Зависимость относительной влажности почвенного воздуха от влажности и температуры почвы (по Д.Ф. Лебедеву) 7 страница
Все время через залив Кара-Богаз-Гол и южную часть Каспийского моря шло перераспределение воды между этими подземными бассейнами. В 1980 году, с целью остановки обмеления Каспия, залив отделили от моря дамбой. Через четыре года от этого залива осталась мертвая белая пустыня. Таким образом, весь Среднеазиатский бассейн остался без подпитки, что привело к гибели Аральского моря-озера. Видимо, гидранты, через которые шла подпитка водой, закольматажировались или обвалились. Кроме этого, геологи ещё в конце XVIII столетия нарушили работу южного подземного сифона.
Я считаю, что уровень Каспия повысился частично за счет подземных вод, предназначенных Аралу. Кроме этого, Каспий имеет гидроокно, которое периодически открывается и закрывается.
Уже в недалеком будущем, возможно через несколько лет, на этой территории не только будут проходить (они проходят) землетрясения, но и произойдет извержение вулкана. Это заработают мертвые гидранты, в которых накопилось немало органического вещества. Надеюсь, читатели убедились, что от работы гидродинамики Тартар зависит полноводность озер и рек, а они в свою очередь также влияют на подземную гидродинамику.
\055\
6. ПРИРОДА ОБРАЗОВАНИЯ ЛЕДНИКОВ И МОРЕН.
КРИТИКА СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНЦЕПЦИЙ ГЕОКРИОЛОГИИ
Земные пары морских вод Тартар формируют всю наземную гидродинамику, в том числе в горах и в арктических широтах. Почти во всех высокогорных системах развиты ледники. Они покрывают также приполярные части материков и многие острова, наиболее крупные покровы льда развиты в Антарктиде и Гренландии.
|
|
|
Ледники возникают выше снеговой линии, но, обретая движение, могут спускаться ниже. Современные ледники на всех материках мира занимают около 16,2 млн. км2, т.е. почти 11% поверхности суши, а общий объем заключенного в них льда составляет около 30 млн. км3.
Процесс образования ледников современные геологи представляют себе так: «Накопление мощных толщ снега и преобразование его в глетчерный лед представляет собой длительный и сложный процесс, происходящий под воздействием инсоляции, сублимации и увеличивающегося во времени давления. Летом под влиянием солнечных лучей рыхлый снег начинает оттаивать с поверхности, отдельные снежинки оплавляются, а ночью при замерзании принимают форму кристаллических зерен. Так постепенно рыхлый снег превращается в более компактную массу - фирн. Большое значение в преобразовании снега в фирн и далее в лед имеет сублимация (возгонка), под которой понимается испарение льда и новая кристаллизация образовавшегося водяного пара. В процессе накопления все новых и новых порций снега и преобразования его в фирн увеличивается давление, под влиянием которого происходит уплотнение, и отдельные кристаллические сростки смерзаются друг с другом. В результате действия указанных факторов фирн превращается вначале в белый фирновый лед, а затем в прозрачный глетчерный лед, составляющий основное тело ледника. Итак, общая направленность процесса следующая: снег — фирн — глетчерный лед. При этом из 10—11 м3 снега образуется около 1 м3 льда». «Находясь под большим давлением, лед приобретает пластические свойства и начинает перемешаться. Степень пластических деформаций зависит от температуры и давления; они особенно проявляются в мощных массах глетчерного льда в областях питания, откуда и начинается его движение. В горных ледниках, где уклоны подледного ложа очень крутые, помимо вязко пластического течения в движении ледников существенное значение имеет и сила тяжести (гравитационный фактор)».
|
|
|
\056\
Динамика материковых покровных ледников, по мнению современных геологов, существенно отличается от динамики горных.
По несколько идеализированной схеме Е.В. Шанцера [25] она представляется следующим образом (рис. 9): «В центральной части ледника располагается область питания. Нижние слои льда под давлением верхних приобретают пластичность и движутся по радиусам от областей питания к краевым частям ледникового покрова. По мере движения льда его масса и мощность уменьшаются в результате абляции — таяния, испарения и механического разрушения» (под областью питания подразумеваются те места, где постоянно накапливается снег, где он проходит все вышеуказанные стадии).
|
|
|
Картина в общем виде такая же верная, какую дает и инфильтрационная теория подземных вод. Я считаю, что геологи в этой схематической разработке динамики материковых покровных ледников выразили свое общее мнение, а другого мнения у них просто нет. И если внимательно рассмотреть эту динамическую схему, то мы увидим, что какая-то магическая сила, рассредоточенная по краям, растягивает ледник.
