Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Типы моренного рельефа и селевая опасность

ВАК РФ 11.00.04, Геоморфология и эволюционная география

Автореферат диссертации по теме "Типы моренного рельефа и селевая опасность"

РГВ 0.1

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ ' ^ ' И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М. В. ЛОМОНОСОВА

ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

На правах рукописи УДК S51.435.44 + 551Л 1.21

ДОКУКИН Михаил Дмитриевич

ТИПЫ МОРЕННОГО РЕЛЬЕФА И СЕЛЕВАЯ ОПАСНОСТЬ (НА ПРИМЕРЕ СЕВЕРНОГО СКЛОНА ЦЕНТРАЛЬНОГО

КАВКАЗА) .

11.00.04 — геоморфология и эволюционная география

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Москва — 1993

Работа выполнена в Высокогорном геофизическом институте Федеральной службы России по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды

,Научные руководители: доктор географических наук, академик РАН

Ы.Ч.Запиханов „,. ^доктор географических наук, старший научный сотрудник В.Ф.Перов

Официальные оппоненты: доктор географических наук, профессор

Г.С.Ананьев

кандидат географических наук,

г

старший научный сотрудник

I

В.Л.Дознании

Ведущая организация: Всероссийский институт гидрогеологии • и инженерной геологии (ВСЕГИНГЕО)

Защита диссертации состоится "У"уел. 1993 г. в /Г ча-

сов на заседании специализированного совета по геоморфологии, эволюционной географии, мерзлотоведению и-; картографии (Д-053.05.06) при Московском государственном университете им. М.В.Ломоносова по адресу: 119899, Москва, ГСП-3, Ленинские горы, МГУ, географический факультет, 21 этаж, аудитория 21-09.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке географического факультета МГУ на 21 этаже.

Автореферат разослан ^~_1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета, доктор географических наук, профессор

/С, /¿шшСсгсси

ЮЖ Книжников

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Освоение горных территорий связано со значительными трудностями,обусловленными негативным воздействием селеных Лотоков.Наибольшие разрушения и материальный ущерб приносят гляциальные сели,особенно в центральной части Северного Кавказа - одной из самых селеопасных областей Российской Федерации.

В отдельных случаях в период деградации ледников возникают условия,способствующие вовлечению в селевые процессы гигантских объемов /до нескольких млн.м3/ моренных масс.Прогнозирование будущих селевых катастроф наиболее затруднено на моренных массивах,где отсутствуют озера и следы селепроявлений,а также на участках морен,перекрытых языками ледников.Категория селевой опасности в этих случаях может быть значительно занижена,следствием чего становится неправильный выбор селезащитных сооружений и полное разрушение возведенных народнохозяйственных объектов.

Потребность в реальной оценке опасности селевых катастроф, связанных с процессом перестройки моренного рельефа,отсутствие исследований по этому вопросу определили актуальность настоящей работы.

Цель и задачи работы. Основная цель предпринятых исследований - выявление морфологических лгритериев селевой опасности и определение максимально возможных объемов единовременных селевых выносов из моренных очагов в период деградации ледников.

Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие задачи :

- разработать морфогенетическую типизацию моренного рельефа горных.лепников,учитывающую развитие форм селевой зрозии,

- провести анализ условий формирования выделенных морфогене-тических типов моренного рельефа и селевых очагов,

- выявить связь наиболее катастрофических селепроявлений с определенными типами моренных форм и параметрами ороклиматичес-ких условий и определить тенденций развития селевых очагов в 4а- . зу деградации ледников.

Решение перечисленных задач осуществлялось автором в результате : I/ полевых исследований .которые включали выборочно-» обследование отдельных оассейнов нгземнкми маршрутами,сплошное

аэровизуальное обследование изучаемой территории с перспективной аэрофотосъемкой типов моренного рельса и проявлений селевых процессов;2/ сравнительного дешифрирования аэрофотоснимков разных лет залета /с 1957 по 1983 гг./,3/ морфометрических работ на топосснове масштаба 1:25 000,4/ анализа и систематизации литературных и фондовых материалов.

В основу диссертации положены результаты исследований,проведенных автором на Центральном Кавказе в течение последних 15-ти лет.

Научная новизна работы заключается 6 том,что впервые : - разработана морфогенетическая типизация моренного рельефа для целей изучения эволюции селевых явлений в фазу деградации горных, ледников,

- выявлена связь катастрофических селепроявлений с определенным мофологическим типом аккумулятивных образований - моренными пьедесталами,

- определены наиболее информативные параметры условий морено-образования.разделяющие типы.моренных форм как между собой так

и по категориям селевой опасности;

- проведена оценка опасности катастрофических селепроявлений в моренных очагах на территории северного склона Центрального Кавказа и составлены карты развития селевых явлений приледнико-вой зоны масштаба 1:100 00С.

Практическое значение и реализация работы. Полученная в результате исследований информация об участках,на которых возможно формирование новых селевых очагов с, выносами в сотни тысяч и даже миллионы м3 рыхлооОломочного материала,а также об участках, ■ где предполагается затухание селевой деятельности или сохранение современных масштабов селепроявлений может быть использована научными и производственными организациями,занимающимися изучением селей,проектированием,строительством и эксплуатацией инженерных сооружений в горно-ледниковых районах.

Результаты изучения морфологии моренного рельефа,данные о крайних формах мореконакопления - моренных пьедесталах - могут овть использованы при дальнейшем развитии теории моренообразо-вания.

Выявленные особенности селеформирования в моренных пьедесталах позволяют существенно дополнить представление о сдвиговом селевом процессе и совершенствовать методы расчета характеристик селей.

