| планета | новости | погода | ориентирование | передвижение | стоянка | питание | снаряжение | экстремальные ситуации | охота | рыбалка
| медицина | города и страны | по России | форум | фото | книги | каталог | почта | марштуры и туры | турфирмы | поиск | на главную |

ГЛАВА XV
ИЗУЧЕНИЕ ФОРМ РЕЛЬЕФА И ОТЛОЖЕНИЙ ОКОЛОЛЕДНИКОВЫХ ОБЛАСТЕЙ

1. Введение.С особенностями климата окололедниковых (пери-гляциальных) зон, окружающих покровы материкового оледенения, связан ряд своеобразных форм рельефа и отложений. В условиях холодного климата при наличии вечной мерзлоты здесь протекают процессы солифлюкции, снежного и морозного выветривания, избирательной сортировки рыхлых отложений и др. Площадь, занятая ледниковым покровом, после его исчезновения также становится ареной деятельности этих процессов, а южная граница их передвигается к северу.

В современных областях развития вечной мерзлоты, охватывающих северные части Евразии и Америки, можно изучать эти процессы в активной форме; несколько менее сильно они проявляются в горных странах в зоне выше границы леса, особенно на участках, не покрытых растительностью.

Большая часть явлений, связанных с зоной вечной мерзлоты, описана в гл. XIV , наблюдения над морозным выветриванием—в гл. II . Здесь мы останавливаемся главным образом на тех формах и отложениях, которые могут быть обнаружены не только в активном состоянии, но и в «мертвом»виде или даже в ископаемом состоянии, вдали от современной южной границы вечной мерзлоты;они дают важнейшие материалы для выяснения климатической истории четвертичного времени.

Формы мезо- и микрорельефа, образовавшиеся в результате этих процессов, при улучшении климата становятся «мертвыми», покрываются растительностью и при дальнейшем преобразовании совершенно исчезают. В более южных районах «ископаемая»вечная мерзлота четвертичного возраста может быть установлена главным образом на основании изучения разрезов—состава и структуры отложений; наиболее ясными доказательствами являются: солифлюкционные массы, карманы, поверхностные складки и морозные трещины;иногда сохраняется и асимметричная форма долин.

Изучение всех этих процессов имеет и большое практическое значение—смещение значительных масс четвертичных отложений вниз по склону, даже очень пологому, изменяет условия поисков полезных ископаемых;создает своеобразные, нацело смещенные россыпи и т. п. (см. «Краткая инструкция*, 1940 г.). Эти процессы приводят также к деформации зданий, дорог, горных выработок.

В окололедниковых зонах, кроме этих своеобразных процессов, связанных с особенностями климата, протекают и более обычные процессы работы рек и ветра—накопление ледниково-речных отложений и создание террас (см. гл. IV и XII ),а в зоне , более удаленной от ледника, - накопление ледниково-эоловых отложений (см. гл. III ).

2. Солифлюкция (течение почв) - скольжение насыщенного водой верхнего деятельного слоя по поверхности вечной или сезонной мерзлоты (см. гл. XIV ); скольжение происходит как на крутых склонах, так и на пологих—до 2°. Главные причины—переувлажнение деятельного слоя талыми водами и дождями и действие силы тяжести;в гипотезах, объясняющих механизм солифлюкции, обычно вводят еще ряд факторов—набухание коллоидов, изменение объема при частых переходах температуры через 0° (замерзание и оттаивание), уменьшение плотности воды при температуре от 0 до 4°. Наибольшей текучестью обладают песчано-глинистые влагоемкие грунты. Движение крупнообломочных масс -носит уже другой характер (см. §3). Скорость скольжения—от нескольких дециметров до десятков метров в год.

Солифлюкционные отложения изучены еще очень плохо. Для них обычно характерно отсутствие слоистости и сортировки, придающее им сходство с моренной валунной глиной. Вследствие скольжения происходит смятие базального слоя и подвертывание слоев в лобовой части с образованием валов, параллельных краю. Для солифлюкционных уступов отмечена частичная ориентировка мелкообломочного материала (плоской щебенки) параллельно склону, не выдержанная, однако, во всех частях уступа, и часто отсутствующая. Нередко прослои, сложенные мелкообломочным материалом, чередуются с глинистыми или торфяными и погребенной почвой. Отдельные слои-смяты и изорваны (рис. 1);у лобового края они иногда вертикальны. Нижний горизонт уступа сложен элювием подстилающих пород, верхние слои состоят из материала, смещенного иногда на сотни метров вниз по склону (см. Боч, 1939;Москвитин, 1948).

