Климат, лед, вода, ландшафты

Climate, ice, water, landscapes

Рудой Алексей Николаевич

Scablands. Скэбленд: экзотические ландшафты


Sc-1Scablands. Скэбленд: экзотические ландшафты

© А.Н. Рудой, Томский государственный университет. Россия, Томск

Скэ́бленд (скейбленд, скэйбленд, scablands) — это территория ледниковой и приледниковой зон, подвергающиеся или подвергавшиеся ранее многократному воздействию катастрофических суперпаводков (дилювиа́льных потоков, потопов, фладстри́мов, мегафла́дов) из ледниково-подпрудных озер, оставивших оригинальные эрозионные, эворзионные и аккумулятивные (дилювий) образования, по которым возможно реконструировать историю скэбленда и дать прогноз [1]. Скэбленд — это площадь, рассеченная параллельными ложбинами, изобилующая каплевидными в плане холмами, водобойными (эворзионными) котлами и следами кавитации; геоморфологический ландша́фт, созданный гидросферной катастрофой [2].

 

Kessel

 

Рис. 1. Исполи́новы котлы («сухие водопады») на территории Channeled Scabland Колумбийского базальтового плато. Фото Кинана Ли.


История возникновения термина

При введении новых терминов для описания катастрофических сбросов из приледниковых озёр различных типов  автор этого сообщения, который и сформулировал первое данное здесь определение, в большинстве случаев использовал фонетическую форму привноса в русскую научную лексику слов, уже утвердившихся на западе для соответствующих понятий. Так термин «скэбленд» («скейбленд») открыватель миссульских паводков Джон Харлен Бретц (Рис. 2) применял, подразумевая буквальное значение английского слова «scab», то есть «короста, струп».


Североамериканские ледниково-подпрудные озёра Колумбия, Мизула и др, блокированные Кордильерским и Лаврентьевским  ледниковыми щитами в позднем висконсине, и территория Channeled Scabland. 

Поскольку слово «долина» не выражало морфологических особенностей густой сети сухих русел, врезанных в Колумбийский скэбленд, Дж. Бретц назвал эти русла более точным термином «каналы», после чего вся территория получила название «The Channeled Scabland» [3]. Отсюда понятно, что основным аргументом для такого наименования послужили дилювиально-эрозионные и эворзионные формы скэбленда, то есть кули́ (Grand-Coulee, по названиям населенных пунктов и водотоков Гранд-Кули́, Линд-Кули́ и др.) и сухих водопадов, или т. н. исполиновых котлов (рис. 1 ). [4].

Один из самых характерных элементов скэбленда, известных сегодня — рельеф гигантских знаков ряби течения [5] (рис.3), был понят гораздо позже.

Рис. 2. Профессор Дж. Х. Бретц — открыватель Channeled Scablands, Лаурет высшей награды Американского Геологического общества — Пенроузской медали, и профессор Виктор Р. Бейкер, продолживший и значительно развивший исследования Бретца и других передовых геологов и геоморфологов планеты в области флювиальной геоморфологии, седиментологии и сравнительной планетологии не только на Земле, но и на других планетах Солнечной системы, Президент Геологического общества Америки в 1990-х годах [6]. 1977, фото Rhodo Bretz Riley, дочери великого геолога.

Рис. 3.  Одно из самых эффектных в мире полей рельефа гигантских знаков ряби течения на правобережье р. Тетё́ в Курайской впадине, Алтай. Аэрофотоснимок

В горах Южной Сибири крупнейшие каналы стока из приледниковых озёр в основном наследовали речные долины (за исключением ущельев прорыва и за́плеска). Не они были первыми и главными свидетельствами и доказательствами дилювиального происхождения скэбленда, хотя именно они во многом определяют его облик. В связи с этим автор и предложил первое определение, геоморфологически дополненное позже М. Г. Гросвальдом. В. М. Котляко́в серьезно сузил пионерное значение понятия, приведя в своём словаре, по-существу, дословный перевод с английского для лишь одного из частных случаев результата прямого ледникового воздействия (экзара́ции) на подстилающую поверхность [7].