Выводы диссертации были использованы при оценке селеопас-ности Приэльбрусья институтом "ГИПР0Г0Р",в работе Герхожанской экспедиции по оповещению г.Тырныауза о селевой опасности,в составлении заключений о селеопасности проектируемых участков строительства.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на семинарах секции гляциологии АН СССР /Нальчик,1983; Звенигород,1991г./,на конференциях молодых ученых Института географии АН СССР и Высокогорного геофизического института в 1985 г.,на координацио ннон ¿¿вещании представителей институтов Госкомгидромета СССР /Алма-Ата,1983 г./,на семинаре НИЛ снежных лавин и селей географического факультета МГУ, в 1993 г. и на семинарах ВГИ.По теме диссертации опубликовано 9 статей.

Объем и структура работы.Работа изложена на 216 страницах машинописного текста и состоит из введения,четырех глав,заключения, списка использованной литературы из 260 наименований.В работе помещено 20 рисунков и 34 таблицы по тексту,а также отдельный том приложений,включающий I таблицу-каталог и 135 рисунков /102 из них - фотографии/.

Автор выражает глубокую и искреннюю признательность руководителям диссертационной работы донтору географических наук,академику РАН М.Ч.Залиханову и доктору географических наук В.Ф.Перову.

Автор благодарен докторам географических наук С.М.Мягкову, В.Р.Болову,кандидатам географических наук И.Б.Сейновой.Т.В.Ваща-' ловой за проявленное внимание,критические замечания и практические советы,а также сотрудникам ВГИ С.Х.Созаеву и Т.С.Ольмезову 'за помощь,оказанию в обработке материалов на ЭВМ,М.А.Апажевой ;за дружеское участие в оформлении работы.

ОСНОВНОЕ СОДЕПАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе приводятся результаты анализа опубликованной и фондовой литературы" по нескольким направлениям,разрабатываемым в диссертации: I/ сведения о селях на северном склоне Центрального Кавказа,2/ разновидности гляциальных селей,3/ динамика оледенения и активность гляциальных селей,4/проблема оценки селе -опасности,5/ типизация моренного рельефа.

Территория Северного Кавказа в селевом отношении.хорошо изучена.Начало исследованиям селей было положено в конце XIX века

публикациями по проблеме "Казбекских завалов" на Военно-Грузинской дороге.Отрывочные сведения о селевых потоках на Центральном Кавказе можно найти в трудах этнографических,reoлогических, гляциологических экспедиций в сообщениях Н.И.{Кузнецова,В.Тепцова, М.А.Иванова, А. П. Герасимова, В.В. Дубянского, И. С.Щукина, A.C. Карасе-ва,Е.П.КЬновалова,М.Т.Погребецкого.Д.И.Щербакова.

В послевоенные годы в ходе гляц£§югичсских экспедиций селевые потоки наблюдал и изучал П.В.Ковалев.Им был описан уникальный сель в долине р.Дцырсу в 1940 г.В Северной Осетии в это время под руководством В.В.Агибаловой проводились исследования экзогенных геологических процессов в том числе и селей.

Комплексные исследования селевого бассейна р.Герхожансу в начале 60-х годов вылились в ряд публикаций Г.К.Тушинского идр., Г.Н.Голубева и др..В.А.Герасиыова,Е.А.Рубцова и И.Б.Сейновой, B.C.Каплуна и др.

Региональным характеристикам селевых бассейнов Северного Кавказа были посвящены работы И.Б.Сейновой.В.А.Герасимова,Н.В. Ту-мель и С.М.Флейшмана,С.М.Флейшмана и Б.А.Парамонова,В.В.Петрасо-ва,В.Х.Воронова,Н.П.Стрешневой,В.Л.Виленкина,В.В.Агибаловой.

• В последние годы были опубликованы статьи В.А.Герасимова, Е.Л.Москалева и др.»И.Б.Сейновой и др..Э.В.Запорожченко.Н.П.Стреш невой,В.Д.Панова и др.,Н.А.Голодковской,И.В.Мальневой и др.

В большинстве работ освещаются в основном гидрометеорологические условия формирования селей.Наиболее глубоко и комплексно проводились ислледования селевого очага в бассейне р.Герхожансу. По вопросу связи моренного рельефа и селевой опасности публикации отсутствовали.Кроме работ,относящихся к району исследований, проводился анализ публикаций по специальным вопросам,разрабатываемым в диссертации.

Анализируя характерные особенности гляциальных селей,пределы понятия "гляциальный сель" в работах специалистов-селевиков различных школ и направлений,автор пришел к выводу,что в понятие "гляциальный сель" вкладывается в основном гидрологический смысл, роль'"ледников сводится" к функции поставщика водной составляющей селя,моренные массивы рассматриваются как постоянные фан-торы се-леформирования,а не как развивающиеся объекты с главенствующими внутренними причинами зарождения селей.

По вопросу о связи селевой активности и динамики оледенения преобладает мнение об активизации гляциальных селей в период деградации ледников,обусловленной увеличением площадей морен и

I V

возникновением мертвых льдов /А.В.Ермаков,П.В.Ковалев,Г.К.Тушинский, С.М.Флейшман.В.Ф.Перов и др./Существует мнение о максимуме селевой деятельности в начальный период деградации оледенения ' как следствии наибольшего объема стока /М.Е.Дюргеров,С.С.Кубруш-ко и А.С.Шатра'вин/,о достижении пика селевой активности через некоторое время после начала дегляциации /Н.П.Костенко и И.Б. Сейнова/.В.А.Герасимов считает,что в настоящее время в связи с сокращением ледников селевая деятельность затухает.

Л. П. Чернова,Г.А. ТЬкмагамбето в,В.С.Крупо^еров,И.Б.Сейнова делают вывод о связи селевой активности и интенсивности массооб-мена ледников,о том,что наиболее.селеопасны малые ледники.

Учет только одного из вышеперечисленных факторов при оценке эволюции селевой деятельности может привести к противоположным выводам.Кроме гидрологических факторов необходимо рассматривать морфологию и генезис моренных массивов,отражающих различия во внутреннем строении.и селевой реакции на внешние гидрометеовоздействия.