Нужно подробно изучить структуру отложений, петрографический состав, его изменения и зависимость расположения обломков и слоев от внешних форм и от направления движения;источники сноса. Наиболее точный фактический материал дают наблюдения в искусственных разрезах (канавах).

Солифлюкционный пласт—скольжение деятельного слоя на больших участках склона площадью в сотни и тысячи квадратных метров. Надо определить площадь пласта, указать—резко ли очерчен верхний край, имеет ли нижний (лобовый) край форму фестона(дуги), мощность слоя вверху и у нижнего края, валы нижнего края, наползание на русло речки, на террасу, на морской берег, на россыпи подножия и т. п.;сближаются ли пласты двух склонов в русле речки, и как быстро размывает их последняя;число и мощность пластов при многослойном скольжении. Угол склона, состав коренных пород; увлажнение, распределение снежников и связь с ними скользящих масс. Распределение растительного покрова, разрывы его (рис. 2).

Рис. 2. Схематический разрез солифлюкционного склона: а—солифлюкционные уступы (натечные террасы);б—солифлюкционный пласт; в—в—растительный слой;г—г—глубина летнего протаивания мерзлоты на склонах;д—то же под руслом речки, е—русло речки.

Солифлюкционные уступы или лоплсти {натечные террасы) образуются в большом количестве на склонах. Имеют форму небольшого языка, площадью от нескольких метров до сотен метров, внизу с крутым обрывом;угол поверхности уступа на 5—15°меньше угла склона. Надо дать морфометрическое описание—угол коренного склона, поверхности и обрыва уступа, его площадь, распределение растительного покрова, его разрыв по верхнему краю, заворачивание верхнего слоя под лобовую часть (обрыв);медальоны мелкозема;борозды и ступени на поверхности;надвигание верхних уступов на нижние и поглощение последних. Соотношение снежников и областей развития уступов. Связ"ь с экспозицией (по отношению к ветру и солнцу) и углом наклона склона, коренными породами, увлажнением (Боч, 1939).

Повидимому, уступы чаще образуются на неровных склонах, а пласты—на ровных. К этому же типу образований относятся мелкие натечные формы—гряды, валы, языки и т. п.

Солифлюкционные реки—стекают по углублениям (в отличие от пластов);хорошо различимы на аэроснимках. Описать, кроме перечисленного выше, ложе реки, длину, ширину и мощность, определить скорость движения.

Солифлюкционные полосы—подобны каменным полосам, но бев камней;связаны с полигональными почвами (см. §4).

Солифлюкционныи склон—поверхность склона, на котором развиты различные солифлюкционные формы.

Болотная солифлюкция—проявляется как в зоне вечной мерзлоты, так и вне ее: край грядово-мочажинного болота наползает на соседние участки. Иногда полужидкие массы торфа и минерального грунта выползают языками в 10—12 м в поперечнике из-под толщи активно наступающего болота (см. Краснов, 1941). При изучения болот следует описать эти явления, установить их размеры и быстроту наступания и состав активного края (см. гл. IX ).

Солифлюкционные террасы лесной зоны-—образуются в областях развития вечной мерзлоты;похожи на валы и террасы оползней (см. гл. IV ) и часто трудно отличимы от ннх;нередко представляют «мертвые» нагорные террасы (см. §5), заросшие лесом при изменении климата и повышении границы леса.

Солифлюкциошше лопасти и террасы легко можно отличить от речных и озерных террас, так как они располагаются на самых различных уровнях и развиты лишь на коротком протяжении.

Солифлюкционное движение масс отличается от оползней тем, что скорость движения гораздо меньше, оно захватывает лишь тонкий деятельный слой и осуществляется не только на крутых, но и на очень пологих склонах. Грязевые потоки отличаются большей скоростью, отсутствием растительности и больше насыщены водой.

