Флювиогляциональные (водно-ледниковые) отложения.

В переносе и отложении материала, который увлекает с собой ледник, огромную роль играют талые воды, текущие по льду, внутри льда и подо льдом. Отложения, возникшие в результате аккумулятивной деятельности водно-ледниковых потоков, называются флювиогляциальными (флювиос-река, гляциалис - ледяной). Эти отложения отличаются сравнительной отсортированностью и слоистостью и подразделяются на два генетических типа: внутриледниковый и приледниковый.

Внутриледниковые отложения - ОЗЫ, КАМЫ.

Озы - узкие гряды или валы, прямолинейные или извилистые, вытянутые по направлению движения ледника, напоминают железнодорожную насыпь. Сложены хорошо промытыми песчано-гравийно-галечными отложениями высотой от 10 до 30 м и более, протяженность - от сотен метров до нескольких десятков километров. Происхождение: 1). Озы представляют собой - отложения русел потоков; текших в трещинах ледника, внутри ледника и под ним. После таяния ледника весь песчано-гравийно-галечный материал, скопившийся в ледяных руслах, оседал на поверхность донной морены. 2). Озы - дельтовые выносы ледниковых потоков, последовательно наращивающиеся по мере отступания края ледника.

Камы (нем. Катт-гребень) -беспорядочно разбросанные холмы с крутыми склонами - до 450 высотой в среднем 10-12 м, иногда до 50 м. Сложены отсортированными гравием, песками, супесями с горизонтальной и диагональной слоистостью, в них встречаются валуны, линзы морен, ленточные глины. Разнообразный состав и слоистость свидетельствуют о происхождении кам в условиях “мертвого” недвижущегося льда.

Камовые аккумулятивные террасы располагаются между ледником и примыкающим склоном долины в условиях “мертвого” льда. Сложены слоистыми песками, песками с гравием и галькой, с прослоями глин.

Приледниковые отложения.

Зандры или зандровые равнины - наносы обломочного материала, отложенные мощными водными потоками за внешним краем конечных морен. Грубые осадки (гравий, галька) откладываются близ внешнего края конечных морен, а далее, огромные площади покрываются песчаными отложениями.

Озерно-ледниковые отложения.

За краем ледника возникает масса озер в результате подпруживания выходящих подледниковых потоков неровностями рельефа или грядами конечных морен. Отложения таких озер состоят из тонкого чередования песков и глин. Летом откладывается крупный материал, зимой - очень тонкий. Каждая пара слоечков песка иглины составляет годичный слой. Образуются ленточные глины. Широко распространены в областях древнего оледенения, где ледники исчезли.

Четвертичные оледенения.

Ледниковые и водно-ледниковые отложения являются геологическими документами, по которым можно судить о древних оледенениях. В межледниковые эпохи накапливались озерные, речные, болотные отложения с теплолюбивой фауной и флорой. В Альпах установлено 4 оледенения, на территории Русской равнины выделяют 6 четвертичных оледенений. Максимальным из них было Днепровское оледенение, когда ледник проник двумя языками далеко на юг по долинам Днепра и Дона.

Причины оледенений.

2 группы гипотез: 1) оледенения объясняются внеземными и экзогенными факторами, 2) эндогены.

1) - Астрономические (периодические колебания солнечной радиации периоды 11, 22, 44 года.

-Изменение состава атмосферы (содержание СО₂ . СО₂ пропускает к поверхности Земли лучи Солнца, но задерживает отраженные тепловые лучи - термоизолятор

-Изменение уровня океана.

2) -Перемещение литосферных плит.

-возникновение горных сооружений (оледенение совпадают с эпохами складчатости).

Предпочтение - эндогенным и астрономическим факторам.

Геологические процессы в криолитозоне.

Многолетнемерзлыми горными породами (ММП) называются породы, характеризующиеся нулевой или отрицательной температурой и присутствием в порах и трещинах льда. Зона распространения ММП называется мерзлой зоной литосферы или криолитозоной (греч. “криос” - холод).

ММП занимают около 25% всей суши планеты и свыше 47% площади бывшего СССР. В пределах России мощность криолитозоны изменяется от первых метров до 1500 м и больше, и различается сплошными и несплошным распространением по площади м по разрезу.

На схематической карте распространения и мощности криолитозоны СССР (К.А.Кондратьев, Э.Д.Ершов, 1986) выделяются две криолитозоны: 1)субаэральная (субконтинентальная), развитая на континенте, и 2) субмаринная, охватывающая шельфовые области северных морей и Северного Ледовитого океана. На карте видно, что ММП наибольшие площади занимают к востоку от Урала, особенно в Восточной Сибири. За южную границу распространения ММП принята граница, где горные породы имеют нулевую температуру на подошве слоя годовых колебаний. Криолитозона подразделяется на северную (сплошную) и южную (несплошную) геокриологические зоны распространения ММП. Наибольшей динамичностью и неоднородностью отмечается южная зона, в которой ММП представлена в виде островов различных размеров, разделенных талыми породами. При движении с юга на север выделяются:

1)зона редкоостровного распространения ММП, занимает от 5 до 30% выделенной площади, мощность от 5 до 15 м.

2)зона островного расположения ММП, занимает от 40 до 60% выделенной площади.

3)зона массивноостровного и прерывистого распространения ММП, занимает 70-80% выделенной площади, мощность до 100м и более.

Севернее располагается зона сплошного распространения ММП, мощность от100-200м до 700-900м, местами до 1000-1500м.