Оценка селевой опасности обычно основывается на моделях прорывов озер,на моделях селевых процессов для фиксированных селевых очагов и на фактических данных о параметрах прошедших селей. При этом не учитывается возможность появления новых очагов, изменения типа селевого процесса и затухания селевой деятельности,Поэтому оценка опасности гляциальных селей без учета эволюции ледниково-моренных комплексов всегда будет неполной.Этот вопрос в литературе почти не рассматривался,что во многом объясняется слабой разработкой морфогенетической типизации моренного рельефа.

Морфологии моренного рельефа было посвящено относительно мало работ - обобщающие работы К.К.Маркова,М.И.Ивероновой,Л.Н. Ивановского,Е.В.Максимова,а также статьи,характеризующие отдельные моренные формы /Е.К.Бакоз,Ю.В.Герасимов,А.Г.Репин и др./.

Комплексные исследования основных типов морен долинных ледников Центрального Кавказа в 00-х годах проводились экспедицией ИГ АН СССР под руководством Л.Р.Серебрянного.Некоторые вывода помогли интерпретировать схему образования специфических форм -моренных пьедесталов.

Морфологические признаки существования льда в моренах,каменных глетчерах анализировались по работам многих зарубежных авторов /К.Уорхафтиг и А.Кокс,Д.Барш,П.Хеллерман,Н.Поттер,А.Уош-борн,П.Дконсон,А.Корте,Л.Ллибутри и др./.отечественных исследователей / А.П.Горбунов, А.Ф,Глазовский,А.Г.Тараканов,М.И.Ивероно-ва.В.И.Бруханда,Л.Н.Ивановский,В.В.Заморуев и др./.

а

Схемы типизации морен носят слишком общий характер,что недостаточно для проведения дифференцированной оценки селевой опасности.Необходимость разработки специализированной типизации моренного рельефа с оценкой селеопасности каждого из выделенных типов морен предопределила выбор темы настоящей диссертационной • работы.

Во второй глазе кратко характеризуются .основные методы получения и обработки фактического материала - аэрометоды,карто-метрические работы,полевые маршрутные и аэровизуальные наблюдения, статистические методы обработки данных.

В третьей главе приводится морфогенетическая типизация и описание основных разновидностей моренного рельефа,характеризуются условия их образования.

При разработке типизации автор исходил из допущения о возможном одновременном участии в формировании аккумулятивного рельефа нивально-гляциального пояса различных процессов денудации - I/ гравитационный перенос обломков без участия льда,2/ перенос обломков в составе обломочно-ледяной массы,3/ перемещение обломков в результате ледниковой экзарации и отложение морен ледником после вытаивания льда.Крайние формы образованные этими типами процессов были выбраны за основу типизации и выполняли роль базисных форм в системе морфологических рядов переходных образований.

Для описания форм в некоторых случаях применялись термины, предложенные автором в целях более четкой фиксации различий моренных массивов и отдельных блоков по морфологии,генезису и динамике. Но вые термины не заменяют традиционные.

К числу основных новых терминов,употребляемых в диссертации относятся :

- долинный моренный пьедестал - выпуклая языкообразная форма, ограниченная с Соков внешними скатами береговых морен, пространство между береговыми моренами почти до высоты

их гребней заполнено моренным материалом,движение ледника происходит по поверхности формы;

- моренный контур - главным элементом формы являются продольные гряды береговых мо^ен,возвышающиеся над ровным плоским днищем из основной морены,переработанной флювио-гляциальнкми потоками,поперечный вал конечной морены сла-

. бо выражен или отсутствует /традиционный термин - ледниковый моренный комплекс/.

В 'системе морфологических рядов базисными формами были выбраны : I/ ледник,как условно крайняя форма в ряду обломочно-

• ледяных тел,2/ обвально-осыпной конус - крайняя форма аккумуляции при переносе обломков без участия льда,3/ моренный контур -наиболее распространенная форма ледниковой аккумуляции при слабом развитии скального обрамления и минимальном участии.гравитационного переноса,4/ долинный моренный пьедестал"- форма максимальной аккумуляции моренного материала в подледниковых условиях при наибольшем развитии скального обрамления и в совокупности с гравитационными процессами,5/ каменный глетчер - крайняя форма аккумуляции обломочно-ледяной массы.Между базисными формами' существуют переходные' образования,составляющие морфологические ряды.Встречаются моренные комплексы,сочетающие признаки нескольких базисных форм. .

Главное место в описании типов моренного рельефа автором отведено каменным глетчерам и моренным, пьедесталам,как формам с наиболее значимыми внутренними факторами селеобразования.

Каменные глетчеры /КГ/ как базисная форма представляют собой скопления обломочного материала языкообраз-ной формы,включающие лед,с наличием на поверхности дугообразных валов,оканчивающиеся крутыми осыпными Фронтальными уступами.

Наибольшее развитие КГ получили на склонах отрогов. Бокового хребта.Всего на северней склоне Центрального Кавказа насчитывается около 400 КГ й переходными образованиями.В выборке из 248 объектов средние значения параметров КГ составляют : длина -630 м,ширина 260 м,площадь 140 тыс.м^,угол наклона - 18°.Наибольшие размеры имеет КГ Донисар в бассейне р.Урух.Дтина его достигает 2875 м,площадь. - 1,5 кмй.Обычно КГ имеют две-три возрастные генерации.

КГ как система переноса обломков имеет следующие элементы : 1/ область питания или камнесбор,2/область перехода от камнесбо-ра к телу КГ,3/ тело КГ,4/ концевая часть - уступ.

Камнесборы представлены склоновыми и каровыми Формами с высотой стенок в среднем 325 м,площадью - 360 тыс.м**.

