ПЛЕЙСТОЦЕНОВОЕ ПЕРИГЛЯЦИАЛЬНОЕ РЕЛЬЕФООБРАЗОВАНИЕ НА ТЕРРИТОРИИ ЗАКАМЬЯ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН

ВЕСТНИК УДМУРТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

2010. Вып. 4
БИОЛОГИЯ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ

Исследования физико-географических особенностей региона

УДК 551.4:551.341

Г.Ш. Валиуллина, А.Г. Илларионов

ПЛЕЙСТОЦЕНОВОЕ ПЕРИГЛЯЦИАЛЬНОЕ РЕЛЬЕФООБРАЗОВАНИЕ 
НА ТЕРРИТОРИИ ЗАКАМЬЯ РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН 

Излагаются основные положения современной «Геокриологии» по вопросам перигляциального осадконакопления и рельефообразования. На основе принципа актуализма рассматривается проявление этих процессов в 
плейстоцене на основных морфологических элементах земной поверхности – на водоразделах, в днище речных 
долин и на их склонах в пределах конкретной территории.

Ключевые слова: геокриология, плейстоценовая перигляциальная зона, перигляциальное осадконакопление и 
рельефообразование.

Геокриология и некоторые положения ее теории относительно процессов осадко- и релье
фообразования в современной криолитозоне

Век тому назад, в 1909 г., польский географ В. Лозинский ввел в научный обиход термин «пе
ригляциальный» для обозначения «края плейстоценового ледника Европы с суровым климатом, где 
господствовало морозное выветривание, давшее обилие обломочного материала» [5. С. 8]. Раскрытию сущности процессов, происходящих во внеледниковой территории, получившей название «перигляциальной зоны» или «перигляциальной области», в значительной степени способствовало становление такой научной дисциплины, как мерзлотоведение, переросшей впоследствии в геокриологию. Вклад русских ученых в разработку основ этой науки является исключительным. Истина, что 
«наука это дитя нужды», как нельзя лучше раскрывается историей становления и развития этих научных дисциплин. Дело в том, что основным «действующим лицом», управляющим процессами осадко- и рельефообразования во внеледниковой, перигляциальной зоне была и есть вечная мерзлота. 
Верхняя часть литосферы, скованная вечной мерзлотой и получившая название «криолитосферы»
или «криолитозоны», как известно, занимает в настоящее время 65 % территории России. В эпохи 
плейстоценовых оледенений она, возможно, занимала всю или почти всю ее площадь. Необходимость освоения территорий с мерзлыми грунтами и была предпосылкой зарождения вышеупомянутых наук. Издание в 1998 г. Кембриджским университетом «Общей геокриологии» Э.Д. Ершова [22] 
является несомненным признанием авторитета российских ученых в изучении криолитозоны.

Вопросы осадконакопления и рельефообразования в современной криолитозоне подробно ос
вещены в работах отечественных и зарубежных ученых – В.В. Баулина, Б.И. Втюрина, Е.А. Втюриной, Г.Ф. Грависа, Н.С. Данилова, Н.С. Даниловой, Б.Н. Достовалова, Э.Д. Ершова, Т.Н. Каплиной, 
Е.М. Катасонова, С.П. Качурина, В.Н. Конищева, В.А. Кудрявцева, А.И. Попова, Н.Н. Романовского, 
М.И. Сумгина, В.Л. Суходровского, П.Ф. Швецова, П.А. Шумского, Ж. Бюделя, Я. Демека, Я. Дылика, А. Кайе, Ж. Трикара, А.Л. Ушборна и многих других.

Изучение современной криолитозоны выявило ряд фундаментальных закономерностей её 

строения и функционирования.

1. Лед, цементирующий органоминеральную часть пород криолитозоны, выступает как составная 

часть геологического разреза верхней части литосферы. В результате цикличного промерзания и протаивания верхней части криолитозоны разной продолжительности – от суточной и сезонной до долгопериодичной геологической – минеральная часть криолитозоны подвергается существенному преобразованию. Причиной этих преобразований являются объемно-градиентные напряжения, вызванные изменениями физических характеристик мерзлых и талых пород. Эти преобразования сопровождаются 
изменением «структуры и текстуры минеральной части породы, которое при диагенезе обычного типа 
реализуется на протяжении десятков и сотен тысячелетий» [22. С. 201]. Был выделен особый тип литогенеза, названный мерзлотным, или криогенным, при котором возникает качественно новая порода –
криогенная. Характерной особенностью криогенных пород является их текстура, представляющая собой совокупность криогенной текстуры и текстуры органоминеральной части осадков.