Таким образом, с юга на север увеличивается размер массивов ММП, возрастает их мощность, снижается температура среднегодовых колебаний до -10, -150 на побережье моря Лаптевых и арктических островах. В северной криолитозоне сквозные и несквозные талики наблюдаются только под крупными реками и водоемами. В горных реках распространение ММП подчиняется вертикальной зональности, с высотой увеличивается от 100м до 1000м и более.

Строение вечной мерзлоты по вертикали. Деятельный слой - верхний слой периодического промерзания и оттаивания, отличается большой динамичностью. Ниже - ММП. Соотношение деятельного слоя с ММП различно. В северных районах деятельный слой сливается с ММП, в южных - не сливается.

Подземные льды криолитозоны.

Все виды льда в мерзлых породах подразделяются на 4 группы:

1) Погребенный лед - образуется на поверхности и захороняется в последствие осадками.

2) Повторно-жильный лед - образуется при неоднократном заполнении водой или снегом морозобойных трещин, захватывающих деятельный слой и ММП. Глубина жил от 0,5-1м до 30-40м.

3) Инъекционный лед - образуется при внедрении в мерзлую толщу напорных подмерзлотных подземных вод.

4) Конституционный лед - образуется при промерзании влажных дисперсных пород. Подразделяется на: лед-цемент и сегрегационный (лат. сегрегаре -отделять) или миграционный лед, образуется при замерзании воды, мигрирующей к фронту промерзания. Образуются ледяные шлиры (нитевидные включения), линзовидные прослойки, небольшие гнезда.

Криогенные процессы.

Наледи. Наледями называют ледяные тела, образующиеся зимой в результате неоднократного излияния на поверхность речных, озерных и подземных вод и их послойного промерзания.

Речные наледи связаны с постепенным промерзанием реки и сужением живого сечения русла, в результате чего вода приобретает значительный напор, прорывается в ослабленных участках речного льда на поверхность, растекается по ней, образуя наледь.

Наземные наледи подземных вод.

Вода, заключенная между ММП и промерзшим деятельным слоем, приобретает напор: промерзший слой выпучивается и вода через места наименьшего сопротивления изливается на поверхность.

Подземные наледи.

Вода между ММП и промерзшей частью деятельного слоя не прорывается на поверхность, а приподнимает кровлю, образуя бугор пучения с ледяным ядром - образуется гидролакколит.

Полигональные образования.

Они образуются в результате развития морозобойных трещин.

Пятна-медальоны - небольшие полигоны глинистых грунтов, окруженные растительностью.

Каменные полигоны плоские или слабовыпуклые площадки округлой или многоугольной формы, сложенные мл/зн материалом и окаймленные каменными бордюрами.

Криогеновые склоновые процессы.

ММП являются криогенным водоупором.

Солифлюкция (лат.солюм почва, грунт; флюксус - течь) медленное течение по склонам рыхлых сильно переувлажненных дисперсных отложений. Образуются натечные формы в виде языков, террас, покровов и др.

Курумы -каменные подвижные россыпи в горах и плоскогорьях В.Сибири. К поверхности близко подходят скальные породы, которые служат источником обломочного материала, получаемого при морозном выветривании.

Процессы пучения.

Миграционные бугры образуются в условиях открытой системы, связаны с участками новообразования мерзлых толщ вблизи южной границы ММП и с промерзанием сквозных таликов (поозерных, пойменных и т.д.). Часто миграционные бугры пучения образуются на участках развития торфяников. Высота многолетних миграционных бугров до 2-3 м, иногда 4-8 м и более.

Инъекционные бугры пучения образуются в условиях закрытой сиситемы, связаны преимущественно с промерзанием подозерных несквозных таликов, такие бугры называются булгунняхами, а за рубежом - “пинго”. Часто булгунняхи образуются при промерзании таликов под термокарстовыми озерами в Центральной Якутии.

Повторно-жильные льды наиболее характерны для северной криолитозоны, со сплошным распределением ММП и широко развитыми морозобойными трещинами. Выделяют 2 типа:

1) эпигенетические льды - возникают в ранее образованных породах и позднее разбитых морознообразованными трещинами.

2) сингенетические льды - образуются одновременно с накоплением осадков. Достигают по вертикали до 40-50 м.

Термокарст - процесс вытаивания подземных льдов, сопровождающийся проседанием поверхности Земли. При отсутствии стока в возникших понижениях образуются термокарстовые озера. При вытаивании повторно-жильных льдов образуются просадочные понижения, разделенные крупными коническими холмами, называемыми байджерахами. Если горные породы сами характеризуются большой льдистостью, то при протаивании возникают округлые пологосклонные котловины - аласы - глубиной от 8-12 до 20-30 м.

Терморобразования - термическое воздействие морского волнения на берега, сложенные ММП. В основании берегов вырабатывается ниша вытаивания с нависающими над ней блоками мерзлых пород. Последние обрушиваются и размываются волнами. В результате поддерживается большая крутизна береговых уступов, что способствует их быстрому разрушению. Скорость разрушения Новосибирских островов достигает 10-12 м в год.

Практическое значение изучения ММП.

Проектирование и строительство жилых, промышленных, гидротехнических сооружений, устройство шахт, рудников, газонефтеводов и др. возможны только при учете сложных геологических процессов в области развития ММП. Важно дать прогнозную оценку изменения мерзлотных условий, которые наступят в процессе хозяйственного освоения территорий.