По характеру переходной зоны от камнесборг! к КГ автором выделены 4 типа КГ : I/ КГ расположен в гределах камнесбора - ги-

• пертрофированный обЕально-оскпной конус,2/ обвально-осыпной

1 шлейФ камнесбора налегает на тело КГ,3/ между КГ и камнесбором расположена переходная Форма - забронированный глетчер,4/ между

КГ и камнесбором расположен ледник или индикатор его былого присутствия - тылавая абляционная депрессия.

Ледники перед КГ 4 типа в среднем имеют площадь 0,4 км2,достигая 3-4 км2 вместе с тыловой депрессией.

Почти половина КГ не имеет на своей поверхности поперечных валов.38% КГ имеют уступы протяженностью до 60 м.Фронтальные уступы, переходящие в осыпные шлейфы,могут достигать длины 400 м.

Согласно системы морфологических рядов существуют формы переходные от КГ к леднику,от КГ к моренным пьедесталам,от КГ к осыпному конусу,от КГ к моренному контуру.

В ряду"КГ-ледник" выделяются забронированные глетчеры /ЗГ/, погребенные под обломочным чехлом ледники,мертвые льды и образования переходные от ЗГ к ледникам - забронированные ледники /тзр-мин условный/.

ЗГ с одной стороны являются начальной стадией формирования КГ и отличаются от КГ избытком льда или ледяным ядром,объем которого по меньшей мере на 25% превосходит объем пор между обломками в КГ /по А.Уош&орну/.С другой стороны возможно существование ЗГ и вне связи с КГ в форме усложнения фронтальной части моренного контура в ви^е ваяов конечных морен с отсутствием поверхностного стока.В зависимости от количества льда ЗГ в ходе эволюции могут превращаться в КГ с вытаиванием поперечных валов /или без них/,а при избытке льда в результате термекарста - в мертвые льды и затем в моренные контуры.

Яреобладаниз Фронтальных разновидностей в массе ЗГ обуславливает меньшую,чем у КГ,длину - 6356 ЗГ не превышает 360 м.^рон-тальные ЗГ обычно шире первой генерации КГ вследствие нахождения в более крупных цирках и карах /260 м против 200 м/.

В отличие от ЗГ редко встречающиеся "забронированные ледники" не имеют тыловой депрессии и по существу являются стадиальными окончаниями настоящих ледников,или в истоках имеют ледяные конуса.ЗЛ морфологически почти не отличаются от заморененных концов ледников,но не имеют характерны* для ледников моренных контуров,свидетельствующих об отступании от максимума середины XIX века.

Аллохтонные погребенные льды образуются в результате значительных обвалов,подобных Бартуйскому в долине р.Урух.Лахурскому в долине р.Ацишчала /Грузия/ и существуют длительное время.

Мертвые льды в отличие от других представителей этого ряда а являются короткож.1Еущими /5-6 до 20-30 лет/.

В ряду "КГ-моренный контур" можно выделить две группы образований - фронтальные вали и террасовидные береговые морены. •

Долинные моренные пьедесталы .морфологически выраженные в вице заполненных моренных контуров, встречаются чрезвычайно редко - обычно один объект на ледниковый бассейн.Долинные пьедесталы образованы ледниками,спускающимися с Бокоеого хребта и отрогов Главного хребта.

Длина долинных пьедесталов в среднем такая же как и у КГ -650 м,ширина - 146 м,причем максимальная ширина почти не превышает 150 м и вниз по долине уменьшается,площадь - 73 тыс.м при максимуме 240 тыс.м*". Большая часть долинных пьедесталов залегает на склонах круче 22°.мощность может достигать 60-80 м и обычно составляет 30-40 м,постепенно уменьшаясь в концевой части и не образуя фронтальных уступов.Площадь камнесбора долинных пьедесталов в среднем в два раза вше,чем у КГ - 730 тыс.м*".

Чаще,чем базисная Форма,встречаются переходные образования ряда "пьедестал - моренный контур".Среди переходных Форм выделяются три группы : фронтальные,береговые и основные.Фронтальные пьедесталы подразделяются на клиновидные,дугообразные закрытые /гряды береговых морен смыкаются с сохранением различий в высоте внутренних и внешних скатов/ и .дугообразные открытые /окончания береговых морен не соприкасаются между со0ой/.К береговым формам относятся : тзррасовидные,прорывов береговых морен,чече-ьицеобразные окончания береговых морен,облицовочные пьедесталы на продольных коренных уступах.В группе основных пьедесталов выделяются пьедесталы подножий высоких уступов,локальные основные внутри моренных контуров.Среди переходных пьецестальных образований можно отметить долинно-фронтальные.фронтально-берегв-вые.долинно-осноЕные пьедесталы.

Перечисленные переходные формы в обычном понимании язлтат-ся конечными моренами.Термин "пьедестал" применяется к ним с целью указания на общность происхождения с базисной долиннвй Формой по факту выявления ряда переходных образований.

Наибольшим распространением пользуются клиновидные Фронтальные пьедесталы.За счет того,что язык ледника к фронту в определенных случаях сужаетея,внутренние откосы береговых морен соединяются, образуя пьедестал.

В результате воздействия ледников на осЬпные конуса образуются переходные ^ормы,отличающиеся от обычных конусов с ровной поверхностью по наличию фрагментов береговых морен и осевой-лож-

ложбины.Такие следы ледниковой обработки располагаются как по ■оси конуса,так и по его краям.Конус,благодаря перераспределению обломочного материала,изменению фильтрационных свойств,концентрации- подземного стока на десятки метров в глубину преобразовывается в пьедестал.Таким-же образом могут изменяться осыпные потоки.

Пьедесталы и КГ часто пространственно соседствуют и контактируют.Встречаются переходные формы - забронированные пьедеста-' лы,а также КГ 'с- поверхностью аналогичной пьедесталам.

Детальный анализ морфологии моренного рельефа позволяет выявить сходство с базисными формами и в результате определить преобладающий вклад того или иного формообразующего процесса.А от того,как и в каких условиях образовалась моренная форма зависит и ее дальнейшее развитие и изменение.