Плейстоценовое перигляциальное рельефообразование…
127

БИОЛОГИЯ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ
2010. Вып. 4

2. Наиболее глубокие преобразования свойств и характеристик исходных горных пород проис
ходят в верхней сезонно-активной, или «деятельной», части криолитозоны. Здесь в пределах сезонно-талого (СТС) и сезонно-мерзлого (СМС) слоев в результате многократно повторяющихся переходов воды в лед и обратно (вода  лед) при расклинивающем действии кристаллов льда происходит 
активное дробление пород, или морозное выветривание. Продукт морозного выветривания – криоэлювий играет важную роль в формировании генетических и литолого-фациальных особенностей 
осадков перигляциальной зоны. Мощность криоэлювия зависит в основном от температурного режима верхней части криолитозоны, определяемого, в свою очередь, в значительной степени географической средой. Важную роль из показателей среды, влияющих на мощность и особенности строения 
криоэлювия, играют геологический субстрат, рельеф, экспозиция и крутизна склонов, растительность, заболоченность и обводненность территории [27].

3. Лед в криогенных породах содержится в разной форме. Особое осадко- и рельефообразую
щее значение имеют жильные и инъекционные льды. Жильные льды образуются в вертикальных морозобойных трещинах, имеющих в плане вид полигональной решетки, а в разрезе – форму клина или 
жилы. Вследствие этого они получили название полигонально-жильных льдов [30; 32]. Инъекционный лед представляет собой скопление, образовавшееся в результате внутригрунтового замерзания и 
кристаллизации свободной подземной воды, внедрившейся в мерзлые или промерзающие горные породы под напором [22].

4. Разнообразие и формы текстур в мерзлых породах в значительной степени определяются со
ставом и строением их органоминеральной части. Большим разнообразием отличаются криогенные 
текстуры слоистых пород различного литологического состава. В контактирующих слоях разными 
механическими и теплофизическими свойствами резко дифференцируются процессы усадки и набухания, соответственно объемно-градиентные напряжения, сопровождающиеся самыми разнообразными нарушениями первичного залегания горных пород. Эти нарушения получили название криодислокаций [13].

5. Текстуры мерзлых пород после деградации мерзлоты «консервируются» в разрезах горных 

пород и формах рельефа бывших перигляциальных областей как надежные индикаторы смены палеогеографических обстановок. Так, например, после деградации мерзлоты полигонально-жильные 
льды, существенно наследуя текстурные особенности мерзлых пород, трансформируются в псевдоморфозы по ледяным клиньям. На земной поверхности они сохранились в виде форм полигональноблочного микрорельефа. Инъекционный лед после своей деградации запечатлел в текстуре вмещающих пород самые разнообразные по форме и размерам криодислокации.

6. Морозное выветривание, сопровождающееся тысячекратно повторяющимися процессами про
мерзания и протаивания, обусловливает тонкий механический состав криоэлювия [26]. В криоэлювии 
по осадочным породам, как правило, доминирует фракция мелкого алеврита (0,05-0,01 мм). Тонкий механический состав криоэлювия вместе с другими климато-ландшафтными условиями перигляциальной 
зоны (слабое проективное покрытие продуктов выветривания растительностью; повышенная их увлажненность, а местами тиксотропность; затяжное снеготаяние; моросящий характер дождей и т.д.) делает 
его легко доступным для сноса и транспортировки разными агентами рельефообразования.

7. Криогенный литогенез придает всему генетическому ряду четвертичных осадков специфиче
ские особенности строения и залегания. Последние стали основанием для выделения их в особую перигляциальную формацию [14]. Значительное место в составе этой формации занимают склоновые 
отложения, формирующиеся в результате «вязкопластического течения увлажненных тонкодисперсных грунтов и почвы» [34]. Это течение сопровождается формированием сильно выположенных (до 
1,5 – 30) солифлюкционных склонов и коррелятных им солифлюкционных отложений. Затяжное снеготаяние усиливает рельефообразующую роль снежников. Их деятельность, получившая название нивации [13], играет существенную роль в преобразовании морфологии подстилающего рельефа. Весьма специфическими особенностями строения и залегания отличаются аллювиальные отложения, 
накапливающиеся в перигляциальной климато-ландшафтной обстановке [5; 8; 15]. Очень заметную 
роль в структуре литодинамических комплексов перигляциальной зоны занимают ветро-песчаные 
потоки и сформированные ими эоловые формы рельефа и осадки. Широкое, практически повсеместное развитие осадков перигляциальной формации придает ей в целом покровный характер залегания.

Изучение геологических и геоморфологических процессов современной криолитозоны имело и 

важное методологическое значение для глубокого понимания с позиций актуализма [24] процессов и 
явлений в мерзлых грунтах в геологическом прошлом, особенно в эпохи четвертичных оледенений.