Виникнення і поширення термокарстових озер на території Якутії, публікація в журналі
Бібліографічний опис:
Територія Якутії розташовується в області поширення багаторічномерзлих гірських порід, близько 90% території (2,8 млн. Км²) знаходиться в межах суцільної мерзлої зоні. Регіон розташований в глибині материка, що є перешкодою для надходження повітряних мас зі сходу і півдня, із заходу прикритий гірськими масивами Среднесибирского плоскогір'я і тільки з північній частині проникають холодні повітряні маси з Арктики, що обумовлює формування різко-континентального клімату.
Широке господарське освоєння територій з Багаторічномерзлі породами викликає зміна геокриологических умов і є причиною інтенсифікації та виникнення кріогенних процесів. В області криолитозони ці процеси є основною форму реакції геологічного середовища на техногенні впливи і суттєво перешкоджають освоєнню території. Одним з поширених кріогенних фізико - геологічних процесів є термокарст. З розвитком термокарста пов'язані значні труднощі при освоєнні території з многолетнемерзлих грунтів [16].
Термокарста (термічним карстом) називають геологічний процес і відповідні йому явище, що виражаються в освіті сідають і провальних форм рельєфу, внаслідок витаіванія підземних льодів [12,13]. Форми прояви термокарста різноманітні і такі численні, що термокарст в багатьох районах території з товщами мерзлих порід (ТМП) є основними фізико - геологічним процесом [15].
Дослідженням термокарстав різний час займалися ряд вчених такі як, Аре Ф.Е. [1], Качурин С.П. [5], Соловйов П.А. [12,13], Шур Ю.Л. [15,16], Кудрявцев В.А. [7] та ін. Умова виникнення термокарста можна сформулювати наступним чином: термокарст починає утворюватися в тому випадку, якщо в силу тих чи інших причин відбувається танення льоду або відтавання сильно льодового грунту, що знаходяться до цього в Багаторічномерзлі стані. Зазвичай це відбувається на деякій обмеженій ділянці.
Математично ця умова можна записати у вигляді:
де S від - область відтавання;
S лммг - область льоду або сильно льодового грунту в многлетнемерзлой товщі.
В даний час прийнята наступна форма запису умови виникнення термокарста:
де h від - глибина відтавання;
h л - глибина залягання верхньої поверхні льоду або сильно льодового грунту.
У найширшій трактуванні умови (1) і (2) еквівалентні, якщо відтавання відбувається з поверхні грунту. Однак зазвичай умова (2) підміняється умовою:
де h від - глибина сезонного відтавання;
δ h від - приріст глибини сезонного відтавання.
Умова цій формулі говорить, що термокарст формується в результаті збільшення глибини сезонного відтавання. Розглянуті умови відображають лише одну сторону явища - процес відтавання льоду в грунті. Їх необхідно доповнити умовою зменшення обсягу грунту при його відтаванні:
Якщо розглядаються термокарстові освіти, пов'язані з розморожуванням великих обсягів льоду при збереженні вміщує лід грунту в мерзлому стані, то V т = 0. Умови (1) і (4) пояснюють сам факт виникнення і розвитку явища незалежно від того, якими причинами воно викликано [15].
Причини виникнення термокарста (узагальнення сучасних уявлень)
Зміна теплового балансу
Подпруживания поверхневого стоку
Якщо зміна клімату приймаються за основну причину виникнення термокарста, то першим з них називається періодичне потепління клімату. Однак при всій очевидності цієї причини багато факторів свідчать проти її прийняття [16].
Термокарстові озера - найбільш яркоеморфологіческое і гідрологічне прояв термокарста. Інтерес до термокарстові озерам викликається особливостями з виникнення і розвитку, можливістю їх використання і труднощами в освоєнні території, які вони викликають. На відміну від озер поза області з Багаторічномерзлі породами, зазвичай давно пройшли стадію свого розвитку, термокарстові озера збільшуються за площею зі швидкостями переформування берегів, вимірюваними часто метрами і десятками метрів в рік [15] .У Західному Сибіру термокарстових озер використовують в якості індикаторів потепління клімату [6].
Озера термокарстових походження поширені на даній території майже повсюдно (займають приблизно 80%). Велика частина сконцентрована на території Центральної Якутії і на північній частині даного регіону. В основному зустрічаються на покривних відкладеннях древніх вирівняних денудаційних рівнин і плато, складених мезозойськими осадовими породами, на покривах сучасних денудаційних рівнин і плато з тими ж мезозойскими породами, а також на середніх і високих терасах великих річок Центральної Якутії.