Условия' формирования моренного рельефа сравнивались для двух групп - КГ и моренных пьедесталов,как главных' объектов гляциальной селевой деятельности.Анализировалось распределение следующих параметров : абсолютная высота истока и конца, формы,водораздела,подножья камнесбора;площадь камнесбора, относительная висота и протяженность стенки камнесбора,угол наклона формы и стенки камнесбора,площадь ледника,высота конца ледника,расчетные показатели : отношение площади камнесбора покрытой льдом ко всей • площади камнесбора /коэффициент ледяного покрытия/,отношение площади камнесбора к площади формы /коэффициент камнес.бора/,среднее высоты водораздела и конца $.ормы /условная фирновая линия/,разность условной фирновой линии и высоты подножья камнесбора.

; В образовании моренной формы того или иного типа вышеперечисленные факторы играют разную роль.душ того .чтобы выявить наиболее, информативные параметры,различия в значениях которых обуславливают.смену формы,применялись последовательно анализ главных компонент,пошаговая множественная регрессия и дискри-минантный анализ.Сравнивались три типа.1С1 и два типа пьедеста-. лов.Разделение морфологических типов в обучающей и контрольной выборках объемом по 60-и'95 объектов посредством дискриминант-ного анализа проходило с оправдываемостью 78-97^,в среднем 8690%. '

Классы моренных форм /КГ и пьедесталы/,а также типы КГ наилучшим образом разделяются по различиям в высоте водораздела -камнесбора.Вклад информативности э'гого параметра с5-в55б.При сравнении отдельных типов КГ с пьедесталами информативность вы-

соты водораздела снижается по мере увеличения содержания льда .в области истока КГ -'для КГ 3-го типа - Ъ0%,КГ 4-го типа - 10%.

Высота водораздела - единственный параметрГ^значения которого растут от одного типа морен к другому.Ее средние значения': КГ 2 - 3504 м,КГ 3 - 3685 м.КГ 4 - 3796 м,долинные пьедесталы -3882 м,фронтальные пьедесталы - 3952 м.

Высота водораздела в сочетании' с кулевой изотермой контролирует при почти равных значениях высоты подножья камнесборов для КГ и пьедесталов соотношение обломков и льда в зоне аккумуляции у подножья стен,степень покрытия камнесборов льдом и интенсивность. морозного Еыветривания.Водоразделы вше 4400-4500 вследствие преобладания отрицательных температур характеризуются слабой интенсивность» выветривания.У подножья камнесборов,расположенных в этом ексотном интервале»моренные пьецесталы не образуются. '.. • ■■

■ Высота подножья-камнесборов для разделения морфологических типов КГ-играет значительно меньшую,но все-таки .значительную роль. КГ 4-го типа не образуются на высотах ниже 3100 м,3-го т/па - ниже 2900 м,2-го типа - ниже 2850- м.

В общих чертах различия в высотном расположении КГ и пьедесталов выражается тем,что высокие водоразделы камнесборов пьедесталов перехватывают большую часть твердых осадков', благодаря чему при низких температурах стенки покрываются льдом и у подножья образуются языки ледников,перемещающие, обломочные массы на более низкие,чем КГ, отметки,где формирование ледово-каменной массы уже невозможно /средняя высота истока КГ - 3250 м,пьедесталов - 3075 м/.

Найболеё благоприятный для морозного выветривания интервал высоты стенок камнесборов приходится на отметки'3300-3700. м.Ему соответствуют максимальные площади КГ.

При сравнении долинных пьедесталов и типов КГ большое значение имеет ширина формы,Ее информативность составляет 25-9596. Это объясняется'тем,что-долинные пьедесталы, по'ширине обычно не превышают 150 м.

Параметры условий формирования моренных контуров не анализировались,но по Косвенным признакам можно определить,что моренные контуры образуются : 1/ при 'превышении площади ледника 3-4 км^,2/при коэффициенте камнесбора меньше 1,0'для ледников всех размеров,3/ при полном покрытии камнесборов льдом в максимум дегляциации,4/ при угле наклона подножья камнесбора менее 10-15°• '

в тех случаях,когда абсолютная высота превышает требуемую для КГ.

Одних из главных моментов,определяющих разнообразие моренных форм на протяжении одного цикла моренообразования,является степень покрытия камиесборов льдов в максимум дегляциации.При возрождении ледников,исчезавших в климатические олтимумы или претерпевших значительные изменения в области камиесборов,баланс обломков и льда был иным,чем в настоящее время.Участие обвально-осыпных процессов в образовании КГ и пьедесталов было максимальным,что способствовало аккумуляции гигантских объемов обломочного материала за период фазы разрастания^оледенения.Камнесборы крупных ледников в течение всего цикла моренообразования оставались покрытыми льдом.Поэтому моренный материал формировался почти "целиком за счет экзарации и аккумулировался в виде самых простых, "чисто ледниковых" форм - моренных контуров.

В результатах дискриминантного анализа не нашлось подтверждения предположению о ведущей роли площади ледника в различиях условий пьедесталов и КГ.По-видимому,в Начальную фазу стадиального наступания ледников различия в условиях моренообразования КГ и пьедесталов были резче,чем в настоящую фазу регресса оледенения, когда ледники в тылу КГ 4-го типа и пьедесталов имеют примерно одинаковые размеры.В этом случае становится важным анализ энергетических характеристик ледников.

Полученные дискриминантные функции могут служить дополнительными аргументами в пользу выбранного морфологического разделения моренных форм,когда при дешифрировании аэрофотоснимков информация об облике и структуре моренной формы недостаточна для уверенного отнесения ее к тому или иному типу.

Случаи неправильного с точки зрения автора отнесения морфологически хорошо выраженных объектов к другим типам и классам согласно дискриминантных функций требуют внимательного их изучения и дополнительных наземных исследований.