Сухие каналы-каньоны участка Channeled Scabland с многочисленными кавитационными субаквальными котлами. Британская Колумбия. Фото Tom Forster [8]. Ландшафт напоминает поверхность Чаганского скэбленда на Алтае, основные различия заключаются в том, что чаганский участок сложен обработанными палеозойскими глинистыми сланцами, часто поставленными на голову, а территория Колумбийского базальтового плато сложено горизонтально залегающими слоями переслаивающихся базальтов. Чаганский скэбленд относится к горным районам, в то время как Колумбийское плато представляет из себя почти равнину.

В настоящее время довольно тщательно исследована территория североамериканского скэбленда, в особенности — собственно поверхность и строение Channeled Scabland в Британской Колумбии. Интенсивно исследуются и скэбленды гор Южной Сибири, в особенности — механизмы «лавинного» накопления дилювиальных толщ. Несомненным скэблендом является слабоизученная обширная территория Путорана. Совсем недавно выявлены следы работы дилювиальных потоков на ТибетеПамире и в горах Южной Америки, а также современная гигантская рябь течения на Аляске, у конца ледника Алсе́к [9].

Определение «скэбленда» возможно расширить в связи с марсианскими открытиями и в связи с разработкой моделей геофизического эффекта подледных извержений вулканов. В этом аспекте происхождение скэблендов целесообразно связывать также и с внезапным (взрывным) таянием криосфе́ры и (или) катастрофическими прорывами вод под мерзлотой и между ее слоями как на Земле, так, в частности, и на планете Марс [10].


Строение скэблендов

Поверхность строение скэбленда формируется тремя типами рельефообразующего процесса, определяющими совокупность набором форм дилювиального морфолитокомлекса и преобладание одних форм над другими в зависимости от объема прорвавшихся озер, мощности ледниковых плотин, исходного ландшафта и количества и энергии дилювиальных потоков (мегафладов, фладстримов, пото́пов). Это процессы дилювиальной суперэрозии, дилювиальной эворзии и дилювиальной аккумуляции. Классификация типов и форм дилювиа́льного морфолитоко́мплекса была предложена в середине 1980-х годов и в настоящее время практически не претерпела изменений [1].


Дилювиальная эрозия

Дилювиальная суперэрозия приводит в первую очередь к выработке глубоких ущелий на путях стока воды (ущелья проры́ва). На прямолинейных участках магистральных долин стока частично или полностью вымывается обломочный материал, разрушаются выпуклые склоны, интенсивно подрезаются древние конусы выноса; долины переуглубляются.

Рис. 4. Фрагмент Чаганского скэбленда. По одному из ущельев протекает река Чаган. Алтай, август 2000. Фото автора.

Перевальные седловины, по которым вода при переполнении озер сбрасывалась в соседние бассейны, превращаются в сквозные долины (спиллве́и), имеющие каньонообразные, реже — узкие ящикообразные поперечные профили. В тех случаях, когда долина стока не вмещала проходящие массы воды, поток заплескивался через местные водоразделы, вырабатывая серию дилювиально-эрозионных долин и ущельев заплеска. Поток при этом транспортирует и аккумулирует высоко на склонах и на водоразделах эррати́ческий материал иногда очень больших размеров: валуны и глыбы весом в десятки и сотни тонн. В отличе от эрратических валунов ледникового происхождения дилювиальный эрратический материал, как правило, весьма слабо окатан.
Выделенные в Северной Америке дилювиально-эрозионные каналы-кули́ горах Центральной Азии встречаются редко. Возможно, их существование пока просто не доказано. Дальнейшие полевые исследования покажут реальность существования таких каналов в областях распрастранения четвертичных базальтовых покровов в Восточной Туве и в бассейнах Хубсугу́льской и Дархатской межгорных впадин. В частности, М. Г. Гросвальд  [11] определенно указывает на дилювиально-эрозионный генезис глубокого каньо́на р. Кызы́л-Хема, который прорезает, помимо гранитов иметаморфических пород, мощную толщу четвертичных база́льтов. Очень перспективен в смысле обнаружения дилювиальных каналов стока, судя по палеогляциологической ситуации, обширный район плато Путорана, а также вся территория Тунгу́сского тра́ппового плато (рис. 10). Кроме этого, весьма вероятно, что крупнейшими каналами-кули́ на Алтае являются долины рек Чулышма́на, Башкауса иАргу́та. Морфологически они очень похожи на дилювиальные каньоны-кули Северной Америки. Палеогидрология Восточного и Центрального Алтая также не противоречит этой модели [12].


