Гигантская рябь течения

Высокие расходы и скорости суперпотоков определяли их способность производить огромную эрозионную и транспортирующую работу. Это следует из известных эмпирических формул, согласно которым твердый сток и интенсивность эрозии пропорциональны квадрату расхода русловых потоков и кубу их скорости. Строение скэбленда показывает, что геологическая работа, совершенная катастрофическими гляциальными суп

ерпотоками, производилась поразительно быстро. Расчеты подтверждают, что для прохождения всего объема воды из Чуйско-Курайских озер через проанализированный участок потребовалось бы, на пике гидрографа, исходя из приведенных выше цифр, всего около 10 минут. Ю. Хергет получил величину продолжительности суперпаводка в долине р. Чуи в 2–3 дня.

Такие потоки имели чрезвычайно высокие напряжения сдвига ложа, описываемые в виде:

τ = γ DS;

ω = γ QS/W = τ V,

где τ – напряжение сдвига ложа; γ – удельный вес воды; S – уклон русла; Q – расход; V – средняя скорость течения воды; W – ширина потока. Комбинация этих факторов дает колоссальное давление на единицу площади ложа.

Согласно формулам и, при кульминациях фладстримов глубины дилювиальных потоков превышали 400 м, скорости варьировали от 20 до 45 м/с, а у Ю. Хергета – 72 м/с. Напряжения сдвига ложа составляли от 5000 н/м2 до 20000 н/м2, а мощность потока равнялась, соответственно, от 105 до 106 вт/м2.

А.Н. Костриков выполнил гидродинамическое моделирование для сверхмощных потоков, прорывавшихся из-под гигантского Арктического ледника. В качестве основы для разработки модели он использовал представления М.Г. Гросвальда о происхождении грядово-ложбинного комплекса Северной Евразии. Результаты моделирования представляют интерес и для понимания физической характеристики потопов, которые испытали в конце плейстоцена долины Горного Алтая, Тувы и территории Channeled Scabland в Северной Америке.

А.К. Костриков пишет, что при таких скоростях жидкость течет, практически не испытывая трения о ложе, двигаясь на кавитационной подушке из газовых пузырьков, возникающих вследствие уменьшения давления в жидкости ниже давления парообразования при обтекании неоднородностей подстилающей поверхности. На отдельных участках жидкость может представлять собой сложную смесь воды, льда, кавитационных пузырьков и взвеси, поднятой с подстилающей поверхности. При таких больших скоростях возможно и плавное уменьшение средней плотности «жидкости» с высотой вследствие образования волн, всплесков, пены и водной пыли. Таким образом, заключает А.Н. Костриков, поток мог не иметь «свободной поверхности» в традиционном понимании.

В лаборатории палеогидрологического и гидроклиматического анализа Аризонского университета было установлено, что для формирования главных черт рельефа изрезанных земель Колумбийского базальтового плато в Северной Америке при расходе паводка из озера Миссула в 17 млн. м3/с потребовалось не более 3 часов. Для совершения адекватной работы такой реке, как Миссисипи в ее половодном режиме, потребовалось бы, по крайней мере, 30 тысяч лет. Сравнение энергии четвертичных дилювиальных потоков Центральной Азии с потенциальной работой, например, Оби дадут результаты никак не менее впечатляющие.

Заключение

Современные реконструкции ледниковой палеогидрологии Алтая и Тувы начались с открытия и изучения рельефа и географии гигантских знаков ряби. Если другие формы скэбленда, особенно – в горах, могут иметь неоднозначную генетическую интерпретацию, то в совокупности с гигантской рябью они дают однозначный путь к реконструкциям: были крупные оледенения и были крупные ледниково-подпрудные озера. Были систематические и грандиозные их прорывы, в результате которых за часы-дни-недели кардинально менялась исходная топография. Гигантские знаки ряби течения, таким образом, – исключительное доказательство катастрофических прорывов ледниково-подпрудных озер и / или взрывного таяния криосферы.

Открытие и крупномасштабное картографирование новых местонахождений полей гигантских знаков ряби течения и других дилювиальных образований предоставит исследователю новый научный и методологический инструмент для реконструкции известной сегодня лишь в общих чертах грандиозной системы перигляциальных палеостоков всей Центральной и Северной Азии.

На территориях, где установлено четвертичное оледенение и приледниковые водоемы, должны быть обнаружены гигантские знаки ряби течения. На территориях, где обнаружены гигантские знаки ряби течения, должны быть обнаружены и следы четвертичных оледенений и ледниково-подпрудных озер.

Согласно реестру Американской геологической службы, позднечетвертичные алтайские дилювиальные потоки, открытые и реконструированные в первую очередь по гигантским знакам ряби течения, по своим гидравлическим характеристикам занимают первое место в мире, североамериканские миссульские – второе, и тувинские – третье.

Литература

1. Арнольд В.И. Теория катастроф. – М.: Наука, 1990. №2. 128 с.

2. Атлас снежно-ледовых ресурсов мира. – М.: РАН, 1997. Т.2. Кн. 2. 392 с.

3. Барышников Г.Я. Развитие рельефа переходных зон горных стран в кайнозое. – Томск: Томский ун-т, 1992. 182 с.

4. Барышников Г.Я., Платонова С.Г., В.П. Чичагов. Геоморфология гор и предгорий // Геоморфология, 2003. №1. С. 108–109.

5. Борисов Б.А., Минина Е.А. Ледниковые отложения Алтае-Саянской горной области. – Хронология плейстоцена и климатическая стратиграфия. Л.: Наука, 1973 С. 240–251.

6. Борисов Б.А., Минина Е.А. О гипотезе катастрофических гляциальных паводков на территории Алтае-Саянской области в свете геолого-геоморфологических данных // Всероссийское совещание «Главнейшие итоги в изучении четвертичного периода и основные направления исследований в ХХI веке». СПб, 1998. С. 90–91.

7. Бутвиловский В.В. О следах катастрофических сбросов ледниково-подпрудных озер Восточного Алтая // Эволюция речных систем Алтайского края и вопросы практики. – Барнаул, 1982. С. 12–17.

8. Бутвиловский В.В. Палеогеография последнего оледенения и голоцена Алтая: событийно-катастрофическая модель. – Томск: Томск. ун-т, 1993. 253 с.

9. Волков И.А., Зыкина В.С. Южная часть Западно-Сибирской равнины / Западная Сибирь // Развитие ландшафтов и климата Северной Евразии. – М.: Наука, 1993. Вып. 1. С. 32–35.

10. Геокриология СССР. Европейская территория СССР. – М.: Недра, 1988. 358 с.

11. Геокриология СССР. Средняя Сибирь. – М.: Недра, 1989. 414 с.

12. Гришанин К.В. Динамика русловых процессов. – Ленинград: Гидрометеоиздат, 1969. 166 с.

13. Гросвальд М.Г. Последнее оледенение Саяно-Тувинского нагорья: морфология, интенсивность питания, подпрудные озера // Взаимодействие оледенения с атмосферой и океаном / Ред. В.М. Котляков – М.: Наука, 1987. С. 152–170.

14. Гросвальд М.Г. Евразийские гидросферные катастрофы и оледенение Арктики. – М.: Научный мир, 1999, 120 с.

15. Гросвальд М.Г. Оледенение и вулканизм Саяно-Тувинского нагорья // Изв. РАН. Сер. географическая, 2003. №2. С. 83–92.

 Скачать реферат