Озерні улоговини можуть виникати при будь-яких рельефообразующих процесах, в зв'язку, з чим генетична класифікація їх грунтується на геоморфологічних ознаках. Котловина може являти собою або просту западину, або складну, що включає кілька западин і підвищень дна [2].
Будучи замкнутими або напівзамкнутих термокарстовими улоговинами, Алас в своєму розвитку сильно залежать від наявності підземних льодів. Зріла стадія розвитку настає в пору повного їх витаіванія. При подальшому розвитку, проходячи ряд стадій, вони перетворюються в сухі або з залишковим озерцем улоговини, з характерним тільки їх комплексом таких фацій, як залишкові озера, булгунняхі, різнотравно - злакові луки на болотних грунтах і т.д. Визначальним фактором перетворення термокарстових озер в Алас є посушливий клімат території. Відсутність у аласних озер поверхневого стоку робить їх залежними від річних і багаторічних змін кількості опадів і величини випаровування.
Розвиток аласов Центральної Якутії має ритмічний характер. Виділяється багатовікової ритм, обумовлений мінливістю загальної зволоженості великих територій. У ньому простежуються вікові та внутрівековие коливання, з яких найбільш помітні сліди в розвитку аласних улоговин залишають 150-180-літні ритми. У цьому ритмі відбувається повний цикл по схемі обводнення - всихання. Останнє високе стояння води в аласних озерах відбувалося з 20-х років XIX ст. до початку XX ст. В цей час процеси розширення і злиття аласних улоговин отримали широкий розвиток. Наступне масове їх обводнення і пов'язане з ним пожвавлення термокарстових і термоабразіонниє процесів прогнозується на 80-ті роки нинішнього століття, що підтверджується обстановкою останніх років [11].
Особливості виникнення і розвитку термокарстових озер на території Яно-Індігирськой низовини, Н.І. Мухін (1974) виділяє шість стадій, які трохи відрізняються від озер, розташованих в Центральній частині Якутії. Але тут в основному впливає кліматичний фактор. Оскільки при суворих кліматичних і геокриологических умовах основною причиною, яка призводить до виникнення термокарста, є вплив води, що скупчується і застоюється в невеликих зниженнях рельєфу, то природно припустити, що клімат впливає на виникнення термокарста головним чином через ступінь зволоженості території. Отже, клімат впливає на виникнення термокарста через ступінь зволоженості території [6].
Коефіцієнт кореляції між площею і об'ємом озер розташованих по всій території, мають досить тісний зв'язок (рис.1), це говорить про те, що улоговини термокарстових озер дуже схожі. Встановлені зв'язки між площами озер і їх обсягами виявляються досить тісними, що свідчать розраховані результати кореляції (рис.1) [10].
Середня площа дзеркала досліджених термокарстових озер становить близько 3,08 км 2. це з урахуванням великих озер як: Нідж (119 км 2), Мюрю (12,9 км. 2), Денкюнде (33,77км. 2), Біле (19 , 2 км. 2) і т.д. Середній обсяг води близько 0,009 км 3. що показує їх невелику глибину, приблизна середня глибина термокарстових озер досягає від 1,1м.- 1.3м.
Таким чином, озера термокарстових походження утворюються в зоні поширення вічної мерзлоти, вічна мерзлота грає роль при утворенні озера. Максимальні глибини озер коливаються від 2 до 5м. в основному переважна частина неглибока. У більшості випадків термокарстові озера непротічні, основне джерело харчування - атмосферний, що є індикаторами зволоженості території.
Аре Ф.Е.Температурний режим озер Центральної Якутії в весняний період // Питання географії Якутії. - Л.: Гидрометеоиздат, 1973.Шур Ю.Л. Верхній горизонт товщі мерзлих порід і термокарст. Одеса, Наука, 1988, 211 с.
Основні терміни (генеруються автоматично). термокарстових озер, термокарстових озер, Центральної Якутії, Центральної Якутії, зволоженості території, ступінь зволоженості території, північній частині, рельєф Центральної Якутії, аласних озер, території Центральної Якутії, освоєнні території, улоговини термокарстових озер, поширення термокарстових озер, термокарстові озера, Поширення лесових порід , виникнення термокарста, північній частині, зволоженості території, багаторічномерзлі породами, рельєф Центральної Якутії.