Рис. 5. Френчман Кули, сформированные от двух сухих исполиновых котлов, бассейн Колорадо.

Пока же на Алтае, в частности, обнаружен один не вызывающий сомнений участок скэбленда, где система ветвящихся, изломанных в плане и глубоких (50-70 м) каналов-кули осложняет центральную часть долины р. Чага́н ("чаганский скэленд") [13].

Tim_______________

Участок колумбийского скэбленда в штате Вашингтон, рассечённый параллельными бороздами и мелкими каньонами подводного катастрофического выпахивания, а также осложненный эворзионно-кавитационными подводными воронками и исполиновыми котлами (сухими водопадами). Фото Tom Forster.


Дилювиальная эворзия

Формы дилювиальной эво́рзии генетически и пространственно связаны со спиллвеями и дилювиально-эрозионными долинами прорыва и заплеска. Эво́рзия — это разрушение горных пород, обусловленное донным вращением субвертикально падающей воды. Судя по данным лабораторных исследований, эворзия коренных пород дилювиальными потоками, особенно на участках со сверхкритическими скоростями течения, могла происходить очень быстро. Причина этого — в процессах кавитацио́нного разрушения пород, которые развивались на контакте ложа с воздушно-водяной смесью. Гидродинамические кавитационные каверны возникают в жидкости из-за местных понижений давления в результате увеличения скорости течения. Перемещаясь с потоком в зоны более высокого давления, каверны захлопываются, излучая при этом ударную волну, которая разрушает субстрат. В таких условиях даже при небольших скоростях потока (около 5 м/с) кавитация отвечает скоростям 100 м/с. Скорости же дилювиальных потоков были гораздо больше. Кавитационные процессы очень характерны для дилювиальной эрозии, а дилювиально-эворзионные образования вообще правильнее называть дилювиальными эворзионно-кавитационными.
При сбросах части озерных вод из ледниково-подпрудных озёр через местные водоразделы и перевальные седловины нередко возникали кратковременные, но исключительно энергичные водопады, продуцировавшие огромные, в сотни метров в диаметре и в десятки метров глубиной, водобойные ванны, воронки и котлы высверливания. Некоторые из таких дилювиально-эворзионных впадин сейчас заняты озерами, другие же в настоящее время безводны.
Примером дилювиально-эворзионных кавитационных котлов, ныне заполненных водой, может служить известное на Алтае озеро Ая (рис. 6).

Рис. 6. Кавитационно-эворзионная впадина, занятая озером Ая на Алтае.  Фотограф

Котловина этого озера, как и рядом располагающиеся эворзионные впадины «Мохового болота» и Пионерской, находится на левом берегу Катуни выше по течению от пос. Платово. Все эти впадины выбиты в поверхности 60-метровой галечниковой террасы и имеют размеры соответственно 1200 ×200, 400 × 390 и 200 × 70 метров. Воды сбрасывались через спиллвеи, пропиленные в узком, преимущественно гранитоидном гребне, вдающемся в долину Катуни.
Кроме Айских впадин в Горном Алтае весьма впечатляюще выглядят «сухие водопады» в центральной части долины р. Чулышмана, в районе урочища Катуяры́к, куда сбрасывались излишки воды из Улага́нского ледниково-подпрудного озера в ледниковый постмаксимум последнего оледенения. Более мелкие, но также очень эффектные дилювиально-эворзионные формы можно наблюдать на юго-западном склоне Шапша́льского хребта в нижней части правого берега трога-каньона р. Чульча́, в низовьях р. Шавла́ (приток Чулышмана), а также в нижней по течению правобережной части р. Чаган-Узун  в Юго-Восточном Алтае .
На севере Горного Алтая сибирский геолог Г. Г. Русанов при крупномасштабной геологической съемке недавно выделил несколько десятков эворзионно-кавитационных впадин, из которых только на небольшом пространстве между селами Манжеро́к  и А́я находится 20 таких образований общей площадью в 2 кв. км. Размеры этих котлов от 30 м до 2000 м в диаметре, глубины — от 4-х до десятков метров. Из известных и доступных для изучения дилювиально-эворзионных котловин выделяется озеро Манжерокское (рис. 7).

