магмой, а в другом — замерзшей водой. Поэтому такие формы рельефа называются гидролакколитами; в России для их обозначения употребляют также якутское слово булгуннях, в Канаде и на Аляске — эскимосское пинго*.

Рис. 53. Солифлюкционные террасы

Рис. 53. Солифлюкционные террасы
По С.Г. Бочу

Грунт, оттаивающий летом на склонах, нередко оказывается водонасыщенным и легко сползает по поверхности мерзлого слоя. Это сползание, называемое солифлюкцией (от лат. solum — почва, земля и fluctio — истечение), происходит неравномерно, на склоне образуются неровные ступени высотой до 3—4 м — солифлюкционные террасы (рис. 53).

Для областей многолетней мерзлоты, а также для мест, где многолетней мерзлоты нет, но сезонное промерзание очень длительно, характерны так называемые структурные грунты — формы рельефа, возникающие в результате сложного процесса сортировки неоднородной грунтовой массы, насыщенной водой, при многократном ее замерзании и оттаивании. Крупные обломки вымораживаются из грунта и смещаются к краям пятен, состоящих из мелкозема. Очень характерны каменные кольца, поперечник которых составляет обычно 1—2 м; в середине колец — слегка выпуклые участки мелкозема, окаймлены же они каменным бордюром шириной 30—50 см (рис. 54).

Потепление климата, нарушение температурного режима грунтов вследствие вырубки леса, строительства и т. д. могут привести к протаиванию отдельных участков многолетней мерзлоты, которое вызовет просадки грунта, образование воронок, подземных полостей и других отрицательных форм рельефа, внешне напоминающих карстовые. 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. В равнинных частях центральной Якутии часто встречаются аласы (якут.; ед. число алас) — плоскодонные термокарстовые котловины от десятков метров до нескольких километров в диаметре и глубиной до 15—30 м (рис. 56). Часто аласы заняты озерами, болотами, лугами; иногда они представляют собой котловины спущенных или заросших термокарстовых озер.

Рис. 56. Аласы
Рис. 56. Аласы
По З.А. Макееву

В условиях многолетней мерзлоты, особенно если высоко содержание льда в мерзлой породе, вода производит на породу не только механическое, но и температурное воздействие, так как растапливание льда способствует разрушению породы. Поэтому введены специальные термины — термоэрозия и термоабразия. Термоэрозия проявляется в том, что реки легко размывают берега, а овражная сеть достигает невероятной густоты даже в условиях очень плоского рельефа (например, на Ямале); термоабразия вызывает иногда быстрое отступание берегов под действием морских волн.

Формы рельефа, связанные с многолетней мерзлотой, могут находиться и там, где сейчас мерзлота отсутствует, то есть иметь реликтовый характер. Так, в средней и южной частях Республики Коми сейчас нет многолетней мерзлоты, но нередко встречаются неглубокие округлые озера, на аэрофотоснимках хорошо читается сетка полигональных грунтов, особенно хорошо видных на высоких речных террасах.


* См. также: А.И. Черкасов. Пинго — друг булгунняха//География, № 24 /96 (спецвыпуск: Канада), с. 10.