ПОДЗЕМНЫЕ ЛЬДЫ И ИХ РОЛЬ В БЕРЕГОВЫХ ПРОЦЕССАХ ЗАПАДНОЙ АРКТИКИ

ПОДЗЕМНЫЕ ЛЬДЫ И ИХ РОЛЬ В БЕРЕГОВЫХ ПРОЦЕССАХ ЗАПАДНОЙ АРКТИКИ
И.Д.Стрелецкая*, А.АВасильев**,***
Географический факультет МГУ имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия
[email protected]
**
Институт криосферы Земли СО РАН, Тюмень, Россия
[email protected]
***
Тюменский государственный нефтегазовый университет, Тюмень, Россия
*
Эволюция береговой зоны Западной Арктики отличается рядом особенностей, связанных с
геологическим, мерзлотным строением, климатическими причинами и параметрами
гидродинамики моря. Закономерности развития береговых процессов в условиях меняющегося
климата и роль подземных льдов изучены недостаточно. Ведущим процессом в Западной
Арктике является разрушение морских берегов. Однако, в динамической структуре морских
берегов, наряду с разрушающимися и стабильными берегами, на побережье распространены
также и аккумулятивные берега с соответствующими морфологическими формами – лагунами,
аккумулятивными островами, косами, в пределах которых происходит новообразование
многолетнемерзлых пород.
Основными природными факторами, определяющими динамику берегов, являются
климатические изменения, изменения в гидрологических характеристиках моря (параметры
морских волн, продолжительность безледного периода, температура морской воды и т.п) и
геологические особенности строения морских берегов, включая и подземные льды. В первую
очередь разрушаются берега, сложенные льдистыми отложениями. Особенно быстро
разрушаются берега на участках обрывов с полигонально-жильными (ПЖЛ) и пластовыми
льдами.
Под влиянием атмосферного тепла и солнечной радиации на поверхности береговых обрывов и
склонов в теплый сезон происходит оттаивание верхнего слоя пород и развивается комплекс
деструктивных
процессов:
осыпания,
обвалов,
оползней
скольжения,
течения
переувлажненного грунта и т.п., которые вместе принято называть термоденудацией. Таким
образом, в Западной Арктике процесс разрушения береговых обрывов вследствие воздействия
морских волн всегда осложнен термоденудационными процессами. Более того, на участках
распространения сравнительно высокольдистых отложений термоденудация может
преобладать над собственно термоабразионным механизмом разрушения берега. Это хорошо
иллюстрируется результатами исследований механизма разрушения в районе Марре-Сале (рис.
1), где проводятся детальные и длительные исследования динамики морских берегов [1,2,3,4].
Рис. 1. Соотношение механизмов разрушения термоабразионного типа берега. Механизмы
разрушения: 1- термоабразионный, 2- обвально-осыпной, 3- оползневой, 4- термоденудационнотермоэрозионный.
Как видно из рисунка, в разрушении морских берегов Западного Ямала термоабразия занимает
отнюдь не лидирующую роль. Ведущими механизмами являются сочетание термоабразии и
обвально-осыпных а также обвально – осыпных и оползневых процессов.
Механизмы разрушения берега определяются особенностями геокриологического строения
разреза – большой ролью песчаных отложений и сравнительно невысокой общей льдистостью,
включая ПЖЛ и пластовые льды. Льдистость прямо определяет скорость разрушения клифов
(рис. 2) на конкретных участках, но в существенно меньшей степени влияет на общую скорость
отступания берега в связи с выравнивающим эффектом прибрежных течений и особенностей
формирования баланса массы наносов.
Рис. 2. Влияние суммарной льдистости береговых отложений на скорость отступания морского
берега в 1978-2012 гг. Западный Ямал.
Многолетние измерения средней скорости отступания участка берега протяженностью около 4,5
км в районе полярной станции Марре-Сале (Западный Ямал) показали, что присутствие
пластовых льдов и ПЖЛ влияют на механизм разрушения, увеличивая термоденудационную
компоненту. Объемная льдистость на участках распространения подземных льдов может
достигать 50%. Присутствие залежеобразующих льдов определяет морфологию берегового
обрыва (рис.3), здесь формируются термоденудационные цирки, термотеррасы, крупные овраги,
термокарстовые формы.
Рис. 3. Береговой обрыв в районе полярной станции Марре-Сале. 1 – A,B,C,D –горизонты пород;
2 – ПЖЛ и фрагменты криотекстуры; 3 – песчано-глинистые талые породы; 4 –
радиоуглеродный возраст отложений; 5 – номера разрезов.
Разновозрастные двухярусные полигонально-жильные льды (горизонтов А и В) приурочены к
верхней части разрезаберегового обрыва, пластовые льды залегают ниже (горизонт С). Мало
льдистые глины и суглинки слагают термотеррасу (горизонт D).
На скорости разрушения морских берегов присутствие крупных массивов залежеобразующих
льдов в разрезе сказывается не значительно, так как такие участки имеют ограниченное
распространение на западном побережье Ямала.
В целом отложения, слагающие берега Западной Арктики, характеризуются сравнительно
низкими показателями льдистости даже за счет ПЖЛ и пластовых льдов. Поэтому Западная
Арктика отличается относительно низкими скоростями береговых процессов, по сравнению с
берегами Восточной Арктики.
1. Васильев А.А., Стрелецкая И.Д., Черкашов Г.А., Ванштейн Б.Г. Динамика берегов Карского
моря // Криосфера Земли, 2006, т. X, №2, с. 56-67.
2. Васильев А.А., Стрелецкая И.Д., Широков Р.С., Облогов Г.Е.. Динамика морских берегов
Западного Ямала. // Криосфера Земли, 2011, т.XV, №4, с.69-72
3. Васильев А.А., Широков Р.С., Стрелецкая И.Д. , Облогов Г.Е. Черкашев Г.А., Ванштейн Б.Г.
Береговые процессы в криолитозоне в условиях меняющегося климата // «Полярная криосфера и
воды суши», гл. ред. В.Г. Дмитриев – М.: Paulsen, 2011, с. 140-152
4. Streletskaya I.D., Vasiliev A.A. and Vanstein B.G. Erosion of Sediment and Organic Carbon from the
Kara Sea Coast //Arctic, Antarctic, and Alpine Research, 2009, Vol. 41, No. 1, pp. 79–87