Для определения скорости движения солифлюкционных форм забивают два ряда кольев—вдоль фронта пласта (уступа) и в тыловой части, вплоть до неподвижного участка, провешивая их по прямой линии;в течение лета следят за их смещением и наклоном. При кратковременном посещении наличие смещения может быть определено по признакам, указанным для каменных рек (§3).

3. Каменные реки и курумы—подвижные скопления остроугольных обломков. Материал поступает в большом количестве на склоны и горизонтальные поверхности при морозном выветривании утесов (см. гл. II ). Движение осуществляется путем скольжения камней по увлажненной щебневой подстилке, суглинкам, коренным породам, но в особенности по вечной мерзлоте;по гипотезам разных авторов имеют значение также колебания температуры, вызывающие изменения объема камней, замерзание и таянье (изменение объема воды и насыщенных водой грунтов в промежутках между камнями), разбухание и сжатие коллоидов и др. Движение происходит на склонах, начиная от 2°и круче и переносит обломки на расстояние до 2 км и более;движется или вся масса, или отдельные камни. По форме различают:

Каменные моря—на горизонтальных поверхностях.

Курумы—покрывают в виде плаща склоны и вершины гор и обрывы нагорных террас (рис. 3).

Каменные реки и потоки—те же курумы в ложбинах рельефа.

Каменные ледники—образуются при отступании ледников из конечной, абляционной и основной морен с глыбами мертвого льда внутри (см. гл. XII ). Термин употребляется редко. Изучение каменных рек и курумов ведется по следующей программе:

Уклон поверхности (в градусах), площадь, длина и ширина потока, валы на его конце;петрографический состав обломков и коренных пород, источники сноса и расстояние, на которое переносится материал;степень округленности камней в разных частях потока. Процент (по объему) мелкоземистого материала, его состав, физические свойства грунта, насыщенность водой, источники увлажнения, расположение снежников, наличие водных струй в глубине, их дебит, степень покрытия камней снегом зимой. Распределение растительного покрова.

Рис. 3. Формы микро- и мезорельефа в области развития солифлюкции: а—нагорные террасы;б—курум, переходящий в каменный поток (в); г—со-лифлюкционные уступы (натечные террасы);д—каменные полосы;е—сеть каменных многоугольников;ж—ячеистые (полигональные) почвы;з—морозные трещины (ледяные клинья); и—скольжение камня по переувлажненному грунту. Пунктиром показана глубина летнего протаиванья мерзлоты (по С. Бочу)

Скорость течения потока (курума) определяют, окрасив горизонтальную полосу камней и забив у ее концов в неподвижные «берега»колья; отмечают передвижение всей линии и перевертывание отдельных камней. Если повторные исследования будут произведены только через несколько лет, нужно сделать крупномасштабную съемку курума. При однократпом посещении наличие течения может быть определено по следующим признакам: а) экзотические породы и минералы, источник которых может быть найден выше по склону;б) в коренном ложе потока видно изгибание вниз по склону голов круто стоящих пластов, трещин отдельности и других структурных поверхностей;в) инверсия или перерыв нормального профиля коры выветривания—более выветрившиеся породы лежат под менее выветрившимися;г) каменные массы надвигаются на растительный покров.

Курумы и каменные потоки, движение в которых прекратилось, являются одним из признаков изменения климата. «Мертвые»скопления камней определяются но следующим признакам: о) рост растительности на камнях, начиная с краев;особенно важно появление деревьев и отсутствие в них заметных искажений роста;б) вторичное выветривание камней;продукты распада скапливаются вблизи и не разносятся вниз по склону;в) профиль коры выветривания нормальный;г) на каменных массах лежат более поздние четвертичные отложения (эоловые, делювий) в ненарушенном залегании;д) возобновление нормальной водной эрозии; е) полная нормальная последовательность пыльцевой диаграммы в образцах, взятых из четвертичных отложении, перекрывающих каменную массу, доказывает неподвижность последней (см. гл. XVII ).

Надо нанести на карту все поля каменных масс, а также границы снежников и границу древнего оледенения.

4. Структурные почвы. В результате сортировки материала в поверхностных слоях четвертичных отложений (аллювий, делювий и ледниковые отложения) обломки камней отделяются от мелкоземистого материала;образуются кольца, многоугольники и полосы, в которых камни расположены вертикально во впадинах по краям, а в центре лежат скопления мелкозема. Всем этим образованиям присвоено общее название «структурные почвы»;в почвоведении этот термин имеет совершенно другое значение (см. гл. XXIII). По составу и форме различают:а) На горизонтальной поверхности:

Каменные поля или моря с неправильными щебневыми или мелко-земистыми островками.