Рис. 7. Манжерокское озеро на Алтае. Фотограф

Подобная ему котловина (600 × 250 м), частично занятая озером, обнаружена Г. Г. Русановым на относительной высоте 60 м в сквозной долине на местном водоразделе рр. Устюбы и Катуни выше с. Нижняя Каянча. При прохождении дилювиального потока, полагает Г. Г. Русанов, часть воды перед крутым поворотом долины перехлестывала через местные водоразделы, а на противоположных склонах возникали энергичные водопады, формировавшие за короткие (минуты-часы-дни) время огромные водобойные ванны и котлы высверливания диаметром в сотни и глубиной в десятки метров [14].
В Горном Бадахша́не очень красивы ступенчатые «сухие водопады» на левом склоне долины р. Ванч, расположенные непосредственно напротив конечно-моренного вала ледника Русского географического общества [15]. На каждой из ступеней этого каскада имеется глубокий (до 10 м) водобойный котел округлой формы, заполненный талой снежниковой водой. Узкой перемычкой такой котел отделяется от нижеследующей ступени, где также имеется очередная заполненная водой ванна. От русла р. Ванч эворзионно-кавитационный каскад (автор стал именовать их «куйзо́пскими впадинами») отделен длинным узким гребнем так, что с реки незаметен. В сущности, «куйзо́пские впадины» выбиты в узком и глубоком маргинальном канале. Происхождение этого канала и водобойных ванн можно связать со временем прорыва ледниково-подпрудного озера в верховьях р. Ванча, возникавшего за счет подвижки ледника РГО в начале ХХ века (предположительно в 1911 году). Следы этого озера отчетливо сохранились в виде озерных террас, «упирающихся» в левобережную морену ледника РГО, и в толщи ленточных «глин», уступом прижатых к этой морене с проксимальной стороны. Возможно, что «сухие водопады» верховьев Ванча возобновлялись и позднее при катастрофических сбросах ледниково-подпрудного озера Абдукагор.
Самым же ярким примером дилювиально-эворзионных «исполиновых котлов» по-прежнему остаются водобойные ванны , а также настоящий лабиринт кавитационных котлов и сухих каналов территории Channeled Scabland (рис. 1, 2 и добавленные без нумерации).

Lake-Lenore-Lower-Coulee
Лабиринт эворзионно-кавитационных каверн и воронок, иссеченный сухими каналами и бороздами-каньонами в районе оз. Ленор, Th
e Channeled Scabland
США, штат Вашингтон. USGS.
 


Дилювиальная аккумуляция

Результаты аккумулятивной деятельности дилювиальных потоков представляют наибольший интерес, так как поддаются, в основном, однозначной геологической и морфологической диагностике, хорошо определяются в поле и дешифрируются на аэро- и космических снимках.. Они могут также служить и инструментом для расчетов гидравлических параметров дилювиальных потоков. Самыми информативными в палеогидрологическом отношении из изученных в настоящее время являются дилювиально-аккумулятивные валы и террасы (бары) (рис. 8 и 9) [16], а также гигантские знаки ряби течения (дилювиальные гряды, дюны и антидюны) [5]. Определенный интерес представляют дилювиальные бермы, изученные, правда, пока недостаточно.

Рис. 8.  Долина р. Катунь на Алтае буквально забита террасированным дилювием.
Участок устья р. Чуи. Фото автора.

 

Изучение всех вопросов, связанных с гляциоклиматическими и геологическими аспектами формирования горных и равнинных скэблендов производится в широких рамках нового направления научных исследований — четвертичной гляциогидрологии, как специального раздела общей гляциологии и геоморфологии.
Lee_with_direktion

Рис. 9. Долина р. Катунь (участок, показанный на малоформатном фото-врезке выше), объектив - с правого берега на левый. Видны площадка и уступ дилювиально-аккмулятивной террасы, в подножье которой - каменные сады дилювиальной бермы. Внизу слева - дома деревни Иня. Фото Кинана Ли.  Август 2004.


