Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Альпийско-гольцовый морфогенез в Прибайкалье

ВАК РФ 11.00.04, Геоморфология и эволюционная география

Автореферат диссертации по теме "Альпийско-гольцовый морфогенез в Прибайкалье"

АКАДЕМИЯ НАУК СССР СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ И ГЕОФИЗИКИ

На правах рукописи

АЛЕШИН Геннадий Васильевич

УДК 551.4.042 (571.55)

мышГхжо-гольцовШ; морфогенез в прибайкалье 11.00.04 - геоморфология и эволюционная география

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических каук

Новосибирск 1991

/ .'"у

Работа выполнена в Институте географии СО АН СССР и Лимнологическом институте СО АН СССР

Научный руководитель: доктор географических наук, профессор Л.Н. Ивановский

Официальные оппоненты: доктор географических наук

А.В.Поздняков,

кандидат геолого-минералогических наук З.М.Хворостова

Оппонирующая организация: Институт земной коры СО АН СССР

(Иркутск)

Защита состоится «4 1991г. ъ/Очас. на'засе-

дании специализированного совета Д002.50.07. при Институте геологии и геофизики СО АН СССР,в конференц-зале. Адрес: 630090,Новосибирск - 90.Университетский проспект,3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГиГ СО АН СССР

Автореферат разослан "7-" .я-^,-^1991 г.

/

Ученый секретарь специализированного а у

совета,к.г-м.н. В.С.Зыкина

■ПГМ. / ■ -.-л! ..

..,„] ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ

Актуальность темы. Развитие производительных сил Сибири предполагает вовлечение в хозяйственный оборот и горных территорий. Освоение гор требуэт знания особенностей их развития, современных процессов рельефообразования и их роли в хозяйственной деятельности. Горы - места разведки полезных ископаемых, строительства рудников, дорог, ЛЗП и т.д. Горы также стали местами массового туризма и горнолыжного спорта. •

Одной из основных форм высокогорного рельефа гор Прибайкалья являются ледниковые кары - креслообразные углубления на склонах. Развитие этих форм создает особый тип рельефа, называемый альпий-.ским. Он характеризуется интенсивным расчленением, острыми гребнями, крутыми скальными стенками, пикообразными вершинами-карлин-гами, что приводит к широкому развитии особо опасных природных явлений - обвалов, осипей, лавин, селей. Изучение особенностей развития альпийского рельефа необходимо для характеристики и прогнозирования степени опасности отдельных районов высокогорья. Значение решения этой задачи усиливается в Прибайкалье в связи с формированием Байкальского национального парка о особым режимом природопользования. Изучение динамики современных экзогенных процессов -в высокогорье необходимо такке для выявления механизма формирования каров, темпов развития и разруиения альпийского рельефа.

Цель работы - выявление основных закономерностей развития современных экзогенных процессов рельефообразования в районах распространения альпийского рельефа. Для этого были поставлены следующие задачи: I) изучение распространения и особенностей морфологии альпийских форм рельефа; 2) рассмотрение роли малых форм , оледенения в альпийском.морфогенезе Прибайкалья; 3) выявление роли различных экзогенных процессов в формировании и преобразовании альпийских форм рельефа - каров на количественной основе и сравнение интенсивности экзогенных процессов альпийского и гольцового морфогенеза с выделением ведущего фактора.

Объект исследования. 3 работе рассматриваются особенности альпийского рельефа и динамики современных экзогенных процессов рельефообразования в высокогорье Ю:;шого и Северного Прибайкалья. В Южном Прибайкалье район исследования выбран в западном Хамар-Дабанэ, В Северном Прибайкалье выбраны два района - в центральной части Баргузинского заповедника и в осевой части Байкальского хребта.

Фактический материал. Работа основана на материале полевых исследований автора в Ь79-62 гг., 1564-86 гг. на высокогорных стационарах в горах Южного и Северного Прибайкалья, организованных самостоятельно, и связана с разработкой научных тем: "Разработка принципов классификации экзогенных процессов рельефообразо-вания и катастрофические явления Прибайкалья. Оценка экзогенных процессов рельефообразования горного обрамЛения Южного Байкала" . № Гос.регистрации 7.'бС03057, Институт географии СО АН СССР) и "Изменение компонентов и свойств атмосферной среды и климата озерных экосистем Восточной Сибири" (№ Гос.регистрации 18600903^4), Лимьологический институт СО АН СССР).

Методика исследования. При исследовании использовались методы: маршрутный, ключевых участков, аэрометоды. Маршрутно-экспеди-ционный метод, аэрометоды дали возмоиность выявить пространственные закономерности распространения гляциальных форм рельефа, основные группы рельефообразующих процессов, охарактеризовав их с качественной стороны. Стационарные исследования проводились на ключевых участках по общепринятым методикам. Для этого использовались наблюдения за температурами воздуха и грунтов в карах и на межкаровых пространствах, у снежников. Движение рыхлого материала и его накопление изучались с помощью метода реперов и окраски створов крупноглыбовых россыпей, камнзуловительных площадок, ловушек. В полевых условиях определялся гранулометрический состав материала. Особое внимание уделялось снежному покрову и его влиянию на природные процессы в высокогорье Прибайкалья. Исследовались периоды предзимья, сроки установления устойчивого снежного покрола, максимальной его высоты, определялась плотность снежной кассы, распределение снега в карах и на межкаровых пространствах. Велись наблюдения за интенсивностью и сроками уменьше- . ния снежного покрова при весеннем таянии. Изучался характер деятельности лавин, снежников. Для выяснения геоморфологической ро- -ли современных ледников в Северо-Западном Прибайкалье был выполнен комплекс гляциогеомореологических наблюдений над чалыми формами оледенения.

Научное значение работы. Научное значение и новизна исследований состоит в том, что впервые в Прибайкалье поставлены режимные наблюдения над современными экзогенными процессами рельефообразования в карах, в результате, которых получены количественные данные об их интенсивности. Впервые рассматривается современное

оледенение в регионе, его роль в процессах карового рельефообра-зования. На основании режимных наблюдений доказывается повышенная интенсивность процессов физического выветривания в карах, по сравнении с мзжкаровыми пространствами. На основе анализа основных факторов рельефообразования доказывается целесообразность выделения альпийско-гольцового геоморфологического пояса в Прибайкалье.