Рис. 9. Схема, по которой Е.В.Шанцер пытался объяснить динамику ледникового покрова:
At — область питания ледника; АЬ — область абляции; Ех — зона экзарации;
Ak — зона ледниковой аккумуляции: Но — максимальная мощность льда,
при которой возможно подледное накопление основной морены;
1 — приход снежных осадков; 2 — поверхностное стаивание;
3 — направление движения льда.
|
|
|
\057\
В схеме Е.В. Шанцера не видно реально действующих физических сил, а тем более в тех случаях, когда они направлены из центра ледника, да так, чтобы краевые части вытягивались. В данном случае геологи пытаются доказать примерно следующее: передвигаемый впереди ковша бульдозера материал не должен накапливаться, а должен убывать. С такой постановкой вопроса трудно согласиться.
Я еще помню те времена, когда лед зимой заготовляли на лето. Лед рубили где-то на водоемах, а потом перевозили в нужное место и складировали его в неширокие штабеля высотой больше пяти метров. Затем этот лед укрывали слоем опилок. С внешней стороны все это выглядит как стог сена. Удивительно то, что колотый лед не расползался.
По мере раздвижения ледника от центра по его периферии должно накапливаться большое количество льда за счет преодоления сил трения и новых снежных осадков, так как они не прекращают накапливаться по ходу движения ледника. Геологи (геокриологи) считают, что в результате действия больших гравитационных сил лед становится пластическим. Но мы знаем, что пластические тела в результате действия сил растекаются во все стороны одинаково (литейщики это свойство прекрасно используют для получения всякого рода литья и штамповок). Так каким образом должно появиться направленное движение ледника, да еще так, чтобы ледник был тоньше по периферии, если он ограничен только с нижней стороны? (см. рис. 9).
Если массы льда вмерзли в грунты или в скальные породы, то о движении его не может быть и речи, тем более 8 горах, узких ущельях. Сам лед не обладает пластичностью. Лед может двигаться по наклонной или горизонтальной плоскости лишь в том случае, если он теряет связь с грунтами.
На самом деле ледник движется благодаря подпору влаги снизу, которая разрушает связь с грунтом, и ледник находится как бы на идеальной смазке. Кроме этого, в так называемой области питания вода, просочившаяся из грунтов, намерзает, увеличивая неравномерно его толщину. Вода, замерзая в таких условиях (лунках), расширяется в своем объеме, и лед дает трещины. В эти трещины происходит дальнейшая разгрузка подземной воды, и, замерзая в них, она образует своего рода клинья.
Такие самородные клинья и раздвигают толщи льда. По мере продвижения лед постепенно крошится на прослойки и глыбы. Под действием силы тяжести лед расползается, уменьшая таким образом свою толщину. Основную роль транспортировщика выполняют нижние слои льда, но все процессы протекают по вышеприведенной схеме.
\058\
Если в нормальных условиях разгрузка подземной конденсационной воды идет в реки, озера и моря, то в вечной мерзлоте разгрузка этой воды идет в виде ледника, и не больше того.
Реальные скорости движения ледников в горах различны. Например, горные ледники Альп движутся со скоростью 0,1 — 0,4 м/сутки, иногда до 1 м/сутки. Некоторые крупные ледники Памира и Гималаев имеют скорости 2—4 м/сутки. В некоторых случаях наблюдалось быстрое увеличение скорости движения ледников. Так, ледник Блек-Рапидс на Аляске (Флинт, 1963) в конце 1936 г. начал быстро расти, и его язык стал двигаться со скоростью 34 м/сутки; максимальная скорость достигала 60— 70 м/сутки. Хорошо известно катастрофическое продвижение в 1963 г. ледника Медвежий, спускавшегося с западного склона хребта Академии Наук на Памире со скоростью до 50 м/сутки (в отдельные моменты — до 100—150 м/сутки), разрушая все на своем пути. За относительно короткий срок он продвинулся более чем на 6,5 км.
Причиной неритмического поведения ледников является выброс дополнительной разовой порции пароконденсата. Скорость их движения зависит от количества влаги, поступающей по порам и трещинам из недр, а пластичность — от состава и количества поступающего газа. Ледник, засоренный валунами, песком и тонкообломочным рыхлым материалом, движется медленнее, чем чистый прозрачный лед.
Рассмотрим более подробно процесс образования и движения ледников. Мы уже знаем, что в горах ледники движутся вследствие того, что теряется связь с горными породами и этому способствует та влага, которая поступает снизу. Под влиянием силы тяжести лед отрывается от неподвижного фирнового поля у верхнего конца ледника, образуется большая трещина (или серия открытых трещин). Образовавшийся ледниковый поток можно разделить по вертикали на две части. Верхняя часть является хрупкой и течет благодаря тому, что раскалывается по трещинам на глыбы разного размера, перемещающиеся по новообразовавшемуся льду. В этой зоне встречаются глубокие трещины, расселины.