В четвертой главе характеризуются особенности селепроявле-ний в моренных очагах различных морфологических типов,проводится анализ факторов,определяющих величину объема селевых выносов из очагов и выработаны морфологические критерии оценки гляциальной селевой опасности,связанной с эволюцией моренного рельефа.

Наиболее крупные изменения в рельефе моренных комплексов обязанн действию гяяциалышх селевых процессов.Основными моментами на. которых базировалось определение масштабов селепрояв-лений являлись : I/ сравнение облика разновозрастных генераций.

морен,2/ сравнение форм одной возрастной генерации,но разных фаз регресса оледенения,3/ анализ исторических свидетельств /ка- . талоги,описания,карты/,4/ сравнительное дешифрирование аэрофотоснимков разных лет залета,5/ режимные аэровизуальные и полевые наблюдения,б/ сравнение форм,пораженных селевыми процессами,и форм,принятых за эталоны первоначального состояния;7/ отдельные датировки селевых отложений и поверхности разновозрастных морен, полученные лихенометрическим методом;8/ фактические данные об объемах единовременных выносов катастрофических селей.

Селевые-и эрозионные формы на моренах представлены врезами /оврагами/,рытвинами и эрозионными воронками.Они образуются как в ходе длительного эволюционного периода многократных паводковых и селевых явлений,так и за кратковременный период одного катастрофического селевого процесса.

Наибольшее внимание уделялось выявлении случаев образования врезов и рытвин при однократном сходе катастрофических селей.На настоящий момент существует описание двух таких случае : П.В.Ковалевым селевого потока в балке Джаловчат бассейна р.Ддырсу с объемом выноса более 2 ылн.н3 в 1940 г.,Э,В.Запорожченко селя в долине р.Клумколсу того же бассейна р.Ддырсу в 1983 г. с объемом выноса около 300 тыс.и3 рыххообломочного материала непосредственно из моренных очагов.

Несколько фактов единовременного формирования селевых врезов было установлено сравнительным дешифрированием аэрофотоснимков и аэровизуальными наблюдениями .-Остальные врезы в пьедесталах интерпретировались как следы однократных селевых катастроф по косвенным морфологическим и дешифровочным признакам.И наоборот, многие врезы,по набору характерных признаков" отличающиеся от моренных контуров,принимались за разрушенные пьедесталы.

Вычисление объемов селевых врезов производилось приведением их формы к форме треугольной призмы с основанием в виде равнобедренного треугольника.При этом на основе данных полевых измерений определялось корреляционное соотношение ширины врезов и их глубины.Для пьедесталов оно было устойчивым /К = 0,77/,что позволило в расчетах объемов заменять среднюю глубину вреза средней шириной :

\/= 0,8 (0,36 Вср+ 9,6) Р, где

V- объем вреза, Вер - средняя ширина,Р- площадь проекции вреза.

Было обнаружено 9 врезовупревышающих по объему I млн.м3.

Крупнейший врез в моренном пьедестале был зафиксирован в долине р.Тйтюнсу бассейна р.Черек Балкарский - 5,4 млн.м3.Другие выда- . ющиеся-врезы расположены в1бассейне р;Урух перед ледником Кай-сарцете.в балке Дкаловчат бассейна р.Баксан.в долинах рек Адай-ком бассейна р.Ардон,,1фкайлыксу бассейна р.Чегем,Амали бассейна р. Терек,Хазнидон,левого притока р.Черек Безенгийский•и др..

Длина.врезов объемом более I млн.м3 превышает 700 м,средняя ширина -более 60 м,максимальная ширина - более 125,м.По своей форме селевые, врезы в пьедесталах можно разделить на простые и сложные.Вторые образуют ответвления и рытвины,осложняющие поверхность склонов вреза.Для сложных врезов одноактность формирования ставится под сомнение.

Фронтальные пьедесталы отличаются меньшими масштабами селе-проявлений.Объемы выносов не превышают 0,5 млн.м3 и составляют первые сотни тыс.м3.Среди них преобладают рытвины на клиновидных пьедесталах.дугообразные фронтальные пьедесталы могут быть рассе-> чены одной или несколькими рытвинами.Формирование нескольких рытвин на участках закрытых фронтальных дугообразных пьедесталов происходит в тех случаях,когда пульсации ледников нарушают сплошность дуги смыкающихся береговых морен и изменяют направление поверхностного и подземного стока.Закрытый пьедестал преобразуется в открытый.Дуга последнего полностью изрезана рытвинами /5 и более рытвин имеют 50# открытых дугообразных фронтальных пьедесталов при ширине фронта 300-500 м/.

В отличие от долинных и клиновидных фронтальных пьедесталов рытвины на дугообразных фронтальных пьедесталах образуются в несколько этапов.Размеры рытвин последних целиком зависят от энергии водного потока и его эродирующей способности,в то время как. в долинных и клиновидных пьедесталах сама форма способствует раз-витию цепного селевого процесса и разрушению за один раз всего пьедестала.

На береговых облицовочных пьедесталах при отсутствии поверхностного стока,а также при прорывах береговых морен и миграции поверхностного стока могут развиваться поперечные рытвины.Продольные рытвины образуются на террасовидных пьедесталах.Рытвины на чечевицеобразных окончаниях береговых морен формируются по . схеме открытого фронтального пьедестала в начальные этапы деградации ледников. .

Конусные формы рассечены рытвинами в двух случаях : I/ когда их подошва располагается не на дне долины,а подвешена в "кар-

манах" береговых морен;2/ когда поверхность конуса переработана ледниковыми подвижками.В первом случае рытвины распределены равномерно,во втором образуется крупная рытвина,рассекающая весь конус на участке воздействия ледника.

В переработанных ледниками осыпных потоках шириной 80-100 м, длиной до 1000-1500 м могут образовываться сели с объемами выносов превышающими 100 тыс.м3.

На переходных от КГ к пьедесталам формах могут развиваться как обычные рытвины,так и воронкообразные.Последние в случае забронированных пьедесталов выходят за пределы бровки уступа,что служит признаком пьедестального внутреннего строения.