Практическая ценность. Полученные в работе выводи дают представление об особенностях развития и преобразования альпийского рельефа в Прибайкалье и могут быть использованы для более рационального планирования и организации рекреационного освоения высокогорья региона, заповедного дела, особенно при учете развития ■■ особо опасных природных явлений в горах. Некоторые данные могут <5ыть принята во внимание при научных и проектных работах инженерно-геоморфологического направления.

*' Апробация работы. Основные положения работы докладывались на 8-ой научной конференции молодых географов Сибири и Дальнех'О Востока (Иркутск, 1981), на заседаниях отдела геоморфологии и палеогеографии Института географии СО АН СССР (1980, 1981, 1982), кафедры общей геологии Томского политехнического институаа (Томск, 1983, 1984), на объединенном геоморфологическом семинаре (Иркутск, 1585), на конференции географов Сибири и дальнего Востока (Владивосток, 1986), на семинаре лаборатории метеорологии и климата в Лимнологическом института (1966), на межинститутских семинарах ВСФ АН СССР (Иркутск). .

Объем и структура работы. Работа изложена на 155 страницах машинописного текста, включая 31 таблицу и 39 рисунков и фотографий. Библиография составляет 229 наименований, в тон числе 10 в иноотранных изданиях. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения,

Во_вве2рнии обосновывается актуальность работы, формулиру-' втся цель и задачи исследования, их методика, основные защищаемые положения диссертации.;

Bj3£P223_£2SI§ дается характеристика условий экзогенного рельефообразования» высокогорье Прибайкалья (геологич и рельеф, кли-: мат, растительный покров).

' 'S2_SÎ2£S2_p2&2S предлагается понятие об альпийско-гольцоззол геоморфологическом поясе. Рассматриваются процессы развития альпийского, рельефа на основе стационарных наблюдений за деятельностью современных ледников в Северо-Западном Ирибайхьльз. Дана

характеристика морфологических типов снежно-ледниковых образований, их строение, льдообразование, движение, геоморфологическая деятельность. На основе собственных наблюдений и привлеченных литературных источников рассмотрена роль малых форм оледенения в альпийском морфогенезе Прибайкалья.

Хретья_глава посвящена описанию процессов перестройки альпийского рельефа не. основе -режимных наблюдений за мобилизацией горных пород и их переноса в карах и на межкарових пространствах Северного и Южного Прибайкалья. Б целом в альпийско-гольцо-вом морфогенезе выделены склоновый этап рельефообразования с двумя типами - альпийским и гольцовым.

3_четвз£тэй_г.нав2 представлены результаты наблюдений за снежниками Прибайкалья. Рассматриваются морфология, эволюция, строение снежников. Описаны результаты наблюдений за рельефообразую-щей деятельностью снежников в карах - выветриванием в зоне влияния снежников, переносом рыхлого материала, движением самих снежников.

В_пятой_главе дается представление о зоне аккумуляции вещества в альпийско-гольцовом поясе Прибайкалья. Рассматриваются основные генетические типы отложений в карах, в частности, кол-лювия. Изложены результаты стационарных наблюдений за движением материала в этих отложениях.

приводятся основные выводы проведенных исследований. Работа выполнена поз, руководство:: д.т.н., профессора Л.Н.Ивановского, которому автор выражает свою глубокую признательность.

Положения диссертации, представляющие предмет защиты.

I. 5_выоокогорьв Прибайкалья развит альпийско-гольцовый пояс, в котором процессы гольцовой альтипланации рельефа несут черты альпийского морфогенеза. Зтот пояс ограничен четкими рубежами -вверху уровнем вершин, внизу - уровнем расположения каров.

Развитие древнего оледенения в Прибайкалье обусловило образование специфических - альпийских форм рельефа (каров), наличие которых накладывает совершенно иной характер на протекание процессов рельефообразования в гольцовом поясе. Эти формы рельефа и процессы не имеют сплошного распространения, но ограничены четкими рубежами - нижним уровнем каров и вершинной "поверхностью гор.

Нижний уровень каров в Прибайкалье в основном совпадает с верхней границей древесной растительности (15СО м). Но известно также, что пространст5о вше границы леса в настоящее время называется "гольцовым поясом". Теркин этот имеет широкое распространение в литературе. Важно подчеркнуть, что-понятие "гольцовый пояс", возникнув на ландшафтной основе, одновременно выражает и особый геоморфологический режим, в основе которого лежит комплекс "гольцовых" процессов рельефообразования, результатом которых является альтипланация поверхности о образованием выровненных пространств или гольцовое выравнивание (Обручев, 1937; Нар-ков, 1937; Думитраыко, 1948; Тюлина, 1Э49;-Баиенина, 1950; Кри-волуцкий, 1955).

К настоящему времени сло;;шлось мнение, что альпийский пояс распространен в наиболее приподнятых районах Прибайкалья. Указываются высотные границы (правда - верхние!). Ниже располагается собственно гольцовый пояс с соответствующим комплексом СЭПР. Действительно, альпийские формы приурочены к наиболее возььшен-ным хребтам Прибайкалья. Они хорово предотавлены на Хамар-Даба-не, Байкальском, Баргузинском хребтах, но отсутствуют в Прибайкальском хребте. Но рассматривая более внимательно рельефообра-зующие факторы, а в особенности факторы оледенения Прибайкалья, видим следующее. Не всегда наблюдается прямая связь развития альпийских форм с высотой хребтов. Так, анализ каров в Лкном Прибайкалье показывает обратную (относительно!) тенденцию - с запада на восток высоты Хамар-Дабана несколько понижаются, но распространение альпийских форм рельефа резко усиливается в том же направлении. По-видимому, данный факт объясняется усилением количества осадков в восточной части Хамар-Дабана, вышедшей из-под "тени" Восточного Саяна. Примерно такой же аффект наблюдается в высокогорье Баргузинского хребта, где наиболее развитые формы альпийского рельефа расположены в центральной и южной частях, относительно снижаясь (к площади гольцов) к северу. По-видимому, здесь такие действует "тень" Байкальского хребта, который повышается к северу. Необходимо учитывать также и "эффект массивности" гор в северной части Баргузинского хребта.

