Геокриологические процессы Центральной Якутии

    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:

а) климат - резкоконтинентален и засушлив, что определяется географическим положением и своеобразием атмосферных процессов. Отличительная черта климата -  выраженный  антициклональный  режим  погоды зимой и частые вторжения воздушных  масс  со  стороны  Северного  Ледовитого океана с очень малым содержанием водяного пара летом. Зима  продолжительная, холодная и  малоснежная,  а  лето  короткое,  на  большей  части  территории засушливое с относительно высокими температурами.

б) почвы зоны криолитозоны

    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.

.