Каменные многоугольники и кольца (венцы) диаметром от 0,5 до 3—5 м, реже до 6—7 м среди тундры или недиференцированного каменного поля (рис. 4).

Поля (сети) каменных многоугольников или колец: отдельные многоугольники образуют сеть, подобную сотам (рис. 3).

Рис. 4. Схематический план (А) и разрез (Б) каменного венца: а-—мелкозем;б—глу бина летнего протаивания мерзлоты.

б) На наклонной поверхности:

Каменные полосы: при небольшом уклоне каменные многоугольники вытягиваются, а при уклоне более 5°переходят в полосы, в которых ряды вертикально стоящих камней отделены лентами мелкозема (рис. 3) При отсутствии камней, в однородном мелкоземе, на горизонтальной поверхности, образуются:

Ячеистые (полиональные) почвы—выпуклые многоугольные медальоны мелкозема, разделенные трещинами, вдоль которых иногда полоски растительности;в других случаях края трещин приподняты над медальонами (рис. 3).

Пятнистая(медалъонная) тундра—образуется из первоначально сплошного растительного покрова вследствие действия тех же сил, которые создают структурные почвы, и неравномерного накопления снега, сдуваемого ветром. Голые бугры мелкозема в 0,05—0,20 м высотой и 0,5—1,5 м в диаметре окаймлены задернованными кольцевыми впадинами, иногда с полигонами трещин.

Образование структурных почв в основном связано с чередованием таяния и замерзания и с увеличением объема насыщенного водой мелкозема;при этом происходит выпучивание мелкоземистых участков и выталкивание камней вверх, на поверхность и затем на периферию полигона (рис. 3). Но сопутствующие этому основному процессу явления довольно сложны и послужили для обоснования не менее двух десятков различных гипотез, предложенных для объяснения механизма образования структурных почв. Можно считать установленными следующие факты: процесс диференциации материала может итти только при наличии не менее 25—35% мелкозема, с диаметром частиц 0,1—0,06 мм;давление обусловливается ростом кристаллов льда и привлечением влаги извне;особенно благоприятствует энергии процесса достаточный приток воды и частое замерзание и оттаивание;структурные почвы образуются в околополярной области на уровне моря, а в более южных—на все более значительных высотах, главным образом выше границы леса в высокогорных областях;густой покров растительности препятствует их развитию. Вечная мерзлота является тем крепким субстратом, на котором развиваются структурные почвы, но она имеет, кроме того, и охлаждающее значение;в редких случаях они развиваются и на скальных породах без мерзлоты;глубина сортировки от 30 до 80 см, и обычно меньше, чем глубина оттаивания (на 20—40 см и более) (рис. 3).

Для объяснения механизма образования пятнистых тундр также предложено несколько гипотез (см. Григорьев, 1925;Городков, 1922;Сочава, 1932 и 1933;Щукин, 1938).

Изучение структурных почв ведется по следующей программе;географическое положение, высота над уровнем моря, на каких формах рельефа залегают структурные почвы;угол падения склона, ориентировка его и высота над водоемом, заливается ли водой;геоморфологическое описание участка. Происхождение материнского несортированного материала. Климатические условия по данным метеостанций;микроклимат данного участка. Годовой ход температуры и влажности почвенного покрова. Число дней с переходом через ноль, ход Оттаивания и замерзания в различных частях многоугольника (края и середина, на поверхности и в глубине). Увлажнение, расположение снежников.

Морфологическое описание: форма многоугольников, размеры их, длина, ширина, число сторон, высота медальонов над ложбинами, относительная величина тех и других;форма и расположение камней. Переход многоугольников в полосы;мелкие полигоны второго и третьего порядка. Скорость сортировки в разных условиях рельефа, выветривания и увлажнения (определяется путем сравнения расположения сетей, отдельных многоугольников и каменных полей). Все типы структурных почв фотографируют—отдельно и в группах;для выяснения внутренней структуры и глубины сортировки закладывают поперечные канавы (по диаметру), глубиной на 20 см ниже границы сортировки. Зарисовывают разрезы и берут образцы для механического и химического анализа и определения влажности;образцы помещают в банки емкостью 0,5 л.