, Данные факты указывают на то, что в развитии альпийского рельефа Прибайкалья велика роль метелззого переноса снега, преимущественно западного и северо-западного направления. Анализ

ориентировки каров в Южном Прибайкалье показывает, что экспозиция их в более чем 502 случаев имеет восточное и вго-восточное направление (табл.1).

табл.1

Экспозиция каров в Южном Прибайкалье (Хамар-Дабан).

Экспозиция каров С СВ 3 ЮЗ В' ЮЗ 3 СЗ всего Число каров 24 25 34 56 15 24 13 23 214

* 11,2 И,5 15,2 27,5 7,0 11,2 б;1 10,3 100__

В настоящее время все больше фактов говорит о том, что формирование альпийского рельефа занимает значительный период времени, составляя не одну сохни тысяч лет, а возможно и большуа часть четвертичного периода. Об этом свидетельствуют данные наших исследований в Северо-Западном Прибайкалье, а также работы Л.Н.Троицкого на Урале (1956). 3 условиях высокогорья Прибайкалья, следовательно, существовал свой особый режим развития каров, связанный прежде всего с нетелевым переносом снега и накоплением его в подветренных углублениях. Если принять во внимание, идев >;.З.Гронова (1954) о возможности формирования ступенчатых , каров висячими ледниками, то и в этом случае ми видим подтвержг дение. нашей мысли. Нами замечено, что большинство лестниц каров в Прибайкалье расположено на северо-восточных, восточных и юго- . восточных склонах (но нз каровых долин!), Но.такой вариант предполагает прззде всего развитие малых форм оледенения длительное время, так как значительное понижение снеговой линии и мощное оледенение не способствуют образованию каров. На несоответствие • особенностей эксплзиции каров с характером предполагаемого развития долинных ледников указывают и другие исследователи Прибайкалья (Базаров и др., 1381; табл.2). ■

''■■•■ табл.2 ,

Экспозиция каров в Северном Прибайкалье (Базаров и др.,1981);

экспозиция ■ . : каров С СВ 3 ЮЗ ¡С .ЮЗ 3 СЗ всего число каров . 115 131 54. 31 32 56 41 519 ' _____1о,3_22,Т 25,1 10,3 6; 6 10,5, 7,6 ,100 . .

Следовательно, формирование альпийского рельефа в Прибайкалье шло паралельно с развитием гольцовых ландшафтов и в продолжении всего периода этого ра'звития комплекс альпийских процессов был одним из ведущих вплоть до последнего времени. То, что малые

формы оледенения были совсем недавно, подтверждают два факта: I) наличие современного оледенения малых форм и 2) особенности • морфологии каров. Из общего количества каров по степени развития СЭПР выделяются три типа - действующие, замирающие и деградирующие. Действующие кары заняты современными ледниками и их развитие продолжается в настоящее время. Замирающие кары заняты озерами, но лишены ледников. Равновесие процессов выветривания и выноса материала в них нарушено и происходит постепенное засыпание. Деградирующие кары, стоящие в далеко продвинувшейся стадии разрушения, но их стенки сохраняют свою специфическую форму. Озера спущены, днища сильно засыпаны рыхлым материалом, а ригель плохо или почти не выражен. Особенностью каров Прибайкалья, в частности, Южного, является го, что примерно 50^ из них занято озерами. Кроме того, большая часть этих озер занимает кары восточной, юго-восточной и даже южной экспозиции. Учитывая, что каровые озера недолговечны, а также особенности распределения снега в высокогорье, можно предположить, что совсем недавно эти кары были заполнены небольшими ледниками, по крайней мере, в историческую отадию, а, возможно» многие из них - в стадию Фернау.

Таким образом, в формировании высокогорных геоморфологически ландшафтов Прибайкалья гольцовые процессы отнюдь не являлись монопольными, как з пространстве, так, особенно, и во времени. После исчезновения ледников происходит качественное изменение альпийского рельефа - его разрушение, планация, начинается этап повсеместного развития "гольцовых" процессов. Но еще долго вещу-щий гляциальный процесс продолжает в скрытой "запрограммированной" форме, ввиду консервативных свойств рельефа, воздействовать 'на обций ход высокогорного морфогенеза. Также продолжают действовать гравитационные процессы - лавины, камнепады, обвалы, т.е., гольцовый морфогенез в альпийских формах рельефа продолжает нести чзрты"альпийского". В районах же преобладания выположенного гольцового рельефа наибольший морфологический эффект имеет преимущественно процессы медленного перемещения минерального вещества -солифлюкция, криогенная десерпция, делювиальный смыв, морозная сортировка грунтов и т.д. Эти процессы условно можно сгруппировать в собственно "гольцовые". Поэтому, есть смысл весь пояс гор Прибайкалья, расположённый выше границы леса, называть"альпийско-голь-.цовым". Внутри же этого пояса следует выделять переходные подпоя-са, в.зависимости от преобладания той или иной группы экзогенных

процессов рельефообразования.

2. В альпийском гольцовом поясе Прибайкалья кары выступают как кумулятивные формы рельефа, в которых суммарная интенсивность денудации как минимум в 3-3,5 раза превышает интенсивность денудации на гольцовых поверхностях.Действие экзогенных процессов начинается с превращения массивной горной породы в рыхлую массу, что происходит в результате процессов выветривания. Климатические условия альпийско-гол*>цового пояса Прибайкалья свидетельствуют о главенствующей роли физического выветривания в процессах мобилизации горных пород к переносу. Оно подразделяется на два вида-температурное и морозное. Сильная расчлененность альпийского рельефа создает резкие микроклиматические особенности отдельных форм рельефа и, в частности, каров.

