Будак А.А.
ПРОЯВЛЕНИЕ КРИОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ В РЕЛЬЕФЕ ЮЖНОГО ПРИАНГАРЬЯ *
Аннотация:
Южное Приангарье представляет собой уникальный регион, где криогенные процессы развиваются в условиях контакта таёжных и лесостепных ландшафтов, островной многолетней мерзлоты и активного антропогенного воздействия. В работе рассмотрены ключевые криогенные явления, характерные для этой территории: морозное пучение, термокарст и криогенное растрескивание. Предполагается, что современные климатические характеристики приводит к деградации бугров пучения, увеличению глубины сезонного протаивания и активизации термокарста. Особенности антропогенного воздействия рассматриваются как фактор ускоренной трансформации криогенных систем.
Ключевые слова:
Южное Приангарье, криогенные процессы, островная мерзлота, термокарст, пучение грунтов, климатические изменения, антропогенное воздействие
Криогенные процессы — это совокупность физических, химических и биологических изменений, происходящих в почвах и грунтах под влиянием отрицательных температур. Они включают промерзание, пребывание в мерзлом состоянии и последующее протаивание, при наличии или отсутствии постоянно мёрзлого слоя [3].Таблица 1. Факторы формирования криогенных процессов.Основным регулирующим фактором является климат, поскольку от климатических условий зависит продолжительность зимних месяцев, что способствует образованию и сохранению мерзлотного слоя. Также от климата зависит режим и количество осадков, а потепление может привести к деградации вечной мерзлоты, а именно: увеличению пучинистости грунтов, активизации термокарста и термоденудации.Минералогический и литологический состав пород определяет устойчивость к выветриванию, влияет на процесс промерзания и миграцию воды. Активность термокарста и термоэрозии зависит от залегание подземных пластовых или повторно-жильных льдов.Расчленённость рельефа влияет на характер распределения температур, например, в горных районах мощность криолитозоны увеличивается. Склоны, благодаря своему уклону, подвержены течению почвы, грунтов, каменного материала вниз по мерзлому слою.Растительность регулирует теплообмен на поверхности почвы: почвенно-растительный покров уменьшает амплитуду колебаний температуры.Современные условия для формирования криогенных процессов.Под современностью понимается последние 3000 лет с момента существенного изменения климатических условий [2].Территориально Южное Приангарье — это район верхнего течения реки Ангары, протяженностью около 300 км - от истока реки Ангары до места впадения в неё реки Уды. Долина Ангары на этом участке пересекает: Приморский хребет и его отроги, Иркутско-Черемховскую равнину Предсаянского предгорного прогиба и Лено-Ангарское плато в районе Балаганского поднятия [2].Значительное влияние на особенности климата оказывают распределение атмосферных осадков и циркуляция воздушных масс. Климат региона предопределяется положением в центре Азиатского материка, орографической изоляцией и влиянием Сибирского антициклона. Анализ климатических данных показал, что на территории резкоконтинентальный климат с холодной продолжительной зимой, малым количеством осадков и относительно жарким и влажным летом, короткими переходами от зимы к лету.Таблица 2. Сравнительная характеристика климатических условий.Климатические условия Южного Приангарья создают мозаичную картину криогенных процессов, где присутствуют районы с признаками островной мерзлоты и районы сезонного криогенеза. Наблюдаемые климатические изменения ведут к трансформации криогенных систем [1].Современные криогенные явления обнаруживаются практически во всех почвах территории. Стоит отметить, что современные линзы многолетней мерзлоты являются реликтами позднеледниковья, их сохранению способствуют отрицательные годовые температуры, и они не имеют широкого распространения. К наиболее распространённым явлениям относят мелко полигональное морозное растрескивание и морозобойных трещин глубиной до 0,7м.Согласно карте «Многолетняя мерзлота и сезонное промерзание горных пород» из Атласа Иркутской области. Территория Южного Приангарья в большей степени охватывает следующие зоны: без многолетней мерзлоты и островная мерзлота. 80% территории относятся к глубоким сезонным промерзанием пород, остальные 20% к термодинамически неустойчивой многолетней мерзлоты и охватывают начало притоков Ангары.Многолетнемерзлые толщи горных пород имеют преимущественно спорадическое и островное распространение, мощность около 10 метров и близкую к нулю отрицательную температуру (от -0,1 до -0,5°С, иногда до -1°С). Характер распространения и температурный режим многолетнемерзлых пород на локальных участках определяются в основном литологическим составом и увлажнением рыхлых отложений, растительным и снежным покровами, которые в совокупности с грунтовыми водами осложняют мерзлотные условия отдельных площадок. Однако влияние этих факторов на температурный характер пород и мерзлотную обстановку может быть разнонаправленным, т.