stringtranslate.com

Узорчатая земля

Узорчатая земля под холмом Муги на горе Кения находится в зоне сезонного заморозка. [1]
Пинго и полигональная площадка возле Туктояктука , Северо - Западные территории, Канада

Узорчатая земля — это отчетливый и часто симметричный естественный рисунок геометрических фигур, образованный деформацией грунтового материала в перигляциальных регионах. Обычно он встречается в отдаленных регионах Арктики , Антарктиды и Австралии , но также встречается везде, где чередуются замерзание и оттаивание почвы ; узорчатая земля также наблюдалась в гиперзасушливой пустыне Атакама и на Марсе . [2] [3] Геометрические формы и узоры , связанные с узорчатой ​​землей, часто ошибочно принимаются за художественные творения человека. Механизм образования узорчатой ​​земли долгое время озадачивал ученых , но введение компьютерных геологических моделей за последние 20 лет позволило ученым связать его с пучением при замерзании , расширением, которое происходит при замерзании влажных, мелкозернистых и пористых почв.

Типы

Узорчатая почва может быть найдена в различных формах. Обычно тип узорчатой ​​почвы в данной области связан с преобладанием крупных камней в местных почвах и частотой циклов замерзания-оттаивания. [4] [5] [6] [7] [8] [9]

Узорчатая почва в виде почвенных полигонов, расположенных в гиперзасушливой пустыне Атакама [2]

Полигоны

Полигональные структуры почвы, типичные для арктической тундры.

Полигоны могут образовываться либо в районах вечной мерзлоты (как ледяные клинья ), либо в районах, подверженных сезонным заморозкам . Камни, из которых состоят эти поднятые каменные кольца, обычно уменьшаются в размерах с глубиной. [6] [10]

В северных районах канадских бореальных лесов , когда болота достигают эвтрофного климакса и создают осоковый покров, лиственница лиственничная и черная ель часто становятся ранними колонистами внутри такого полигонального климаксового осокового покрова. [11]

Круги

Частично расплавленные и обрушившиеся литальсы (выпуклые холмы, обнаруженные в вечной мерзлоте) оставили на архипелаге Шпицберген кольцевые структуры .

Круги имеют размер от нескольких сантиметров до нескольких метров в диаметре. Круги могут состоять как из сортированного, так и из несортированного материала и обычно встречаются с мелкими осадками в центре, окруженными кругом из более крупных камней. Несортированные круги похожи, но вместо того, чтобы быть окруженными кругом из более крупных камней, они ограничены круговым краем растительности . [12] [6]

Шаги

Ступени могут быть разработаны из кругов и многоугольников. Эта форма узорчатой ​​земли обычно представляет собой террасообразную особенность, которая имеет границу либо из более крупных камней, либо из растительности на стороне, обращенной вниз по склону, и может состоять из сортированного или несортированного материала. [4] [6]

Полоски

Перигляциальные каменные полосы в Антарктиде [13]

Полосы — это линии камней, растительности и/или почвы, которые обычно образуются из переходных ступеней на склонах под углом от 2° до 7°. Полосы могут состоять как из отсортированного, так и из несортированного материала. Сортированные полосы — это линии более крупных камней, разделенных областями более мелких камней, мелкого осадка или растительности. Несортированные полосы обычно состоят из линий растительности или почвы, разделенных голой землей. [14] [15] [6]

Было высказано предположение, что перигляциальные полосы на равнине Солсбери в Англии, которые случайно совпали с восходом солнца в середине лета и заходом солнца в середине зимы , вызвали благоговение и почитание у доисторических людей, что в конечном итоге привело к строительству Стоунхенджа . [ 16]