Для выяснения условий физического выветривания в альпийско-гольцовом поясе Прибайкалья нами проводились наблюдения за ходом колебаний температуры поверхности скал в карах разной ориентировки. Максимальные суточные колебания температуры поверхности скал в каждом каре наблюдаются у стенки в средней части, меньше у дни- ' ща и на гребне, составляя широкий диапазон (от 5-6° до 30-35°). Наибольшие амплитуды колебаний температуры поверхности скал наблюдаются в карах южной экспозиции, что объясняется большим дневным прогреванием южных каров (рис.1). С повышением общефоновой температуры воздуха амплитуды суточных колебаний температуры в карах уменьшаются, относительно увеличиваясь на межкаровых пространствах. По сезонам года ход температуры характеризуется следующим образом (рис.2). Наиболее низкие амплитуды колебаний температуры поверхности скал в карах характерны для июля - самого влажного месяца в теплый период. Начиная со второй половины августа наблюдается увеличение амплитуд колебаний температуры скал, которые затем резко снижаются в октябре, когда происходит увеличение облачности и выпадения обильного количества осадков. При установлении антициклональной погоды в зимний период в тихие дни наблюдается резкое увеличение колебаний температуры, достигая предельных величин (до 35° и более) в течение всего.года. Особенно часто такие явления имеют место в декабре при резких потеплениях воздуха, связанной с феновой деятельностью воздушных масс. Отмечаемые в феврале-марте высокие колебания температуры поверхности горных пород связаны с более интенсивной инсоляцией, в отличие от летних колебаний температуры, зимние имеют иной характер, связанные не

только с повышением температуры в дневное время, но с резким ее опусканием в ночное время. Создаются низкоградиентныг температурные колебания, характерные для склонов южной экспозиции, лишенных сненного покрова. На стенках, ориентированных на север, температурные колебания скал незначительны и составляют десятые доли градусов, реже - первые градусы в сутки.

Амплитуда колебаний температуры горных пород прямым образом связана с погодными условиями - усиливается при ясной погоде ,

т- т „ »' . <*■ и 14 Гг "7Х

^ис.х. лтюры суточных колзоаний температуры горных попод ¡а стенках карой разной экспозиции (а-южной, б-сеззро-западной, в-сегзесо-восточной; 11-16 августа 1980 г.(Баргузинскии хр., Да.гаа-Тлркулик)

Критерием интенсивности морозного выветривания горных пород является количество переходов температуры через 0°. По данным наблюдений в общей сумме на стенках каров юго-восточной экспозиции в течение года происходит в горах Юлшого Прибайкалья не менее 200 переходов температуры через 0°. На стенках каров северо-западной экспозиции этих переходов значительно меньше. Они полно-

Рис.2. График хода максимальных амплитуд колебаний температуры поверхности горных пород в карах Юкного Прибайкалья: а - на верт иине; б - на задней стенке кара оеверо-западной экспозиции; в - на задней стенке кара юго-восточной экспозиции (по данным наблюдений з районе п.Черского за 1980-1981 гг.)

стью отсутствуют в зимний период/начиная с октября по апрель. Их несколько больше в весенне-летний период, по сравнению с карами южной экспозиции. В целом общее количество переходов температуры через 0° в карах северной экспозиции не превышает 150-170 раз в год.

По данным наблюдений за два года интенсивность физического выветривания в среднем составила 0,6 им в год в Северном Прибайкалье и 0,7 мм в год - в Южном. «Максимальная интенсивность физического выветривания наблюдалась в карах южной экспозиции, колеблясь в среднем от 1,1 до 2 мм в год, соответственно, в Северном и Южном Прибайкалье). Скорость выветривания на гольцовых поверхностях колебалась от 0,06 до 0,7 мм/год, в среднем составив за два года наблюдений на Северном Прибайкалье 0,4 мм, на Южном -0,15 мм/год.

Ai'

iv v»v»w » mr»f

■

Таким образом, условия физического выветривания наиболее благоприятны в элементарных формах альпийского рельефа - карах, а среди каров более'интенсивное разрушение горных пород наблюдается в карах иго-восточной (виной) экспозиции. Среди процессов мобилизации вещества значительная роль принадлежит температурному выветривании, особенно в карах мной экспозиции. Реализация процессов физического выветривания происходит через процессы перемещения продуктов выветривания на более низкий гипсометрический уровень. В условиях распространения альпийских форм рельефа преобладает гравитациоиный тип склоновых процессов. По данным наших наблюдений скорость денудации под действием этих процессов составляет: обвалов - 0,07 мм/год, лавин - 0,0015 мм/год, осыпаний - от 0,9 до 3 мм/год.

3 районах распространения выровненного гольцового рельефа развиты преимущественно склоновые процессы медленного перемещения рыхлых продуктов - солифлюкция, десерпция, делювиальный смыв. Эти же процессы имеют место и в карах, цирках, находящихся в той или иной степени разрушения*. По данным стационарных наблюдений скорость солифлг'кции составляет '3-5 см/год на склонах до 5-7° (на гольцовых поЕ-эрхностях), 15-20 см/год на уклонах 25-30° и более (в карах). Смещение каменных потоков (курумоз) колеблется' в пределах от 0 до 6-7 см/год, на уклонах от 0 до ЗС° увеличиваясь, соответственно, на виполокенных стенках кароэ. Денудация под действием делювиального смыва составляет 0,01-0,7 ми/год, усиливаясь на стенках каров южной экспозиции. Полученные данные показывают, что процессы медленного перемещения продуктов выветривания развиты более интенсивно в карах с их крутыми склонами, повышенным увлажнением и более резкими амплитудами колебаний температуры горних пород.

3 целом, денудационный баланс в альпиПско-гольцовом поясе Прибайкалья отрицателен, но находится в сильной зависимости от' морфологических особенностей высокогорного рельефа. На обширных уплощенных поверхностях денудационный баланс может быть равен нулю или даже положительным (на участках мощного накопления элювиальных отложений). Таким образом, кары в альпийско-гольцозом поясе Прибайкалья выступают как кумулятивные системы, в которых суммарная денудация в 3-5 рдз, а в районах современного оледенения на порядок превышает денудр-циа "гольцового" типа.

3.Малым формам оледенения в Прибайкалье принадлежит ведущая роль в формировании каров на всех этапах их развития - от "зачаточных" с геоморфологической деятельностью миниатюрных лед-ничко? эмбрионального типа, до зрелых "типичных" каров с настоящими каровыми ледниками.