Растительный покров, его распределение и отношение к структурным почвам;по их взаимоотношению можно определить, активен ли процесс, или—в связи с изменением климата—он прекратился. «Мертвые» структурные почвы постепенно покрываются растительностью, камни подвергаются выветриванию. Дольше сохраняются следы сортировки материала в разрезе в виде карманов мелкозема, окаймленных полосками камней.

Динамика процесса изучается при стационарных наблюдениях. Закладывают на поверхности—а если медальоны жидки, то и внутрь структур—окрашенные камни, куски дерева и металла разной формы и следят за их передвижением. Повторная нивелировка верхних концов стержней, погруженных на разную глубину, может дать материал для выяснения поднятия разных элементов ^многоугольника. Для изучения поднятия (вымораживания) камней окрашивают их выступающие из земли части. Ведут наблюдения над температурой и влажностью мелкоземистой части многоугольника;вскрывают многоугольники в разное время года для определения глубины оттаивания мерзлоты.

5. Нагорные террасы и выравнивание (плавация) поверхностей. Нагорные террасы (гольцовые, солифлюкционные)—образуются в высокогорных областях и в субарктических и арктических условиях на склонах гор. Они имеют крутой обрыв, покрытый крупными обломками горных пород (иногда с выходами коренных пород), й ровную поверхность с структурными почвами или покрытую тундрой (рис. 5). От речных, озерных и морских террас они отличаются тем, что образуются в соседних участках на самых различных уровнях, опоясывают даже изолированные горы, имеют описанное типичное строение обрыва и поверхности.

Из гипотез, которые учитывают все особенности нагорных террас и дают полное объяснение механизма их образования, наиболее важны следующие (с которыми необходимо познакомиться, чтобы наиболее рационально поставить изучение террас):

а) по С. В. Обручеву (1937)—террасы образуются вследствие неравномерного накопления на склонах гор забоев снега, частого чередования таянья и замерзания весной и летом, расширения и выравнивания (планации) горизонтальных площадок солифлюкцией и деятельностью структурных почв, выталкивающих обломки к обрыву. Террасы постепенно смещаются вниз по склону, верх ние поглощают нижние. Вершины гор и утесы на них вследствие морозного выветривания распадаются и происходит выравнивание (альтипланация);с вершинных площадок камни и мелкозем выталкиваются в стороны к обрывам.

б) по С. Г. Бочу и И. И. Краснову (1943)—обрыв-террасы образуется вследствие снежно-морозного выветривания вдоль верхнего края снежника, создающего обрыв коренных пород (типа краевой трещины—бергшрунда—см. гл. XI ); только у мертвых и отмирающих террас обрыв покрыт обломками, не имеет выходов коренных пород и только у них происходит поглощение нижних террас верх ними. Горизонтальные площадки развиваются путем солифлюкционного выноса обломков от обрыва;расположение террас не зависит от экспозиции склона. Площадки нижних террас постепенно расширяются за счет попятного отступания уступов, которые съедают верхние террасы и вершины гор. Выравнивание приводит к морозно- солифлюкционному пенеплену.

Мертвые нагорные террасы встречаются очень часто и ниже границы леса, где нет вечной мерзлоты и солифлюкция слаба.

Исследование нагорных террас следует вести по следующей программе: климатическая обстановка;микроклимат участка развития террас (данные удаленных метеостанций не пригодны),годовой ход температуры, число дней с переходом через 0°, количество твердых и жидких осадков и распределение всех этих явлений по месяцам, господствующие ветры в разное время года, их направление и сила. Можно ли установить зависимость расположения террас от зимних ветров и накопления забоев (надувов) снега. Увлажнение поверхности;расположение снега на разных террасах в разное время года. Влияние экспозиции склона на частоту оттаивания и замерзания. Круглогодичные наблюдения над температурой и влажностью на различных глубинах деятельного слоя в разных частях террас.