Нередко пьедестал бывает зажат с боков террасовидными КГ. При отсутствии береговых морен такие КГ помогают диагностировать пьедесталы.тан как последние выражены неявно.

Для того,чтобы определить какие факторы влияют на масштабы селевых явлений на моренных формах проводился дискриминантный анализ с полным набором из 19 параметров формы,камнесборов,высотных характеристик и ледниковых показателей.Разделение КГ и пьедесталов по объемам выносов проводилось по разным параметрам.

,/рш пьедесталов оказалось,что кроме параметров формы ни один из включенных в анализ параметров не оказывал существенного влияния на их разделение по объемам селевых выносов.Наиболее информативным параметром для селей свыше I млн.м3 послужила площадь формы,для разделения селей объемом свыше 500 тыс.м3 важнее становится максимальная ширина,для меньших выносов значимы средняя ширина и длина.Слабое влияние ширины для крупных селей объясняется достижением ее максимальных значений.

Ледник,сформировав пьедестал,в дальнейшей его эволюции играет роль поставщика влаги,которая на определенном этапе может аккумулироваться в пьедестале в больших объемах.Поэтому даже крупнейшие селевые врезы образованы ниже ледниковэпо площади не превышающих 0,5 км^. • *

В отличие от моренных пьедесталов селевые явления обнаруживает только треть КГ.Нередко следы схода селей с КГ' незаметны на их уступах,вследствие осыпной их активности,и проявляются в нижележащих частях долин.Большинство же селепрсявлений в КГ приурочены к фронтальным уступам значительной протяженности. г

Все селевые образования на уступах КГ можно 'объединить в две группы : I/ неглубокого заложения - стенки отрыва оплнвин, почти не изменяющие линию бровки уступа в плане,2/ воронкообразные рытвины,рассекающие уступ.

Основная масса селепроявлений выражена в виде оплывин:на бровке уступа - ниша /стенка/ отрыва,а на осыпном шлейфе - рытвина. По всей длине бровки уступа ниши отрыва соприкасаются между собой.

Самым информативным параметром,разделяющим по объему выносов,оказалась протяженность фронтального уступа.Минимальная протяженность уступа для селей с выносами менее 10 тыс.м3 составляет -80-90 м в сочетании с уклонами поверхности ниже уступа более 23°.При углах наклона русла-ниже уступа менее 15-20° для трансформации оплывины в рытвину протяженность уступа должна быть более 120-130 и.

Для КГ с выносами более 10 тыс.м3 характерны уступы с протяженностью более 140 м.Угол наклона русла ниже уступа-в этом сдучае уже не играет особой роли,так как оплывина,трансформированная в селевой поток,может продвигаться на малых уклонах.Крупные сели образуются в КГ со значительной площадью камнесборов /более 350 тыс.м^/,что говорит о необходимой для них значительной доле ливневой водной составляющей.

На уступах КГ второй генерации за длительный период их эволюции формируются эрозионные воронки,благодаря чему все микроселевые оплывины и рытвины объединяются в одну рытвину и выносы достигают нескольких десятков тыс.м3.

Особенностью селеформирования в КГ,преимущественно в ЗГ, является возможность образования внутренних водоемов и прорывов этих водоемов с образованием селевых потоков.

Реже,чем на участках фронтальных уступов селевые потоки образуются на боковых откосах КГ в результате схода оплывин и подрезки основания склона бокового уступа водным потоком из внутренних емкостей.

Селевые потоки в КГ обычно сходят раз в 30-40 и более лет. На этом фоне КГ'с наиболее благоприятными условиями водосборов отличаются повышенной селевой активностью /раз в 15-20 лет/.

Исходя из анализа морфологии уступов КГ,распределения на них селевых рытвин можно сделать вывод о том,что масштабы селевой деятельности в КГ несоизмеримо меньше,чем в пьедесталах /на 1-2 порядка/.Вследствие этого эволюция КГ протекает медленно и охватывает период в несколько тысячелетий.Значение КГ для оценки селевой опасности заключается еще и в том,что даже незначительные по объему /несколько тыс.ц3/ выносы из очагов играют роль импульсов,провоцирующих крупные сели,или формирование.се-

лей в тех бассейнах',где условия "для зарождения ливневых селей неблагоприятны. 1

На северном склоне Центрального Кавказа прорывы моренных озер довольно редкое явление.Всего насчитывается 8 объектов с достоверными фактами прорывов озер /озера в верховьях рек Малка, Ддылсу,Азау,правого притока р. Тютюсу,Сакадшльсу, Сарынсу .Измялцыеу, Ля дон/, что составляет немногим более 10?> от числа всех озер при-ледниковой зоны.

В соответствии с морфологической типизацией автора можно выделить озера на моренных контурах,на моренных пьедесталах,на КГ или с плотинами из КГ.Озера на КГ обычно не имеют поверхностного стока в отличие от пьедесталов.Прорывы озер в КГ происходят по внутренним каналам стока,в тыловых депрессиях также возможны и переливы озер.Озера на пьедесталах насыщают водой все тело пьедестала и в буквальном смысле это не является прорывом.Озера на моренных контурах не являются прорывоопасными,что не менее важно для оценки селевой опасности.

В настоящее время существует несколько озер на КГ и моренных пьедесталах,прорывы которых произойдут в будущем.

Спутниками пульсирующих ледников являются подпрудные озера с ледяными плотин ахи.В литературе на Центральном Кавказе описаны 5 пульсирующих ледников.Однако существуют ледники,пульсации которых были не столь явными,поэтому остались незамеченными.Автором на основании морфологических признаков морен пульсирующих ледников выявлены следы былых пульсаций ледников почти во всех бассейнах, детально этот вопрос не рассматривался,так как не входил в задачи диссертации.