Малые формы оледенения представляют особую стадию современного деградирующего оледенения. Основным признаком отграничения малых форм оледенения от крупных горных ледников является их геоморфологическая роль. С малыми ледниками, а также с устойчивыми ск^хно-фирчозими скоплениями связывают образование каров (Тронов, 1366). 3 настоящее время признается гипотеза нивально-ледниково-го происхождения этих форм рельефа, т.е., развитие каров начинается под воздействием снежника, а окончательно они формируются каровнми ледниками. Снежник является важным рельефообразующим агентом на протяжении всего теплого периода года. Значение снежников в развитии высокогорного рельефа отмечалось многими исследователями, а некоторые из них считают снежники основным фактором в формировании альпийских форм рельефа (Толмачев, 1899; Рихтер, 1548; Тушинский, 1963; Иверонова, 1953). Так называемые "нивальные" процессы характерны для деятельности как снежников, так и ледников. И в этом смысле эти два агента имеют больше сходство, чем различие. Действительно, под действием снежников происходит. некоторое усиление процессов йизического выветривания (Ал ексзев, Выркин, 1973; Выркин, 1975, 1^76). Это же подтверждается и нашими наблюдениями, хотя амплитуды суточных колебаний горных пород в зоне действия снежников в карах имеют сложную и противоречивую зависимость. В целом вырисовывается такая особенность. В кар&х северной экспозиции амплитуда суточных температурных колебаний у края снежников снимется, причем более значительно, чем в карах южной экспозиции^ где возможно некоторое усиление перепадов температуры, особенно в первую половину веоенне-летне-го периода. Ближе к лету амплитуда колебаний температуры горных пород в карах северной экспозиции относительно повышается по сравнению с карами южной экспозиции, что объясняется усиленным прогревом каров северной экспозиции. Общее число переходов температуры горных пород через 0° в зоне влияния снежников в карах увеличивается, по-видимому, в 1,5-2 раза, причем это усиление возрастает с продвижением блике к кромке снежника. Следовательно, присутствие снежников в карах Прибайкалья несколько усиливает

интенсивность морозного выветривания, особенно в начале весенне-летнего Ъериода. Интенсивность температурного выветривания в карах разной экспозиции отличается большей контрастностью прежде всего в первую половину лета.

Таким образом, можно заключить, что первое звено геоморфологического процесса - мобилизация вещества к переносу, под действием снежников усиливается в условиях альпийского рельефа Прибайкалья. Характер процессов выветривания существенно меняется-с изменением формы оледенения, начиная со снежников, с их динамичностью и, следовательно, неустойчивость«) линии "белое-черное", кончая настоящими ледниками, где процессы разрушения горных пород по линии "камень-лед" происходят наиболее стабильно и, следовательно, наиболее интенсивно.

Более важно в геоморфологическом процессе второе звено -перенос подготовленного обломочного материала на более низкий гипсометрический уровень. Через процессы переноса горных пород и происходит реализация у словил выветривания.

Некоторые исследователи вплотную подошли к правильному решению вопроса о геоморфологической деятельности снеяшо-ледниковчх образований малых форм (Долгушин, 1951). Последние исследования подтверждают мнение о долговременности развития каров (Троицкий, 1966). Наши работы на Северо-Западном.Прибайкалье также позволяют сделать вывод о том, что на формирование каров требуется сотни тысяч лет, а наиболее крупные из них, возможно, развивались весь четвертичный период. Наши наблодения за ниЕальной деятельностью снежников в Южном Прибайкалье указывают на некоторое усиление на гольцовых поверхностях процессов солифлюкции у нижней части снежников, где грунт наиболее увлажнен. Под каровыми снежниками условия для развития солифлюкции менее благоприятны, чем на межкаровых пространствах.

3 настоящее время процессами транспортировки рыхлых масс в зоне действия снежников.считается движение их, орозия талых вод, солифлюкция (Солнцев, 1949; Щукин, 1:>60), -суффозия (Мильков,19<»8), медленное течение грунтов (Дздков, 1575)-. Нами были проведены эксперименты для проверки движения снежников, как карозых, так и на кежкаровых пространствах (по методике А.3.Миронова, А.В.Ступиши-на, Н83). За период, активного существования снежников (от их формирования до полного исчезновения) движение обнаружено не было. Некоторое усиление перемещения рыхлого материала за счет процессов

солифлюкции наблюдается у нижней кромки снежников, расположенных у стенок каров, т.е., материал практически остается в карах и выносится лишь талыми водами в очень тонкой фракции, что конечно, не может реализовать интенсивность процессов выветривания и сноса со сненок этих форм рельефа. Если для выноса обломочного материала из кара механическим путем посредством ледника требуется сотни тысяч лет, то какой же промежуток времени необходим для того, чтобы переместить то же количество рыхлых пород путем нива-льных процессов?! Тем более, что уже первые сторонники нивации, в том числе и Матсес, зчитали, что удаляется только очень мелкий материал. Крупные обломки остаются на месте, пока не будут разрушены до состояния "нивального мелкозема", что весьма длительный процесс. Данные работ зарубежных исследователей также подтверждают наше мнение о второстепенной роли навации в развитии каров (Торн, 1976 /Л'ЛЛ^ч Ь7э). По-видимому, ид-

¥енсивно5ТЬ_нивации,.как^мини^ум, ;ка порярок ниже интенсивности гдяииадьныз{-.пррцабвй8« Многие нивальные кары сходны по своим размерам с настоящими ледниковыми карами. Для их развития под действием лишь нивальных процессов потребовался бы не один ледниковый период! Кроме того, возникает вопрос о развитии каров "больших" гор, где они также прекрасно выражены, хотя для своего развития, о точки зрения нивальной гипотезы, имеют два неблагоприятных фактора: I) нивация в высоких горах развита хуже (горы Средней Азии, Кавказа), чем в Восточной Сибири; 2) стенки каров значительно выше (восточный кар на Эвересте имеет высоту стенок 2,8 км, кар Уолкот на горе Листер в Антарктиде имеет высоту задней стенки 3 км). Материала, следовательно, поступает значительно боль- • ые - кто же его переоткладывает?

