Криогенный рельеф (мерзлотный)

Криогенными называют геологические, физические, биохимические и другие процессы, происходящие в самых верхних частях земной коры и обусловленные сезонным и многолетним промерзанием и протаиванием увлажненных рыхлых горных пород, охлаждением мерзлых пород, и замерзанием подземных вод.
Направление и интенсивность криогенных процессов связанны с особенностями накопления четвертичных осадков, с тепловлагообменом в верхних горизонтах горных пород, с динамикой промерзания и протаивания.
Для процесса рельефообразования наиболее существенное значение имеют подземные воды и, прежде всего надмерзлотные, циркулирующие в пределах деятельного слоя, или СТС (сезонно-талый слой) с которым и связаны главные геологические события в районах с распространением многолетней мерзлоты.

Среди мерзлотных процессов наибольшее распространение получили:
пучение и морозобойное растрескивание грунтов, образование жильных льдов, формирование полигональных форм на поверхности, склоновые процессы и термокарст.

Криогенные формы рельефа платформенных областей

Комплекс криогенных форм рельефа обусловлен совокупностью процессов: морозобойного растрескивания, вымораживания, пучения, протекающий на фоне морозной денудации (разрушения).

Бугристо-западинный рельеф преимущественно низменных платформенных равнин:

• Морозобойные полигоны (тетрагоны, гексагональные формы, валиковые вогнутые полигоны);
• Мелкополигональные формы или структурный грунт: (пятна-медальоны, каменные кольца, многоугольники, каменные венки);
• Миграционные бугры: (бугры-торфянники, земляные бугры, бугры-могильники);
• Бугры-булгунняхи или пинго;
• Гидролакколиты;
• Плосковыпуклые ледяные тела-наледи;
• Термокарстовые формы рельефа: (термокарстовые озера, аласы, байджерахи).

Комплекс криогенных форм, обусловленный совместным действием процессов морозного выветривания, десерпции, солифлюкции, гравитации.

• Солифлюкционные натечные формы - грязевые потоки, образующие валы, языки, натеки, оплывины;
• Солифлюкционные террасы;
• Структурные солифлюкционные полосатые грунты, разделенные промоинами - ложбинами стока, там же развиваются делли, характерные для склонов с малыми уклонами (до 3 градусов);
• Курумы потоки обломочного материала, в плане напоминающие движение рек, потоков, ручьев на пологих склонах (до 10 градусов);
• Каменные глетчеры долин и склонов, массы крупного обломочного материала, сцементированного льдом.
  Источником питания льдисто-обломочным материалом долинных глетчеров служат каровые ледники, а для присклоновых глетчеров - весь гравитационно-снежный материал, поступающий с верхней части склонов.

Криогенные формы рельефа Юго-Восточного Алтая

В Горном Алтае криогенным (мерзлотным) рельефом выделяется Юго-Восточный Алтай, территория, которого в большей степени относится к рассматриваемому нами Кош-Агачскому административному району. Предложенный в качестве модели район выгодно отличается от других своим высотным положением, наличием суровых климатических условий, широким распространением криогенных форм рельефа и что важно отсутствием лесной растительности, скрывающей наблюдаемые природные явления и затрудняющей их изучение.
Полевые маршрутные и полустационарные исследования, проводимые отдельными учеными и коллективами ВУЗов (БГПУ, результаты работы которого с 1969 по 1980 год, приведены ниже) криогенных явлений на территории Юго-Восточного Алтая позволили выявить следующие данные.
1. Многолетняя мерзлота во впадинах существует длительное время и приурочена к хорошо увлажненным участкам днищ на абсолютных высотах от 1 400 до 2 800 м.
На плато и междуречных водоразделах мерзлота отсутствует. Кровля многолетней мерзлоты вскрывается на разной глубине: 1,3-1,8 и 2-3 м и глубже. Положение ее зависит от состава грунтов, их увлажненности, рельефа и растительности.
Мощность мерзлоты различна: от 4-9 до 25-90 м (по устным сведениям 200-800 м на плато Укок и по долине р. Бургазы).
2. В зависимости от условий промерзания и происхождения мерзлые отложения имеют разную криогенную текстуру.
Выявлена слоистая криогенная текстура озерных илистых отложений в буграх пучения, корковые криотекстуры в щебнисто-галично-валунных отложениях, базальная в илах, суглинках, глинах; при промерзании в них возникают шлиры льда.
3. Криогенные формы рельефа приурочены к местам распространения, как островной, так и сплошной многолетней мерзлоты.
Под влиянием криогенных процессов меняется характер мезо- и микрорельефа: возникают формы при переходе из воды в лед, изо льда в воду, при периодической смене фазовых переходов из воды в лед, изо льда в воду.
4. Наиболее ярко выражены в природе пучинные, полигональные, наледные, термокарстовые криогенные формы рельефа.
Их разнообразие наиболее изучено во впадинах Юго-Восточного Алтая (Результаты исследований 1969, '70, '78, '81, '82, '84 и др. годов).
Все межгорные впадины являются замкнутыми депрессиями, в них застаивается переохлажденный зимний воздух, что определяет континентальность и суровость климата; по Б.М. Кривоносову (1975) для Чуйской котловины он определен как антициклональный сухой и холодный, субаридный монгольского типа, экстраконтинентального характера.
Это же утверждал М.В. Тронов, доказывая, что все впадины Юго-Восточного Алтая оказываются в зимний период под влиянием центральной зоны азиатского антициклона; монгольские черты климата проявляются и в летний период, когда возникает сухость при годовом количестве осадков 110-130 мм с господством безоблачной ясной погоды и зимой, и летом.
К криогенному рельефу отнесены различные бугры пучения - выпуклые формы криогенного рельефа, многообразие которых описал Б.М. Кривоносовым, А.Н. Рудым, Н.А. Цехановской.