Рис. 5. Схематический разрез (В) и план поверхности (А) вполне развитой нагорной террасы: а—обрыв с осыпью камней;б—краевые каменные валы;в—сеть каменных многоугольников;г—кочковатая тундра с отдельными каменными многоугольниками, медальонами мелкозема и камнями;д—кочковатая тундра;е—сеть каменных многоугольников;ш—каменные полосы. Пунктиром показана глубина летнего протаиванья мерзлоты.

Абсолютная и относительная высота террас, высота обрыва каждой террасы, ее площадь, угол наклона поверхностей террас и склона и зависимость от последнего ширины и высоты террас, состав коренных пород и условия их залегания. Зависимость высоты террасы и размера многоугольников от величны обломков. На каких склонах и их участках развиты террасы! Вершинные площадки и их отношение к террасам. Зависимость распределения площадок и уступов от геологического строения.

Строение поверхности террас, наличие на них всех зон полной серии (рис. 5), или только части их (в зависимости от ширины и возраста). Описание каждой зоны и структурных почв на ней (см. §4). Каменные валы на краю обрыва, строение обрыва, наличие коренных выходов в нем. Мощность и строение рыхлого покрова. Поглощается ли нижняя терраса верхней (определяют по засыпанию поверхности нижней террасы обрывом верхней). Наличие краевой трещины в снежниках обрыва (поверхность морозно-снегового выветривания). Не растет ли терраса в сторону горы— не образуются ли каровые гребни, пирамидообразные останцы.

Сравнительная характеристика террас в разных стадиях роста;зависимость этих стадий от совокупности всех физико-географических агентов. Для более полного изучения террас необходимо закладывать на них разрезы (канавы) перпендикулярно склону.

При повторных и стационарных наблюдениях следует путем окраски камней выяснить их передвижение от одной зоны к другой;это же можно установить, выяснив передвижение ясно отличимых минералов, жильных пород и т. п. из четко определяющихся источников сноса. Следует закрепить ряд железных штанг в коренных породах, у основания обрыва, чтобы установить абсолютное его поступательное движение (вверх или вниз). Забивка линии кольев в деятельный слой, привязка этой линии к неподвижным частям склона и повторные инструментальные замеры позволят установить скорость солифлюкционного скольжения деятельного слоя. Понижение уровня террас можно обнаружить повторными нивелировками через несколько десятков лет. Абсолютный возраст террас можно установить, изучая разные стадии их развития на рельефе, время образования которого может быть точно датировано.

Но эта задача часто затрудняется тем, что генезис самых больших поверхностей выравнивания Урала и некоторых других хребтов СССР (см. гл. XXI ) разные авторы объясняют различно, и необходим сбор большого фактического материала, чтобы решить, образовались ли они в результате морозно-солифлюкционной планапии или являются реликтами древних пенепленов (денудационных уровней) (см. Варсанофьева, 1949; Боч и Краснов, 1943 и 1946).

6. Формы рельефа, не соответствующие современным физико-географическим условиям, могут служить доказательством прежнего существования окололедникового климата. Ширина полосы мерзлоты, окаймлявшей с юга материковые оледенения четвертичного времени, достигала от 250 до 1 000 км, и в этой зоне можно встретить разнообразные формы, связанные с особенностями развития рельефа в области вечной мерзлоты или с позднейшими просадочными явлениями, обусловленными потеплением климата.

Просадочные формы особенно широко распространены на лёссовидных грунтах: степные блюдца, поды, обширные участки бугристо-котловинного рельефа—на древних речных террасах. При изучении всех этих форм надо прежде всего установить, не связаны ли они с современным карстом или суффозией.

Форма долин, не соответствующая современным физико-географическим условиям, может служить доказательством прежнего существования окололедникового климата.

Сухие долины. Во время оледенения воды, создавшие их, протекали по вечной мерзлоте;с исчезновением последней, воды уходят в наносы дна долины. Но чаще подобное исчезновение реки связано с карстом или суффозией; диагностика трудна.

Асимметрия долин. В областях вечной мерзлоты, по мнению некоторых исследователей, у рек, проложенных в твердых коренных породах, более крутой и расчлененный склон—обращенный на юг;в рыхлых породах—теневой склон, обращенный на север.