На возможность ледникового происхождения "нивальных" каров указывает Л.С.Троицкий (1966), которым на Полярном Урале обнару-. жены каровые ледники, не имеющие переуглубленного ложа - основного признака настоящего ледникового кара.

Таким образом, рельефообразующая деятельность снежников, переходных и настоящих ледников в условиях Прибайкалья существенно различается. В основе этого различия лежат процессы выноса обломочного материала, подготовленного процессами выветривания,-из отрицательных форм рельефа - нивальных ниш, каров, цирков. В свою очередь, процессы выноса определяются особенностями движения снежно-ледниковых образований. Кроме того, с усилением! типичных черт ледников добавляется такой важный процесс, как ледниковая "

эрозия (экзарация) (табл. 3).

. ОСНОВВДБ ШВОДЫ

1. В Прибайкалье существует геоморфологический альпийско-гольцовый пояс о двумя типами современного экзогенного рзльефо-образования - альпийским и гольцовым. Преобладание того или иного типа рельефообразующих процессов привело к формированию отдельных подпоясов высокогорного рельефа - от "чисто" альпийского

с ледниковыми карами и цирками, до типично гольцового с обширными пространствами уплощенной формы.

2. В условиях Прибайкалья благоприятное сочетание факторов оледенения - климата, орографии и морфологии основных форм высокогорного, рельефа позволяет существовать современному оледенении, представленному малыми формами (полным генетическим рядом "снежник- ледник"). .

3. Малым формам оледенения в Прибайкалье принадлежит и, по-видимому, принадлежала в прошлом, ведущая роль в альпийском морфогенезе.

4. Современная динамика рельефообразующих процессов в альпийско-гольцовом высокогорье Прибайкалья отражает этап разруше- -ния ледникового рельефа. Интенсивность процессов физического выветривания в карах значительно выше, чем на межкаровнх пространствах. Наиболее интенсивное разрушение горних пород происходит

в карах южной экспозиции, превышая, в среднем, в 3-3,5 раза скорости выветривания на гольцовых поверхностях. Процессы денудации в альпийско-гольцовом поясе Прибайкалья происходят в двух направлениях - альпийском и гольцовом, интенсивность которых более !различна, чем в процессах подготовки горных пород к мобилизации.

-5. Разрушение альпийского рельефа и его перестройка идут значительно медленнее, чем формирование, ввиду отсутствия такого мощного агента транспортировки рыхлого материала из каров, как ледники.' - ■ ' . . -

. б. Рельефообразующая роль снежников в альпийско-гольцовом морфогенезе Прибайкалья многообразна' и не всегда проявляется отчетливо. Влияние снежников на процессы физического выветривания Зависит от экспозиции каров, их высотного уровня, времени теплого сезона. В целом, наблюдается усиление разрушения горных пород в зоне влияния снежников. Менее значительна роль снежников в процессах переноса выветрелого материала. На южных склонах и сильно

■'-'■"•; / • ;'.:;г- ' : 15 -. '" - Д' ' " ' ' '

выположенных стенках каров, сложенных гранитами, под действием снежников наблюдается усиление процесса делювиального смыва мгл-кообломочного материала до нескольких мм в год. В карах Южного Прибайкалья юго-восточной экспозиции несколько усиливается процесс солифлюкции у нижней кромки снежника.

7. Уровень каров в Прибайкалье представляет собой основную зону аккумуляции рыхлых отложений - продуктов альпийско-гольцово-го морфогенеза. Встречаются все генетические типы континентальных отложений, от элювиальных до флювиальных, но в карах преобладают коллювиальные образования.

8. Движение обломочного материала в зоне его накопления связано с общими условиями денудации в карах - формой стенок, их экспозицией, высотным уровнем, минерало-петрографическим составом горных пород. Зти же условия определяют и дифференциацию обломочного материала в аккумулятивных конусах.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Алешин Г.В. Выветривание в карах Северного Прибайкалья// Географические исследования в Сибири (тез.докл.8-й конф.молодых географов Сибири) - Иркутск, 1981. - С.8-9.

2. Алешин-Г.В., Алешина З.К, Последовательность расположения гляциальных форм рельефа в Баргузинском хребте//Географичес-кие исследования в Сибири (тез.докл.8-й конф.молодых географов Сибири. - Иркутск, 1981. - C.II-I3.

3. Алешин Г.В. Современные ледники и их рельефообразувщее значение на Байкальском хребте//География и Природные ресурсы. Новосибирск. - 11*?.. - й Ч. - C.I33-I36.

Ц. Алешин Г.В. Экзогенное рельефообразование в высокогорье Прибайкалья//Роль географии в ускорении научно-технического прогресса (тез.докл.8-го совещания географов Сибири и Дальнего Востока). - Иркутск, 1985. - С.71-72.

5. Алешин Г.В. Роль климата в развитии альпийского рельефа в Прибейкалье//Гидрометзорологическая наука - народному хозяйству Сибири (тез.докл.per,научно-практич.конф.). - Иркутск, 1986. С.22-23.

6. Ал ешик Г.З. Микроклиматические особенности и физическое выветривание в карах Южного Прибайкалья//География и природные ресурсы. Новосибирск. - 1987. - СЛб^Кб.

7. Алешин Г.В., Алешин А.Г. Зкзогенные процессы в гольцах

СХЕМА СОВРЕМЕННЫХ СНЕЗНО-ЛЕДНШЗИХ ОБРАЗОВАНИЯ ПРИБАлШЬЯ

Таблица 3

Генетические Способы^образования Стр0аниз сн2ЖНо-ледовой толщи

Снежники: весенние

Навеянные.

Участвует мало уплотненный снег и слабо перекристаллизованный снег

летники и Плотность снега повышена, но

перелегки перекристаллизация развита

слабо. 3 составе снежной толщи содержится примесь обломочного материала. Снежники-перелетки внутри имеют более плотное ядро из старого фирнизированного снега

Переходные формируются прей- Снежно-ледовые толщи состоят

формы оле- мущественно из ла- наполовину или две трети из

денения винного снега путем слоистого льда (полосы мутного

инфильтрации и за- фирнового льда чередуются о по-

мерзания просачиваю- лосами прозрачного льда). Раз-

щихся сверху талых виты включения моренного мате-

вод и дождей. Наб- риала, людается некоторое участие конжеляцио-нных процесоов.