На основании изучения морфологии моренных селевых очагов. можно выделить объекты,находящиеся на разных стадиях развития селевых процессов.Селевая деятельность в КГ в основном сохраняется на одном уровне длительное время.Селевая активность может увеличиваться в период превращения ЗГ в КГ.Существует несколько КГ, которые еще не.затронуты селевыми процессами,но морфологически сходны с селеактивными.Селевая деятельность может быть прекращена в случае полной сработки уступа на крутых скальных участках.

Моренные пьедесталы в основной своей массе прошли пик селевой активности,связанный с перестройкой их в моренные контуры и выраженный в сходе катастрофических селей.Повышение селевой опасности прогнозируется на участках с выявленными пьедесталами незатронутыми селевыми процессами.Особую значимость приобретает

распознавание, пьедесталов,скрытых под языками ледников.Это достигается в основном в результате анализа условий моренообразования. ■

В редких случаях сохранение селевой опасности пьедестала на прежнем уровне после формирования селевого вреза, возможно на участках,где вследствие закрытости от эрозии или сложной конфигурации значительная часть пьедестала в тыловой части не подверглась разрушению селевыми процессами,где пьедестал был образован в виде нескольких горизонтов и разрушен только верхний.из них. •

Чаще всего реализация селевого потенциала в виде катастрофического селевого потока приводит к снижению категории селевой опасности или полному ее .исчезновению.

С определением тенденций развития селевых явлений,связанны;«: с эволюцией моренного рельефа в оценке селевой Опасности могут быть установлены четкие рамки максимальных масштабов селепроявле-ний.

Моренные контуры не входят в группу-селеопасных форм,но ледники их образовавшие могут генерировать гляциальные прорывные паводки и наносоводные потоки.Проблема оценки опасности таких явлений решается другими методами и в настоящей диссертации не рассматривается .

основные вывода

1. Разработанная'впервые детальнал морфогенетическая типизация моренного рельефа горных ледников в совокупности с анализом условий образования моренных форм и оценкой их пораженное™ селевыми процессами позволяет решить проблему определения максимально возможных объемов единовременных селевых выносов за период деградации оледенения, ' !

2. Все морфологическое разнообразие моренного рельефа сведено в систему морфологических рядов переходных образований между крайними формами,характеризующими разные условия коренного рельефа и типы переноса обломков.

3. Основными факторами,при изменении значений .которых происходит изменение моренной (формы являются : I/ высота водораздела, контролирующая интенсивность морозного выветривания и степень покрытия камнесборов льдом в начальный период разрастания оледенения после максимального его сокращения в климатические оптиму-мы,2/ площадь и форма камнесборов совместно со степенью ледяно-

го покрытия контролирует Формирование пьедесталов и !СГ,а не моренных контуров ,3/угол наклона подстилащей поверхности при его значении менее 15-20° пре,определяет при прочих равных условиях формирование моренных контуров,а не пьедесталов.

4. .ЧаиОолее селеопасньми формами являются моренпке пьеаеота-лы.Их параметры могут служить показателями объемов единовременных селевых выносов в будущем,которье могут достигать нескольких млн.м3 рыхлообломочного материала даже при ординарных метеоусловиях .

0. Каменные глетчеры в основной сьоей массе неселеопаснн. Лишь третья часть Щ"1 с Фронтальными уступами значительной протяженности обнаруживает признаки селевой ¡деятельности.Ооъемы селевых выносов из ИГ обычно не превышают 10 тыс.м0,но в отдельных случаю? могут достигать нескольких десятков тысЛри недостаточной протяженности уступа необходимым условием для развития селей в ¡{Г является значительный уклон русла ниже уступа.Нередко первоначальные объемы выносов из КГ увеличиваются в нижних частях долин на 1-2 порядка благодаря высокой эродирующей способности потоков.

6. На настоящий момент большая часть моренных пье 'еста.тов уже исчерпала свои селевые потенциалы,для 1{Г лее прогнозируется повышение селевой активности вследствие потепления климата.

Список работ,опуоликованных по теме диссертации :

1. К вопросу о процессах формирования и трансформации селей в бассейне р.Герхожйнсу // Тр.Высокогорн.геоФпз.ин-та.-1985.-вып.^7.-С.58-71.

2. Формирование гляциальных селевых очагов при деградации ле,дников Приэльбрусья // материалы гляциол.исслед. - 1985.-вып.1)3.-С.62-71.

3. Эволюционная модель формирования гляциальных селей р.Кая-артысу /бассейн р.Баксан/ // Тр.Еысокогорн.геоФиз.ин-та,- 1987.-вып.56.-с.33-37.

4. Особенности морфологии морен и распространения очагов гляциальных селей в долине р.Адкрсу /бассейн р.Баксан/ // Тр. Высокогорк.геофиз.ин-та.-1Э87.-вып.66.-С,47-62.

5. Каменные глетчеры Центрального Кавказа как селевые очаги // Тр.Высокогорн.геофиз.ин-та.-1987.-вып.70.-С.33-42.

с. Некоторые данные о морфологии и динамике каченных глетчеров Центрального Кавказа /оассейны рек Бокса" и Чегем/ // Тр. Вксо когор н. гиофиз. ин-та. - 1987. -вып. 70. -С. 56-6-1.

7. Про/ехолленке корен-пьедест&лов - очагов формирования глчциальных селей /на примере Северного Кавказа/ // Тр.Выеокогорп. геофиз.ин-та.-1938.-вып.73.-С.46-58.

8. К вопросу о типизации моренного рельефа /на примере Северного Кавказа/ // Тр.Высокогорн.геоФиз.и"-та.-198б.-вып.73.-С. 1)3-57.

9. О каменной лавине в районе ледника Бартуйцете /Центральный Кавказ/ // йзв.Воесоюзн.Геогр.оо-ва.- 1988.-т. 120.-вып.4,-

.348-351.

Типография. ЦНИЭИуголь. Тираж 100 экз. Заказ № 275