Нижняя корка льда, по которой движется ледник, постепенно нарастает за счет влаги, которая идет снизу, и талых вод самого ледника и снега. В результате неравномерного промерзания воды (разная глубина луж) в новообразованном льду появляются трещины, и эта уже толстая ледяная кора начинает свое движение. На дне ущелья образуется следующая корка льда в результате проникновения холода по трещинам, т.е. процессы повторяются.
\059\
По внешнему виду ледника создается впечатление, что он течет. Но если рассмотреть породы подледного ложа, то мы увидим большие царапины, борозды выпахивания коренных пород с помощью обломков, вмерзших в дно ледника.
Ледниковая эрозия показывает, насколько крепко способен удерживать обломки лед. Доказать пластичность глетчерного льда, как это делают геологи, невозможно.
Принцип движения ледников как по материковой плоскости, так и в горных районах один и тот же, только в горах этот процесс можно проследить от начала до конца, так как наклонная плоскость ускоряет процесс движения.
Только подземная влага превращает снег в глетчерный лед, а без нее всякое движение снега, фирна, льда проходило бы в катастрофической, обвальной форме.
От режима подземной гидросферы зависит и активность грунтовых оползней в горах, которые доставляют много хлопот людям. Примером может служить Черноморское побережье Крыма. Чем интенсивнее поступление подземных паров в зону конденсации (здесь образуется поверхность скольжения), тем энергичнее протекает оползневый процесс.
В том месте, где идет интенсивное выделение грунтовой влаги (пара или конденсата), в горах образуются кары, ледниковые цирки и ледниковые долины. В этом процессе активно участвуют и газы (прежде всего углекислый), которые поступают вместе с парами.
Поступающая по трещинам, порам и капиллярам влага постепенно выщелачивает горные породы, и материал разрушения выносится по склону вниз. Таким образом образуются морены. Тут необходимо отметить большую роль подземных газов. Это они интенсифицируют разрушение горных пород, с одной стороны, а с другой, под их воздействием лед становится текучим. Только в местах выхода газов образуются очень толстые морены.
Если интенсивность выделения подземного пара (влаги) довольно большая, то под ледником отложения частично сохраняются, образуется донная морена. Там, где лед ложа находится на границе оттаивания, ледник оставляет часть несомого материала.
Если скорость выделения влаги меньше, чем скорость промерзания, то весь обломочный материал захватывается ледником.
По пути своего движения ледник (лед) сильно деформируется, происходят срывы отдельных пластин, блоков, которые скользят относительно друг друга. Происходят сдвиговые и на-двиговые деформации, иногда образуются чешуйчатые надвиги. Возникшие на поверхности трещины расширяются. В этих мес-
\060\
тах разрушительная работа ледников самая большая, так как подстилающие горные породы в некоторых местах успевают приморозиться к донным частям ледника. Под большим напором масс льда примерзающий участок срывается, захватывая с собой не только все отложения, но и срывает горные породы, разрабатывая таким образом себе ложе.
В результате действия этих двух факторов и образуются ледниковые долины и некоторые кары, а монолитная основная морена образуется непосредственно под покровом движущегося ледника в области абляции (таяния, испарения) из обломочного материала и продуктов выщелачивания.
Эрозионные формы рельефа могут указать, в каких местах отсутствует подпор грунтовой влаги. Там берега каров узкие, в некоторых местах почти гладкие, глубинные царапины минимальные. По такой поверхности ледник свободно скользит и не примораживается к ложу, разрушительная работа минимальна, и нет процесса выщелачивания.
Так или иначе (летом и зимой) в нижней части ледника подземные и талые воды образуют мощные водные потоки, движущиеся с большой скоростью в надледниковых, внутриледниковых и подледниковых каналах. При этом они перемывают моренный материал и переоткладывают его по пути своего движения. Огложения, возникшие в результате аккумулятивной деятельности водно-ледниковых потоков, называются в геологии флювиогляциальными (от лат. «флювиос» — река, «гляциалис» - ледяной). После таяния ледников отложения образуют на поверхности специфические формы рельефа — озы, камы и камовые террасы.
Озы в рельефе выражены в виде узких, иногда прерывистых гряд или валов, вытянутых по направлению движения ледника и сложенных хорошо промытыми слоистыми песчано-гравийно-галечными отложениями. Протяженность их от сотен метров до нескольких десятков километров, высота от 10 и более метров.
Происхождение таких извилистых озов связано с выходом теплых вод на поверхность. Озы располагаются над гидродинамическими трещинами, через которые прорывается теплая влага (вода или пар). При прохождении ледника через эти тёплые места в его днище появляются проталины, и откладывается донный материал ледника.
Таким образом образуются не только озы, но и камы. Они представляют собой неправильные холмы высотой в среднем 10—12 м и выше. Эти холмы сложены песками, супесями, тонкими глинами с примесью валунного моренного материала. На-
\061\
блюдается чередование слоев глины и песка. Такие холмы могут образовать мощные ключи грунтовых вод, выходящие под ледниками или подо льдами в районах вечной мерзлоты. В умеренных широтах эти выходы подземной воды образовали бы овраг с постоянным или временным током воды.