Настоящие ледник

ледники Верхняя толща фирна сложена в

основном мелко- и среднезерни-стым фирном. Лед в верхней'толще играет подчиненную роль.Основная толща ледников состоит из настоящего зеленовато-серого или зеленовато-голубоватого глетчерного льда.Встречаются включения обломочного материала.

Продолжение таблицы .3

Морфологические типы

Характер движения и геоморфологическое ' воздействие

Снежники плоских водоразделов, перевалов,карнизные нагорных террас, присклоновые, рельефа курчавых скал, каровые, моренного рельефа, ледников. .

То же

Внутренне, неактивны. Способствуют иерзлотно-солифлюкционной планации межкаровых пространств, .являясь источниками переувлажнения деятельного слоя. Усиление морозного выветривания по периферии снежного поля вследствие быстрого перемещения края снежника не может привести к заметному геоморфологическому эффекту.

Расширяют свои вместилища,увеличивая крутизну склонов и выравнивая днище.Процессы морозного выветривания действуют более локально,следовательно,более интенсивно.Снежники,расположенные у подножия склонов,облегчают освобождение их от продуктов выветривания путем скольжения обломков по плотному,иногда фирнизированному снегу. ■■..■.:

Присклоновые Более активны.Обладают самостоятельным движе-ледники нием,что в геоморфологической отноиении ставит

их в резко отличные условия по сравнению со -. снежниками,так как меняется характер сноса продуктов выветривания,а также появляется новый процесс денудации - экзарация.

Карово-ложбинные каровые ледники

Среди малых форм оледенения обладают макоималь-, ной активностью.Процесс выветривания склонов под воздействием ледника аналогичен тому, какой производит снежник (перелеток),но. вынос продуктов выветривания здесь происходит несравненно энергичнее,потому что в нем принимают участие не только делювиальный смыв и солифлюкция.но и активно движущийся лед.Денудация 'склонов, по-видимому.на порядка больше,чем у переходных форм.Являются ведущим агентом в альпийском морфогенезе Прибайкалья. -

прершно;: раззертхст. Спектроскопические исследования пл&эдш про-ппподялгсъ с помогли епек?рсгра-;а ЛСП-ЗС, иакжролатора ЦДР-23 ' с г;0'.'0}7Л!спг!Т0ле:.*. -51 и ¿вухкшодгного осциллографа Со-14.

Па основании синхроинои регистрации тока разрядного Ш', интенсивности непрерывного -спектра и Cv7-ci.ei.~c: установлено, что поело гаполкелал током ¡р кпигла гуговего разряда, за паксплу-ио;.: тока !!? с ечпляудоК ^ 25 КА, начиналось ¡лаггатное смлтие канала, эш:0!гп:зазг.-сеся к 1ГХ! пс, после чего происходил его разлет. ^нггмальип: диаметр какала при сматни составлял ~ 0,1 см. В »азе сматия вокруг канала впервие фотограинчески был зарегистрирован ело:": обратного тока с нарукнш.! диаметром с; 0,25 см. ¡[а осциллограмме тока наблюдался характерный дяя линчевания провал, а на осциллограмме интенсивности непрерывного спектра в этот !;о:-епт имел мосто гик интенсивности, превшшюшй по амплитуде в 4-5 раз интенсивность а момент максимума тока.

Пинчева^е разрядного канала при столь высоких плотностях час таи в нем и сравнительно пебольмоЛ амплитуде тока, облегчается больпш штольням диаметром какала и огсгсеплем кинетического давления в кем з результате реализационного остывания плазмы, Обратные ток.:: б 2. -типах болван/. диаметров регистрировались с пшошг иепктоцх датчиков /С,10/. С учетом того, что обратный ток и его магнитное поле, согласно принципу ллектромагкктнои индукции слезет рассматривать как. реакцию на сжатие плазмы маг-ьп'тннм полем основного тока, то обратнш: ток долг-лен быть его часты, замнкампееся так, чтеби его магнитное поле было направлено навстречу основнот.ту полз, препятствуя гатии канала. Представление об обратном токе кпк о части основного тока, эамкнув-пегося петлей л, поэтому не регистрируемого в разрядной цеп::, позволяет объяснить и резгай характер провалов на осциллограммах тска, песопсставпил'с Периодом, колебаний и характером уве-."г.гчет:::/: пг.^'ктивнсстп канала прл: его скаттаг;

"змеркть параметры плозш в момент ататия не позволяла диа-гнсстп-чеекая аппаратура, поэтому они били оценеш на основании измерения ::>: в момент максимума тока. 3 спектрах разряда, кроме обнинцу, для ¡!? лп'ггл конов первой и второй кратности присутствовали .лнпги д'Гу , > Судя по потенциалам возбуэдение этих линии электронна;; тзмкоратура илазмн била 60-70 кК. Эта оценка позволила по углреннп „-::::£ Л/_М определить электронную кон-

центрацшэ и, на ооноваюпх критериальных соотношении для нестационарной плазмы, наличие в ней ЛТР. Последнее, с учетом прозрачности плазглы, давало возможность измерить ее электронную тсг.шерату-ру методом отнссительных интенсивностен линии по линиям N¡¡1 , /уП/_ . Значение Те=70 КХ в максимуме тока совпало в пределах ошибки измерений с температурой плазмы, определенной по сопоставлению измеренной абсолютной интенсивности излучения непрерывного спектра в области 400-700 км с вычисленной; теоретически, что подтверждает наличие в плазле ЛТР и ионизационного равновесия. Сжатие плазмы со скорость» сг 2*10^см/с должно увеличить ее теме-ратуру еще на 4-5 эв. Примерно такой же дополнительный разогрев плазмы следует из увеличения в 4-5 раз излучения непрерывного спектра, если даже полагать, что плазма черная и излучает ~ т^. Такигл образом можно считать, что температура плазш при максималъ-ногл сжат1П1 100-150 кГС. И поскольку до максимума тока плазцу грели электроны т.е. Те > Т{_ ,'а в фазе сжатия наоборот Т; > Те, то большого отрыва температур в плазме, с учетом возросшей плотности и увеличения частоты соударении, бить не должно.

