Современный этап изучения полигонального рельефа характеризуется преодолением глубокого разрыва между полнотой фактического материала и убедительностью его генетической интерпретации и реальными природными объектами во всем их многообразии. Предшествующий период критической переоценки данных способствовал достижению ясности в ряде существеннейших аспектов проблемы, которая, однако, осталась до конца не решенной.

В настоящее время выявляется все больше фактов в пользу того, что происхождение полигонального рельефа в минеральных грунтах, истолкование которого вызывает наибольшие разногласия, следует связывать с проявлением двух ведущих процессов - морозобойным растрескиванием и конвективной (гравитационной) неустойчивостью грунтов [Костяев, 1970]. Поскольку первый известен достаточно хорошо, следует остановиться на характеристике условий и результатов развития второго. Опираясь на весьма многочисленные и разнообразные данные, можно выделить два основных вида конвективного процесса - аклиматический и климатический. К первому принадлежат субаквальная конвекция и субаэральная в пределах южных территорий (по понятным причинам здесь не рассматривается), ко второму - субаэральная в полярных и высокогорных районах.

Конвективный процесс в субаквальных условиях широко проявляется на Севере в эпохи распространения плейстоценовых морских трансгрессий, а также солоноватоводных и пресноводных бассейнов [Kostyaev, 1969]. Характерными чертами полигональных структур этого вида являются: 1) типично конвективный облик грунтовых жил, часто вызывающих глубокое дилатантное растрескивание подстилающих пород; 2) координация вертикальных размеров жил с диаметром полигонов; 3) относительно слабая выраженность полигонов в рельефе даже при крупных размерах внедрений вследствие растекания маловязких пород, осадконакопления, донных размывов и волновой переработки. Здесь и далее подразумевается отсутствие процессов эрозии, нивации и склоновой денудации. Помимо полигональных, весьма многочисленны одиночные проседания.

Климатическая конвекция представлена двумя разновидностями: 1) неустойчивость в деятельном слое, развитие которой обусловлено плотностной инверсией как функцией этого слоя и рядом его специфических свойств, обусловливающих широкое развитие явления плывунности; может быть названа криоконвекцией; 2) неустойчивость в талых породах (на участках несливающейся мерзлоты), принадлежащих на Севере обычно к так называемым истинным плывунам, т.е. грунтам со стабилизационным типом структурных связей, сообщающих системе жидкоподобные свойства. Связь с климатом во втором случае косвенная - через структуру пород, а в силу принадлежности верхней части системы, деформирующейся как единое целое, к деятельному слою - также через влияние, хотя и явно побочное, сезонного промерзания и протаивания. Типичная область непосредственного соседства обеих разновидностей конвекции - зона островной мерзлоты, а также днища долин крупных рек в зоне сплошной вечной мерзлоты.

Климатизм обеих разновидностей предопределяет неизбежность их сочетания с трещинообразованием. Обобщение фактического, прежде всего личного полевого материала последних лет позволяет наметить несколько вариантов подобного сочетания.

1. Полное доминирование конвекции над трещинообразованием, наблюдаемое на участках структурного микрорельефа в силу исключительно малой вязкости грунтов деятельного слоя и малых размеров полигонов, препятствующих освоению промежутков между ними типичными морозобойными трещинами. С известной долей условности - это чисто криоконвективные образования.

2. Трещинный фактор - решающий при заложении полигональных систем; конвекция наследует морозобойные трещины; общая тенденция развития структур - поглощение трещин в пределах деятельного слоя и фиксирование основаниями внедрений кровли вечной мерзлоты. Это двухъярусные криогенные трещинно-конвективные жилы - элемент рельефа относительно северного типа (обычно плоско-полигонального или плоско-валико-полигонального).

3. Конвективная неустойчивость на участках обводненных таликов и псевдоталиков, приводящая к образованию четко выраженной полигональности значительной амплитуды (бугристо-западинный и четкий блочный рельеф); морозобойные трещины (одновременно с конвекцией или последующие) не в состоянии существенно повлиять на морфологию клиновидных форм в западинах и межблочьях и нарушить координацию независимой от них полигональной системы - напротив, они подчинены ей. Относительно южный тип полигонального рельефа.

Итак, опуская некоторые промежуточные разновидности, можно выделить четыре основных генетических вида макрополигонального рельефа Севера в порядке возрастания роли климата и одновременно участия морозобойно-трещннного фактора: 1) аклиматический субаквальный; 2) косвенно климатический субаэральный; 3) криогенный трещинно-конвективный; 4) морозобойно-трещинный в двух вариантах: в минеральных грунтах (с трещинами в деятельном слое и ледяными или грунтово-ледяными жилами в вечной мерзлоте) и в торфяно-минеральных грунтах или торфяниках (с типичными ледяными жилами).

Поскольку в принципе возможно как соседство выделенных видов в пространстве, так и непосредственное наложение их друг на друга (например, 4 на 1), то только тщательный анализ морфологической и пространственной структуры полигонального рельефа в пределах всех уровней основного рельефа территории откроет путь к убедительным палеогеографическим построениям. В настоящее же время мы имеем лишь отдельные фрагменты общей картины. Важно подчеркнуть, что наиболее активная стадия развития большинства из перечисленных видов полигонального рельефа, особенно - связанных с участием гравитационной конвекции, совпадает с этапом формирования поверхностных отложений и форм рельефа, к которым этот полигональный рельеф приурочен.

ЛИТЕРАТУРА

1. Костяев А.Г., В кн.: Тез. докл. Всесоюзн. совещ. по мерзлотоведению 1970 года, М., 1970.

2. Коstуаеv A.G., Biuletyn peryglacjalny, № 19, Lodz, 1969.

Ссылка на статью:

Костяев А.Г. К состоянию проблемы происхождения полигонального рельефа Севера // Доклады Академии наук СССР. 1973. Том 210, № 2. С. 409-410.