Литература

  • Bretz J. H. The Channeled Scabland of the Columbia Plateau // Geol. Soc. Am. Bull., 1923. Vol. 31. № 3. P. 617—649.
  • Pardee J. T. Unusual currents in glacial Lake Missoula, Montana // Geol. Soc. Am. Bull., 1942. Vol. 53. 1569—1600.
  • Baker V.R., Nummedal D. The Channeled Scabland. — NASA. Wash., D.S., 1978. 186 p.
  • Рудой А. Н., Бейкер В. Р. Палеогидрология скебленда Центральной Азии // Материалы гляциологических исследований, 1996. Вып. 80. С. 30-41.
  • Chernomorets S.S., Rudoy A.N. Giant ripples as a result of large lake outbursts: distribution of the phenomena in mountainous areas of the world // Mitigation of natural hazards in mountain areas. Materials of International Conference, Kyrgyz Republic, Bishkek city, 15-18 September 2009 / Head edit. T.V. Tuzova. Bishkek: Salam, 2009.P. 24-26.
  • Марченко А. Г. Проблема формирования флювиального рельефа на Марсе // Вестник Московского ун-та. Сер. географ, 1993. - № 4. - С. 87-91.
  • Гросвальд М. Г. Оледенение и вулканизм Саяно-Тувинского нагорья // Изв. РАН. Сер. географ., 2003. - № 2. - С. 83-92.
  • Rudoy A. N. Earth analogues of the channels on Mars / The 30th Int. Microsymp. on comparative Planetology. — Moskow, Oktober 8-9, 1999.
  • Гросвальд М. Г., Рудой А. Н. Четвертичные ледниково-подпрудные озера в горах Сибири // Изв. РАН. Сер. географ., 1996. - Вып. 4. - С. 112—126.
  • Гончаров С. В. Граница последнего оледенения на Среднем Енисее: положение и возраст // Докл. АН СССР, 1986. - Т. 290. - № 6. - С. 1436—1439.
  • Рудой А. Н. Гигантская рябь течения (история исследований, диагностика и палеогеографическое значение). — Томск, 2005. - 224 с.
  • Рудой А. Н., Кирьянова М. Р. Озерно-ледниковая подпрудная формация и четвертичная палеогеография Алтая // Изв. Русского географического общ., 1994. - Т. 126. - Вып. 6.-  С. 62-71.
  • Rudoy A. N., Baker V. R. Sedimentary Effects of cataclysmic Late Pleistocene glacial Flooding, Altai Mountains, Siberia // Sedimentary Geology, 1993.- Vol. 85. - N 1-4. - Р. 53-62.
  • Русанов Г. Г. Озера и палеогеография Северного Алтая в позднем неоплейстоцене и голоцене. — Бийск: БГПУ, 2007. - 164 с.
  • Paul L. Weis and William L. Newman. The Channeled Scablands of Eastern Washington: The Geologic Story of the Spokane Flood. U.S. Geological Survey, 1976. - Retrieved 2007-04-26.
  • Рудой А. Н., Земцов В. А. Новые результаты моделирования гидравлических характеристик дилювиальных потоков из позднечетвертичного Чуйско-Курайского ледниково-подпрудного озера.
  • Скэбленд (статья из Википедии.ру).