е противоположным.При современных условиях теплообмена многолетняя мерзлота находится в термически неустойчивом состоянии, а сами мерзлые породы оцениваются как геодинамически малоустойчивая система. Природное равновесие нарушается при техногенном воздействии и приводит к деградации многолетнемерзлой толщи.Сезонному промерзанию подвержены обычно рыхлые отложения. Глубина сезонного промерзания пород варьируется от 1,5 м до 3-х м. Криогенная текстура пород массивная, линзовидная, сетчатая с типом льда – лед-цемент миграционный/инъекционный. Преобладание сезонномерзлых пород обуславливается территориальным положением в центре материка на равнине, а также привносом теплых воздушных масс от озера Байкала и расположение рядом горной системы Саян. Глубокое сезонное промерзание грунтов и многолетнемерзлые породы в условиях резко континентального климата положительно влияют на развитие многих криогенных процессов и проявление сопутствующих им образований.Согласно карте «Экзогенные процессы Иркутской области» большая часть территории охвачена слабо выраженным процессом медленного гидротермического движения почвенно-грунтовых масс [4].Флювиальные процессы приурочены к руслам и поймам притоков Ангары. Криогенно-склоновые процессы проявляются в виде каменных потоков и солифлюксий на террасах левых притоков Ангары. Мерзлотные процессы в виде бугров пучения, термокарстовых образований, полигонов расположены локально на поймах рек Белая, Китой, Ока и на территории Качугского района. По районированию современных экзогенных процессов Лено-Ангарский район характеризуется средней интенсивностью крипа, карста и флювиальных отложений.Стоит отметить, что территория практически полностью охвачена техногенными процессами, включающие в себя создание искусственного рельефа. Районы с наибольшей численностью населения (Иркутский, Ангарский, Шелеховский, Усольский) застроены промышленными и гражданскими зданиями, мостами, а вблизи районов отмечаются терриконы, карьеры, насыпи, как следствии добычи ископаемых и строительного материала.Криогенные процессы на территории разнообразны и взаимосвязаны. Для них свойственны неравномерное, локальное местоположение, активное проявление в современную эпоху. Криогенные процессы выступают как рельефообразующий фактор и оказывают заметное влияние на состав, строение и свойства грунтов сезонномерзлого слоя. В результате криогенных процессов образуются различные микро- и мезоформы рельефа: сезонные и многолетние бугры пучения, трещинно-полигональный и бугристо-западинный рельеф, солифлюкционные и термокарстовые формы, курумы, каменные реки, заболоченность поверхности, которые имеют широкое распространение на территории [1].Антропогенное деятельность на криогенные процессы приводит к их активизации и негативным последствиям для ландшафта и инфраструктуры. Основные виды воздействия:Нарушение почвенно-растительного покрова. Это вызывает таяние верхних горизонтов многолетнемёрзлых пород, увеличение мощности и увлажнённости сезонноталого слоя, массовое криогенное сплывание и оползание грунтов,Локальные техногенные нарушения, такие как: добыча полезных ископаемых в Черемховском, Шелеховском, Зиминском, Братском и других районах, бурение глубоких скважин, полигоны твердых бытовых отходов в Шелеховском, Ангарском и Иркутском районах,Застройка территории без соблюдения правил строительства на мёрзлых грунтах,Наличии крупных промышленных объектов, таких как: ТЭЦ, ГЕС, горно-обогатительные предприятия, металлургические заводы и др.,При антропогенном воздействии увеличивается мощность сезонно–талого слоя, происходят деградация или уменьшение мощности мерзлой толщи, вытаивание подземных льдов, просадки земной поверхности, активизируется развитие криогенных процессов и явлений.На территории исследования при воздействии антропогенного фактора многолетняя мерзлота деградирует. При распашке земель развитие морозобойного растрескивания ослабевает, при орошении развиваются процессы пучения с деградацией линз многолетней мерзлоты и морозного выветривания пород, при осушении активизируется морозобойное растрескивание. Разрушение миграционных бугров пучения и развитие термокарстовых озёр провоцирует потерю прибрежных участков суши. Площадная застройка и линейные сооружения сопутствуются развитием просадки почвы, термоэрозией, глубина промерзания грунтов у зданий уменьшается в 1,5-2 раза. Проседание фундаментов зданий и дорог наносит ущерб инженерной инфраструктуре.С помощью дешифрирования аэрофотоснимков, на территории Южного Приангарья были обнаружены следующие виды криогенного рельефа: полигональный рельеф, термокарстовые образования, курумообразования. Ниже приведены примеры деформации рельефа в следствии влияния современных криогенных процессов.