По другим наблюдениям, в верховьях долин, где сила воды недостаточна для выноса продуктов разрушения, более круты сцементированные мерзлотой теневые северные и восточные склоны, а сильно нагревающиеся южные и западные склоны смягчены солифлюкционным сползанием выветривающихся масс (первичная асимметрия). В участках долин, обильных водой, река уносит массы, смещенные солифлюкцией, и нагреваемые склоны поэтому круче (вторичная асимметрия).

Эти, несколько априорные, гипотезы надо проверить, собрав достаточно большой фактический материал в областях вечной мерзлоты и вне их. При изучении речных долин вне области древней вечной мерзлоты необходимо в каждом случае доказать, что долина сохранила свою асимметричную форму со времен оледенения и что асимметрия не обусловлена какими-либо другими причинами (см. гл. IV ).

Солифлюкционная перерабатка долины приводит к смягчению ее склонов (нередко—обоих) и придает ей форму трога (см. гл. XII ) или создает ложный зрелый рельеф.

7. Мелкие нарушения залегания в разрезах. Морозные (морозобойные) трещины образуются зимой при морозах в результате растрескивания вечномерзлых рыхлых пород и заполняются снегом и льдом (см. гл. XIV ). В ископаемом состоянии в послетретичных отложениях вне области вечной мерзлоты они являются важнейшим признаком изменения климата. Такая ископаемая трещина иногда заполнена рыхлыми породами, упавшими с ее стенок, но чаще заполняется породами кровли, отложившимися позже—лёссом, мореной, эоловым песком, речным и озерным песком и гравием, солифлюкционными массами. Глубина трещин достигает 3—5 м, редко 6 м;вверху трещины расширяются до нескольких дециметров, редко до 1,5 м или более. Трещины образуют неправильную сеть с ячеями ст нескольких метров до 20—25 м в поперечнике. На стенках трещин нередко видно смятие пород. Трещины высыхания, образовавшиеся в других климатических условиях, также образуют сети и иногда также очень глубоки (до 3 м), но узки и рассекают только глины и илистые суглинки.

Кроме беспорядочных систем, морозные трещины образуют в более редких случаях ортогональные (шахматные) системы на равнинах и моренах, иногда приводящие к образованию прямоугольных озер (см. Обручев, 1938;Гусев, 1938;Андреев, 1938). Они исследованы мало и представляют интересный объект для изучения. Образование многоугольников трещин, характерных для пятнистых тундр и ячеистых почв, также обусловлено морозом. По клиньям ископаемых трещин можно определить глубину летнего оттаивания вечной мерзлоты времен оледенения. Морозные трещины обычно рассекают только вечную мерзлоту и исчезают в деятельном слое;поэтому расстояние от верхнего конца клина до древней поверхности покрывающих наносов равно глубине оттаивания;но надо учесть возможность частичного смыва коры выветривания.

При изучении ископаемых трещин измеряют глубину клиньев, ширину их вверху, расстояние между ними, наносят их сеть на крупномасштабную карту, изучают вмещающие породы, их деформацию, кровлю и породу клина (рис. 6 и 8). При изучении современных ортогональных систем надо определить, кроме того, соотношение господствующих направлений трещин и элементов рельефа, чтобы выяснить, зависит ли система трещин от последнего или от структуры и свойств самих отложений.

Рис. 7. Схематический разрез карманов (котлов): а—верхние пески, отложившиеся в других климатических условиях;б—древняя поверхность эрозии;в—пески вмещающей толщи;г—бурая известковистая глина, заполняющая карманы;д—пески, вторично заполняющие карманы после выщелачивания глины.

Рис. 8. Морозные трещины и смятие слоев: а—верхняя морена (московское оледенение);б—ледниково-речные суглинки и супеси, подстилающие морену;в—коричневато -бурые суглинки;' г—смятая мерзлотными процессами подзолистая почва;д—покровный суглинок, заполняющий трещины;е—средняя морена (днепровско-донское оледенение) (по А. И. Москвитину).