Криогенный (мерзлотный) рельеф в рассматриваемом районе можно объединить в четыре группы: бугры пучения - тебелеры, бугры пучения с мерзлотными ядрами, бугры пучения - гидролакколиты, бугры пучения - туфуры.
  Бугры отличаются внешними признаками, особенностями возникновения и распространения: наиболее крупные выделяются среди относительно ровного рельефа куполообразной формы высотой от 1-1,2 до 3-5 м, редко 8-10 м; цепочкой тянущиеся тебелеры встречаются по долине р. Кокури, это бугры - останцы среди термокарстовых озер высотой от 0,5 до 5,5 м. Куполообразным строением ледового ядра отличаются останцы бугристого рельефа на Ештыкколе в Курайской впадине, возраст которых определяется в 2 000 лет (по устным сообщениям Горбунова А.П.).
  Однотипные бугры пучения - тебелеры со следами деградации и разрушения наблюдались в бассейне р. Башкаус, по долине р. Анаяк на высоте 1 800-1 850 м, по правому берегу р. Ярлу на высоте 1 900 м, по ручью Карамеш и р. Чультурлу, по берегам озера Чейбокколь, в поймах рек Онулу и Саратан.
  Бугры гидролакколиты - типичное явление для наледных болот Курайской впадины, расположены по ручью Карамеш.
Показателями потепления климата являются термокарстовые формы рельефа, образование которых связано с деградацией мерзлоты, особенно во впадинах Юго-Восточного Алтая.
  Вытаивание мерзлой толщи создает системы соединенных между собой термокарстовых котловин, которые объединяются в термокарстовые бассейны, каждый из которых характеризуется системой термокарстовых озер, западин, просадок, расположенных среди деградирующих бугров пучения: Ештыккольский, Курайский, Кошагачский, Тебелерский, Чуйский, Коасуринский, Карамешский, Чультурлинский, Паспортинский, Калдингольский, Анаякский, Саратанский, Ярлуский, Чейбоккольский.
Зарождение указанных термокарстовых форм, очевидно, соответствует второму и третьему этапу лесовозобновления, которые начались соответственно около 500 и 110 лет назад с началом общей деградации ледников с общего потепления климата. Об этом свидетельствует обнаруженная реликтовая мерзлота на правом берегу р. Саратан в шурфе на глубине 2 м 40 см - трещиноватая глина с пятнами ржавчины, шлирами и зернами льда по трещинам. Вблизи шурфа мерзлотные породы не прослеживались.
  Особый колорит степным ландшафтам впадин и горным рекам придают наледные формы рельефа разного типа: грунтовые, речные, наледи - гидролакколиты, смешанного типа; по возрасту - однолетние, сезонные, многолетние.
Таким образом, криогенные преобразования рельефа межгорных впадин, начавшиеся 5 000-4 000 лет назад, в суровых климатических условиях, продолжаются в условиях потепления климата и создают яркую картину криогенного рельефа, в условиях формирования и деградации мерзлоты. Юго-Восточный Алтай - необычный по сочетанию природных объектов уникальный горный природный комплекс Горного Алтая, изучение особенностей которого следует продолжить.

Литература:
К.Ф. Войтковский. "Основы гляциологии". Научное издание. - М.: "Наука". 1999. - 225с.: ил.
Н.П. Костенко. "Геоморфология". Учебник. Издательство Московского университета. 1999. - 383с.: ил.
Н.А. Цехановская. "Криогенный лик Юго-восточного Алтая" / Материалы I международного симпозиума. "Горы и горцы Алтая и других стран Центральной Евразии". - Горно-Алтайск. ГАГУ. 2000. - С. 27-30.