Камовые аккумулятивные террасы образуются в результате деятельности текучих талых вод или озер, располагаются между ледником и примыкающим склоном долины в условиях «мертвого» льда. Отложения камовых террас представлены слоистыми песками, песками с гравием и галькой, местами с прослойками глин.
Вы, наверное, заметили, что в местах, где бьют из-под земли ключи грунтовых конденсационных вод, выносится песок, а в более мощных выходах можно найти гравий, гальку и чистый песок. Такое мы находим и в местах, где бытуют ледники.
В районах вечной мерзлоты есть возможность обнаружить промерзшие гидрогоризонты с их гидроокнами и жилы, через которые проходила разгрузка или подпитка.
Там, где интенсивность образования конденсата довольно высокая, но с некоторыми периодами упадка этой интенсивности, можно обнаружить повторно-жильные льды и морозо-бойные трещины, через которые грунтовые воды выносят эоловый песок. В районах вечной мерзлоты можно встретить не только повторно-жильные льды, но и повторно-жильные накопления делювия, болотных, озерно-болотных и других отложений.
Повторно-жильные льды достигают местами значительных размеров. Так, в Яно-Индигирской приморской низменности известны ледяные жилы до 40—50 м при ширине в верхней части до 5—8 м [Шумский и др., 1953, Романовский, 1977].
Под толщей ледников существуют большие озера и реки. Там, где выходы воды блокируются ледообразованием, естественно, образуются ползучие ледники, которые и движутся по вышерассмотренной схеме.
Есть районы, где конденсатные воды выходят на поверхность, образуя таким образом наземные наледи. В городах Бодайбо или Мирном они появляются, например, посреди улиц, а на БАМе — обычно вдоль дорожного полотна. Иногда наледи дают о себе знать прямо в домах, поскольку из-за нарушения мерзлотно-гидрогеологического режима подземные воды прорываются в наиболее ослабленных местах, например в погребах.
По данным П.Ф. Швецова и В.П. Седова (1941), некоторые наледи по площади распространения достигают огромных размеров (Кыра-Некоранская -- 26 км2 и Момская -- 100 км2), а мощность их - - от десятков сантиметров до 7—10 м. Наледи
\062\
небольшой мощности полностью стаивают летом. Наледи мощностью 5—7 м, характерные для северных районов и высокогорья с суровыми зимними условиями, не успевают стаивать. Толщина льда постепенно нарастает при соответствующих условиях. Видимо, есть определенная высота накопления льда (при определенной средней температуре), после которой лед начинает двигаться.
Наземная наледь образуется прежде всего там, где имеются беспорядочные точечные выходы грунтовых вод, а там, где они выходят в виде полос, образуется движущийся ледник -- река мерзлой воды.
Движущей силой является неравномерное промерзание воды в подледной части, что приводит к деформации и растрескиванию льда, а при заполнении их водой образуются гидравлические клинья, которые и раздвигают лед. Так лед начинает свое первое движение.
Местами подземная вода, внедряясь между многолетнемерзлой толщей, не может прорваться на поверхность и приподнимает кровлю, образуя бугор пучения с ледяным ядром. Такие формы называют гидролакколитами. А по данным Е.Н. Оспенникова и Н.И.Труш (1980), эти гидролакколиты могут достигать высоты 8—10 м.
С деятельностью подземной гидросферы связываются полигональные образования в районах вечной мерзлоты.
Такие полигональные образования можно получить при пропускании снизу вверх через слой песка множества тонких струй теплой воды. Эти образования можно встретить в болотных и плывунных образованиях в районах вечной мерзлоты. Есть и другие способы получения полигональных и хондритовых образований (эти наработки получены экспериментальным путем).
Образование наледей происходит при выходе источников подземных вод на холодные поверхности грунта. Сами геологи крупные наземные наледи (называемые в Якутии тарынами) причисляют к зонам разрывных геодинамических нарушений, по которым на поверхность поступают подмерзлотные воды [П.Ф.Швецов, В.П.Седов, 1941].
Как видите, вечная мерзлота и движущиеся ледники в более наглядной форме доказывают, что подземные конденсационные воды являются основным поставщиком пресной воды, за счет которой и живут реки и озера.
В журнале «Вокруг света» № 3 за 1988 г. М. Аджиев описывает очень интересный для нашего случая и наглядный пример: «Реки Якутии, да не только Якутии, а любой территории, лежащей на вечной мерзлоте, имеют свой каприз — осенний ледоход. Да и смотрятся эти красивые белые льдины необычно в окружении
Дата добавления: 2019-02-13; просмотров: 209; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!