Карманы и поверхностные складки образуются в деятельном слое во время его замерзания и сдавливания между поверхностью вечной мерзлоты и нарастающей сверху сезонной мерзлотой (см. гл. XIV ); карманы, повидимому, представляют часто также разрезы медальонов мелкозема пятнистых тундр и структурных почв. В ископаемом виде эти образования сосредоточены обычно в горизонтальном слое мощностью от нескольких дециметров до 1,5—2 м (чаще около 1 м). Они имеют вид: а) карманов (котлов) разнообразной формы—или широко раскрытых кверху, или с параллельными стенками, или с узким горлом (рис. 7);б) складок, форм скручивания и смятия различного вида, косых слоев, разрывов и т. п. (рис. 8). Все эти формы надо зарисовать и измерить, определить мощность слоя и изучить породы самого слоя, кровли и постели и заполняющую карманы массу.

Карманы и складки являются важным признаком для установления существования древней вечной мерзлоты во время оледенения, а также для определения глубины оттаивания: глубина залегания их подошвы под древней поверхностью эрозии покрывающих их пород равна мощности деятельного слоя.

Сводообразные складки в коренных плитчатых породах, горизонтально лежащих, образуются вследствие давления льда в стенках морозобойных трещин и трещин отдельности. Они образуют в разрезах маленькие своды, сосредоточенные в одном горизонте вблизи трещин в верхней части осадочной толщи. Надо замерить высоту и ширину свода, расстояние до трещин, размеры последних, и изучить как коренные породы, так и прикрывающие их рыхлые и заполняющую трещины массу. Эти образования являются признаком древней вечной мерзлоты;некоторые авторы считают, что глубина основания заключающего их слоя под древней поверхностью наносов равна глубине оттаивания (мощности деятельного слоя).

ЛИТЕРАТУРА

Андреев В. Н. и Панфиловский А. А. Обследование тундровых пастбищ с помощью самолета. Тр. Н.-И. и Нолярн. землед., ншвотн. и пром. хоз., серия оленевод., в. 1,1938. Б о ч С. Г. О некоторых типах делювиальных отложений Приполярного Урала. Бюлл. М. О. исп. пр., отд. геол., т. 17 (6), 1939. Б о ч С. Г. и Краснов И. И. О нагорных террасах и древних поверхностях выравнивания на Урале и связанных с ними проблемах. Изв. Геогр. О., 1943,в. I . И х ж е. К вопросу о границе максимального четвертичного оледенения в пределах Уральского хребта в связи с наблюдениями над нагорными террасами. Бюлл. Ком. изуч. четверт. периода, Nt 8,1946. ВарсанофьеваВ. А. К вопросу о наличии древних денудационных поверхностей или «поверхностей выравнивания»на Северном Урале. Землеведение, т. 2 (42), 1948. Геренчук К. Й. Солифлюк-дия, как фактор образования покровных суглинков на морене. Уч. Зап. Моск. Ун., География, в. 25,1939. Городков Б. Н. Пятнистая тундра. Геогр. Вести., т. 1, в. 1,1922. Григорьев А. А. Типы тундрового микрорельефа субарктической Евразии, их географическое распространение и генезис. Земле-иедение, т. 27, в. 1—2.1925. Г у с е в А. И. Тетрагональные грунты в арктической тундре. Изв. Геогр. О., 1938, №3. Краснов И. И. О болотной солифлюкции и современной трансгрессии болот на равнинах в зоне тайги. Пробл. физ. геогр., т. 10, 1941. Краткая инстру кц и я по геологической съемке четвертичных отложений, 1940. Москвитин А. И. «Ледяные клинья»—клиновидные трещины и их стратиграфическое значение. Бюлл. М. О. исп. пр., отд. геол., т. 18 (2), 1940. Его же. Об ископаемых следах «вечной мерзлоты». Бюлл. Ком. изуч. четверт. периода, .№ 12, 1948. Обручев С. В. Солифлюкционные (нагорные) террасы и их генезис на основании работ в Чукотском Крае. Пробл. Аркт., 1937, JV 5 3 и4. Его же. Шахматные (ортогональные) формы в областях вечной мерзлоты. Изв. Геогр. О., 1938, в. 6. С о ч а в а В. Б. По тундрам Пенжинской губы. Изв. Геогр. О., 1932, и. 4—5. Его же. Тундры бассейна р. Анабары. Изв. Геогр. О., 1933, в. 4. Тюлина Л. О явлениях, связанных с почвенной мерзлотой и морозным выветриванием на г. Иремель (Южный Урал). Изв. Геогр. О., 1931, в. 2—3. Щукин И. С. Общая морфология суши, т. II , 1938.