Полигональный рельеф – это формы микро- и мезорельефа, характерные для территорий распространения сезонно- и многолетнемёрзлых горных пород.На рисунке 1 представлен снимок со спутника территория Братского района вблизи п. Илир. Здесь наглядно видно полигональный рельеф, образованный в результате морозобойного растрескивания, начавшего в холодное сартанское время.Этот процесс связан с сезонными и суточными колебаниями температуры, представляющий собой правильные многоугольники (полигоны), разделённые трещинами. Сейчас эти структуры представляют собой рельеф, унаследованный от холодной эпохи, это доказывается крупными масштабами полигонов. На снимке охвачена территория площадью 5 км2. Диаметр полигонов варьируется от 21 м до 143 м, с разным шагом от 5 м до 10 м. В настоящее время растрескивание идет по унаследованным от последнего оледенения трещинам, но интенсивность этого процесса намного скромнее, чем в недалеком прошлом.Рисунок 1. Полигональный рельеф, Братский район, вблизи п. Илир.На рисунке 2 видна пятнистость на пашнях на террасах реки Белая Усольского района вблизи с. Тайтурка.Рисунок 2. Полигональный рельеф на пашне,Усольский район вблизи с. Тайтурка.Полигональный рельеф охватывает площадь около 2,5 км2. Территория используется под сельскохозяйственные угодья, земля обрабатывается и используется под посев сельскохозяйственных культур. Вследствие вспашки территории отсутствуют просадки на местах трещин, бугристо-западинный рельеф постепенно выравнивается, а гумусированный материал с полигонов (бугров) сносится в криогенные клинья (западины). Из-за чего между полигонами может обнажается более светлый горизонт В, а в клиньях накапливается очень мощный гумусовый слой. Поэтому такие угодий на криогенном бугристо-западинном рельефе представляют проблемы, так как урожайность сельскохозяйственных культур внутри таких пашен резко варьируется.Термокарст образуется при протаивании льдистых пород и вытаивании подземного льда, просадки земной поверхности. Процесс протекает как при сезонном, так и при многолетнем протаивании мерзлых пород. Механизм процесса состоит в уплотнении оттаивающих сильно льдистых пород, содержащих мономинеральные залежи льда.На снимке видны просадки земной поверхности, заполненные грунтовыми водами в Боханском районе д. Харагун (рисунок 3).Рисунок.3. Термокарстовые образования,Баханский район вблизи д. Харагун.Причиной образования деформации в рельефе служит протаивание многолетнемерзлых пород, поскольку данный район относится к территории сплошной мерзлоты. Наблюдаются как крупные термокарстовые образования 50 м и более, так и большое количество мелких образований 5-15 метров.Курумы – склоновые образования, сложенные дресвяно-щебенисто-глыбовым материалом скальных и полускальных пород (рисунок 4). Основным действующим механизмом движения курумов является термогенная и криогенная десерпция.Рисунок 4. Курумообразование, Тункинский район.На снимке склон Тункинского района. Такие же образования часто встречаются и на склонах вокруг о. Байкал, но из-за лесной растительности плохо просматриваются на космоснимках. Отличительными чертами курумов от осыпи являются: более пологие склоны, наличие растительности, заметные направление движения обломочного материала. На снимке щебень и валуны находятся в одном направлении и смыкаются друг с другом. Видна моховая и травяно-кустарниковая растительность, что является показателем небольшой скорости движения. Курумы образуются благодаря морозному выветриванию и поднятию обломков на поверхность криогенным пучением, а также медленному передвижению материала вниз по склоны с помощью водно-гравитационных сил.Гидролакколит (бугор пучения) – это положительные формы рельефа, куполообразные возвышения земной поверхности (рисунок 5).На снимке территория Ольхонского района, окрестности п. Черноруд. В водоеме участок суши – это бугор пучения или гидролакколит, реликтовое образование последнего ледниковья. За последние 8 лет его размеры уменьшились приблизительно на 8 м. Это может быть связано с влиянием климатического фактора, гидрологическими изменениями или антропогенного фактора.Рисунок 5. Гидролакколит, Ольхонский район, окрестности п. Черноруд.Территория Южного Приангарья подвержена экзогенным проявлениям криогенеза в рельефе, что видно на космоснимках. Достаточно крупные криогенные проявления такие как: полигональный рельеф, гидракколит (бугор пучения), являются реликтовыми следами последнего оледенения. Современные условия не позволяют образовывать формы подобного масштаба.
Номер журнала Вестник науки №6 (87) том 3
Ссылка для цитирования:
Будак А.А. ПРОЯВЛЕНИЕ КРИОГЕННЫХ ПРОЦЕССОВ В РЕЛЬЕФЕ ЮЖНОГО ПРИАНГАРЬЯ // Вестник науки №6 (87) том 3. С. 2512 - 2524. 2025 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/24518 (дата обращения: 15.02.2026 г.)
Вестник науки © 2025. 16+