В заключении сфорлтулпрованы основные результаты.

1. Проведены исследования структуры и динашки развития барьерного разряда в воздухе между протяженными электродами при сантиметровом разрядном промежутке. ка электроды подавался импульс напряжешш косинусовдальнон формы с частотой I мГц, длительностью 3 мке и амплитудой 20+00 гл.

2. При этом установлено:

а - многоканальность структуры барьерного разряда определяется конкуренцией между каналами в процессе заряда и разряда поверхности диэлектрика путем развития по ней скользящего разряда:'' Чем больпе скорость скользящего разряда, тем реже каната.

б - в динамике барьерного разряда тлеют место две фазы. Первая фаза начинается с пробоя газового промежутка и закапчивается после заряда емкости диэлектрика и'погасания разряда. Бо второй фазе заряд на диэлектрике создает в газовом промежутке напряженность поля другого знака противоположной полярности. Промежуток' пробивается вновь и заряд с диэлектрика уносится током обратного направления.

в - слатлитуда п скорость нарастания тока во второй-<|азе больпе, а число отелов тлеиьме, что прпводот к больпе.Ч плотности тока и проводимости плазмы в irrx.

3. Экспериментально показано, что проводшостц плазш во второИ -"его барьерного разряда достаточно, чтобы с его помощью к;сгднирсзатъ разряд в воалуглом промежутке' с напряженностью 2+3 кп/см.

■1. Па основе барьерного разряда разработатш две схсш подвига сдлт>нотот:пгх раорядсв. Схека с поперечнш раеподогеппем общего ло~.-'т.ггл:;;его электрода, относительно нескольких сантиметровых разрядных промежутков, позволяет кииякнревать многоканальные н коллектИЕПГ.с сикхсо:::;ие разряди с начальным напряжением 5+10 нВ. Схема с продольном раеггологенлем нэдмпгзлпего электрода относительно дециметрового промежутка рас-читак на напряженке 10 КЗ. Яри соответстарпег числе разрядных промежутков к параллельно вглг.чешпл:: подмпгаглткс ■ электродов она дает возможность инлягшро-пать протягоиние щюгокоиаштце и коллективные разряди.

5. разработан, зспхгетдЛ автосглг/. свидетельством, :лногока- . налыпг; разрядник с одшгд под:-лга*гспл барьернш электродом ком-i.ryTiipin:::?;:"; без дополнительних ра'звязизепдах элементов, ток до I "Л, пр:: районе;; напряжении 3+20 кЗ.

S. Проведено по едпкоЛ методике, исследование светових характеристик мнотсканалъилтх разрядов п треком диапазоне энерго-вклэда 0,4+ЮСС Д" на сактзплетр длили канала. Показано, что подбирая величину энерговклада в канал разряд и число разрядных каналов, мо.-лю для ко:гкретно;! задачи опкляхзировать величину ма— ксимального сзетосогс потока, длительность веткам источника света и равномерность облучения ■ среди.

7. С целью пошленпя температуры плазмы искрового разряда в воздухе до ICC+I50 кК предложен к исследован метод снижения концентраез: тлгг.е.-п:х част::;; в кяккле до I Ю^ск-'^ в ходе предварительного /угового разряда с те:гпературои плазлал 10 кХ.

С. jaiepsue в процессе такого разряда наблюдалось пинчева-!ПО разрядного канала в воздухе па уровне тока 30 кА; /станов- ' лено, что пннтлеза;;:!': капала происходит после глакеш.утла тозса в течение Г;С не. При ото;л диаметр каната угденьпается• от 0,2 см до 0,1 см, а теьдд.ратура плапмп достигает значения 100 кК.

0. Впервые зарегпстоирсвана область протпкания обратного тог.а вокруг канала и -'лзе сжатия. Хточиенг. представления о ме-

ханизме возникновения обратного тока п цепи его замыкания. В рамках этих лее представлений дана и трактовка провалов на осциллограммах тока в разрядной цепи во ври,к шпгчевапля канала.

Полученные в работе результаты по разработке ковкх схеп протяженных источников света, внедрение в ППХе источника света для Д]ГФ-фотолиза с энергией 35 зй>;:> a такле достигнутое кратное повышение'температуры плазг.ш искрового разряда в воздухе свидетельствуют о то», что поставленные в диссертации задачи выполнены.

Основное содержание диссертации опубликовано в следуя ;их ра^отак:

1. Еелопеев з.П. üopi.aipoBainie многоканального искрового разряда в воздухе. Ж, IS79, т.49, в.20, с.2180-2182.

2. Еелошеев в.П. Исследование дпнашгат развития я структура барьерного разряда в больном промежутке. ПЖ>, 1981, в.2, с.43-48.

3. Еелоаеев В.П. Сравнительное исследование одно- и двухкаиалъ-ного искрового разряда как источника света. Ш1С, I9G0, т.32, в.З, с.402-Ю

4. Еелошеев З.П. Формирование протяженных одно- и двухканальньгх разрядов в воздухе. ГГ.;, 1981, т.51, в. 12, с.2407-2500.

5. Еелошеев В.П., Подмененския II.В., Салль С.Л. ITS, 1987, т.57, в.2, о.390-393. Сильноточный разряд в воздухе с тег.шерату-poii 60 ЙС.

6. Еелоп;еев В.П. 2 -пгпгч в воздухе и обратные токи. ГГФ, 1988, т.58, в.1, с.201-204.

Литература

1. Взрывающиеся проволочки. IUI. Москва, 1563.

2. Еорович Е.Л., Григорьев П.Г., Оуев B.C., Розанов В.Е., Старцев A.B., Широких Д.П. Экспериментальные и теоретические исследования динамики гдощшх излу-чшоигих разрядов в газах. Труды awl, т.76, 1974.

3. Александров А.Ф., Рухадзе A.A. Знзгаса сильноточных электро-разрядннх источников света. Атоглиздат, посква, 1976.

4. Андреев С.И., Робов П.А., Сидоров A.II. Сформирование длинных скользящих разрядов в восгухе. ГЕ.ГГ;', 1976, в.8, с.12-16. ■