Основы криогенеза литосферы - Романовский Н.Н.
ISBN 5—211—02379—X
Скачать (прямая ссылка):
Региональные особенности развития термоабразии существенно определяются составом отложений и их льдистостыо. В подводной части термоабразионных склонов в большинстве случаев оттаивание опережает размыв. Это предопределяет воз
126
действие волнового процесса на слой оттаявших слабоконсоли-дированных пород. Поэтому мерзлое состояние дисперсных отложений практически не препятствует размыву берегов. Наиболее легко размываются пылеватые супеси и суглинки, характерные для различных генетических типов четвертичных отложений мерзлой зоны и обладающие часто высокой льдисто-стью. Эти отложения в зоне волнового воздействия образуют взвеси, перемещаются на большие расстояния и переотлагаются на дне озер, водохранилищ и морского шельфа, образуя соответствующие отложения и рельеф дна.
Льдистость пород очень сильно влияет на термоабразию, особенно если она превышает пустотность в талом состоянии, т. е. когда порода распучена. Поэтому при анализе термоабразии по льдистости выделяются отложения: 1) не дающие осадки при оттаивании и 2) дающие осадку при оттаивании. Существенно, что увеличение льдистости ведет (при прочих равных условиях) к увеличению скорости термоабразии, предельной величине отступания берега и времени, необходимого для выработки профиля равновесия подводного берегового склона. При очень высокой льдистости пород или размыве залежей подземных льдов происходит так называемое «неограниченное отступание» берегов, продолжающееся до появления в береговом уступе менее льдистых пород. По Ф. Э. Арэ, неограниченное отступание берегов возможно, если критическая льдистость пород больше критического уровня воды (GB<GK). Критическая льдистость ' GB — это такое содержание льда в породе, при котором его полное протаивание вызывает осадку поверхности суши до уровня воды в водоеме. Критическим называется уровень воды GK, совпадающий с уровнем поверхности пород, слагающих берег после их полного протаивания и осадки. При GB>GK вырабатывается профиль равновесия подводного берегового склона. Важную роль в развитии термоабразии имеет и криогенное строение отложений, особенно наличие в них повторно-жильных льдов. Последнее ограничивает глубину ниш размыва размерами полигональных блоков, поскольку сопротивление на разрыв у жильного льда существенно ниже, чем у мерзлой породы. В результате отрыв подмытых блоков в тер-моабразиоиных берегах происходит по ледяным жилам. Чем меньше размеры полигонов, тем чаще обрушаются блоки и быстрее происходит их размыв. Таким образом, общее зональное увеличение льдистости тонкодисперсных отложений, наличие залежей подземных льдов (IV.2, IV.3) создают в целом более благоприятные условия для развития термоабразии в арктических районах. В пределах одного района более подвержены этому процессу высокольдистые отложения, подошва которых залегает ниже уровня водоема.
Скорость термоабразии сильно зависит от интенсивности и продолжительности волнового воздействия. Чем сильнее волнение, тем быстрее происходит размыв оттаявшей породы и тем
127
меньше по мощности талый слой покрывает мерзлую породу, предохраняя ее от теплового и химического воздействия воды в водоеме. Наиболее быстрое протаивание происходит, если поверхность ММП оголена, т. е. даже тонкий оттаявший слой размывается и уносится волнами. Поэтому максимально быстро идет термоабразия при высоком уровне воды в водоеме и сильном волнении. На арктическом побережье это происходит в период штормов при нагонных ветрах, здесь размыв донных отложений происходит примерно до изобаты 20 м. При больших глубинах мерзлые донные отложения испытывают только тепловое и химическое воздействие соленых вод.
Волнение большой интенсивности характерно только для крупных водоемов. Оно увеличивается к северу вследствие возрастания частоты и скорости ветров в летне—осеннее время, когда на водоемах отсутствует ледовый покров. Минимальные скорости ветра характерны для таежной зоны, максимальные — для арктической тундры. Это увеличивает интенсивность термоабразии к северу. Вместе с тем термоабразия имеет место только в период отсутствия ледового покрова на водоемах. С юга на север безледный период сокращается. Это является условием, в определенной мере компенсирующим известное увеличение интенсивности этого процесса и уменьшающим его суммарный геологический эффект. Противоположная закономерность установлена Ф. Э. Арэ для небольших по размеру термокарстовых озер, на которых не развивается сильного волнения. Здесь термоабразия, в целом сильно замедленная, является результатом теплового разрушения льдистых пород. Поскольку к северу температура озерных вод понижается и период их воздействия сокращается, в этом же направлении зонально ослабевает суммарный эффект термоабризии берегов малых озер.
Развитие надводной части склонов зависит от особенностей термоденудации. Термоденудация активно проявляется в берегах, сложенных высокольдистыми отложениями, особенно «ледовым комплексом» (IV.2) и пластовыми залежами подземного льда (IV.3). Ее интенсивность зонально возрастает к югу с увеличением суммарной радиации, температур воздуха и продолжительности безморозного периода. Характерной особенностью термоденудации берегов на арктическом побережье является отсутствие влияния экспозиции склонов на скорость процесса. Обусловлено это коротким, холодным, облачным, и дождливым летним сезоном, когда абсолютно преобладает рассеянная радиация. Скорость термоденудации в таких условиях по наблюдениям на побережье моря Лаптевых составляет за ПО суток активного таяния на наклонных обнажениях «ледового комплекса» 3—3,5 м, а на отвесных — 4—5 м. Она существенно уменьшается на подветренных склонах, где скапливаются мощные снежники, предохраняющие их от оттаивания.