См. также

Ссылки
  1. Рудой А. Н. Геоморфологический эффект и гидравлика позднеплейстоценовых йокульлаупов ледниково-подпрудных озер Южной Сибири // Геоморфология, 1995. — Вып. 4. — С. 61-76.
  2. Гросвальд М. Г. Евразийские гидросферные катастрофы и оледенение Арктики. — М.: Научный мир, 1999. — 120 с.
  3. Bretz J. H. The Channeled Scabland of the Columbia Plateau // Geol. Soc. Am. Bull., 1923. — Vol. 31. — № 3. — P. 617—649.
  4. Mistery of Megaflood
  5. А. Н. Рудой. Giant current ripples: A Review (Гигантская рябь течения: обзор новейших данных)
  6. Baker V.R., Nummedal D. The Channeled Scabland. — NASA. Wash., D.S., 1978. 186 p.
  7. В. М. Котляков. Elsevier’s dictionary of geography: in English, Russian, French, Spanish and …
  8. Glacial Lake Missoula, Lake Bonneville and the Ice Age Floods
  9. Chernomorets S.S., Rudoy A.N. Giant ripples as a result of large lake outbursts: distribution of the phenomena in mountainous areas of the world // Mitigation of natural hazards in mountain areas. Materials of International Conference, Kyrgyz Republic, Bishkek city, 15-18 September 2009 / Head edit. T.V. Tuzova. Bishkek: Salam, 2009.P. 24-26.
  10. Rudoy A. N. Earth analogues of the channels on Mars / The 30th Int. Microsymp. on comparative Planetology. — Moskow, Oktober 8-9, 1999. Марченко А. Г. Проблема формирования флювиального рельефа на Марсе // Вестник Московского ун-та. Сер. географ, 1993. — № 4. — С. 87-91.
  11. Гросвальд М. Г. Оледенение и вулканизм Саяно-Тувинского нагорья // Изв. РАН. Сер. географ., 2003. — № 2. — С. 83-92.
  12. Рудой А. Н., Бейкер В. Р. Палеогидрология скебленда Центральной Азии // Материалы гляциологических исследований, 1996. — Вып. 80. — С. 30-41.
  13. Рудой А. Н., Кирьянова М. Р. Озерно-ледниковая подпрудная формация и четвертичная палеогеография Алтая // Известия Русского географического общества, 1994. — Т. 126. — Вып. 6. — С. 62-71.
  14. Русанов Г. Г. Озера и палеогеография Северного Алтая в позднем неоплейстоцене и голоцене. — Бийск: БГПУ, 2007. — 164 с.
  15. Рудой А. Н. Геологическая работа четвертичных гляциальных суперпаводков. Формы дилювиальной эрозии и эворзии // Известия Русского географического общества, 2001. - Т. 133. - Вып. 4. - С. 31-40.
  16. А. Н. Рудой. Giant gravel bars - дилювиально-аккумулятивные валы ("высокие террасы").
Скэ́бленд (скейбленд, скэйбленд, scablands) — это территория ледниковой и приледниковой зон, подвергающиеся или подвергавшиеся ранее многократному воздействию катастрофических суперпаводков (дилювиа́льных потоков, потопов, фладстри́мов, мегафла́дов) из ледниково-подпрудных озер, оставивших оригинальные эрозионные, эворзионные и аккумулятивные (дилювий) образования, по которым возможно реконструировать историю скэбленда и дать прогноз [1]. Скэбленд — это площадь, рассеченная параллельными ложбинами, изобилующая каплевидными в плане холмами, водобойными (эворзионными) котлами и следами кавитации; геоморфологический ландша́фт, созданный гидросферной катастрофой [2].
03.03.2011 11:31 4507
 
Прощай мой дом

JavaScript is disabled!
To display this content, you need a JavaScript capable browser.

О проекте

Всё об удивительном и загадочном мире льда и ледников, ландшафтов и людей и их жизни. Всё о планете Земля и о других планетах.

Интересы: снег, вода, горы, лед, катастрофы, все, климат, рельеф, ледники, приледниковые озёра, геоморфология, гляциология, новые теории и проекты в гляциологии, геологии и геоморфологии, а также качественная музыка и всё интересное и в науке, и в экспедициях, что сочтут для себя важным участники проекта, в природе и в жизни.. ....в общем всё.

Наши новости
Текущая информация для студентов
Ключевые слова
Авторизация



logotipЧитателям, слушателям и просто прохожим: сайт и все материалы, опубликованные на нём -  интеллектуальная собственность владельца сайта, и/или авторов соответствующих материалов. Ссылки на сайт, а также ссылки на авторов публикаций,

trudovaslava.info

(и фотографий, разумеется, тоже) обязательны. Соответствующие законы РФ и других стран известны, лицензии - на месте. Воруют, конечно, и не взирая на копирайты, но мы создали сайт для порядочных людей. Не хочется об этом напоминать, но факт любой недобросовестной ссылки-цитирования или пересказа, во- первых, будет предан широчайшей огласке через сеть всеми популярными научными каналами. А далее, возможно, последует и во-вторых..... Спасибо.

Контакты: ran@mail.tomsknet.ru