Формирование

Узорчатая почва в полярной области Марса

В приледниковых районах и районах, подверженных сезонным заморозкам, повторяющееся замерзание и оттаивание грунтовых вод выталкивает более крупные камни к поверхности, в то время как более мелкие камни текут и оседают под более крупными камнями. На поверхности области, богатые более крупными камнями, содержат гораздо меньше воды, чем высокопористые области более мелкозернистых отложений. Эти водонасыщенные области более мелких отложений обладают гораздо большей способностью расширяться и сжиматься по мере замерзания и оттаивания, что приводит к боковым силам, которые в конечном итоге складывают более крупные камни в скопления и полосы. Со временем повторяющиеся циклы замерзания-оттаивания сглаживают неровности и неправильной формы кучи, образуя общие многоугольники, круги и полосы узорчатой ​​земли. [17]

Узорчатая почва встречается в альпийских районах с циклами замерзания и оттаивания. Например, на горе Кения сезонный слой инея местами находится на несколько сантиметров (дюймов) ниже поверхности. [1] Узорчатая почва присутствует на высоте 3400 метров (11 155 футов) к западу от холма Муги. [18] Эти холмы растут из-за повторяющегося замерзания и оттаивания почвы, втягивая больше воды. На высоте около 4000 метров (13 123 футов) есть блоковые поля , где земля растрескалась, образуя шестиугольники. Солифлюкция происходит, когда ночные температуры замораживают почву, прежде чем она снова оттаивает утром. Это ежедневное расширение и сжатие почвы препятствует образованию растительности. [19]

Мороз также сортирует осадки в земле. После того, как мантия выветривается, более мелкие частицы имеют тенденцию мигрировать от фронта замерзания, а более крупные частицы мигрируют под действием силы тяжести. Узорчатая почва формируется в основном в активном слое вечной мерзлоты. [17] [20]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ аб Граб, Стефан В.; Гатебе, Чарльз К.; Киньюа, Энтони М. (2004). «Наземные термические профили горы Кения, Восточная Африка». Geografiska Annaler: Серия A, Физическая география . 86 (2): 131–141. дои : 10.1111/j.0435-3676.2004.00219.x. ISSN  0435-3676. JSTOR  3566103. S2CID  129324724.
  2. ^ ab Sager, Christof; Airo, Alessandro; Arens, Felix L.; Schulze-Makuch, Dirk (2021-01-15). "Новый тип песчаных клиновидных полигонов в сцементированных солями почвах гипераридной пустыни Атакама". Геоморфология . 373 : 107481. Bibcode : 2021Geomo.37307481S. doi : 10.1016/j.geomorph.2020.107481 . ISSN  0169-555X.
  3. ^ "Southern Hemisphere Polygonal Patterned Ground". Mars Global Surveyor: Mars Orbiter Camera . Malin Space Science Systems. Архивировано из оригинала 27 октября 2016 года . Получено 8 ноября 2013 года .
  4. ^ ab "Patterned Ground". Архивировано из оригинала 29 марта 2017 года . Получено 21 сентября 2016 года .
  5. ^ Ballantyne, CK (1986). «Несортированная узорчатая почва в горах Северного нагорья Шотландии». Biuletyn Peryglacjalny . 30 : 15–34.
  6. ^ abcde Аллаби, Майкл (2013). Словарь геологии и наук о Земле. Oxford University Press. стр. 429. ISBN 978-0-19-107895-8.
  7. ^ Олафур, Ингольфссон (2006). «Фотографии ледниковой геологии» . Проверено 4 марта 2007 г.
  8. ^ Kessler MA; Werner BT (январь 2003). "Самоорганизация сортированной узорчатой ​​почвы". Science . 299 (5605): 380–3. Bibcode :2003Sci...299..380K. doi :10.1126/science.1077309. PMID  12532013. S2CID  27238820.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  9. ^ Марчант, DR; Льюис, AR; Филлипс, WM; Мур, EJ; Суше, RA; Дентон, GH; Сагден, DE; Поттер-младший, N.; Лэндис, GP (2002). «Формирование узорчатой ​​почвы и сублимационной отложения над ледниковым льдом миоцена в долине Бикон, Южная Земля Виктории, Антарктида». Бюллетень Геологического общества Америки . 114 (6): 718–730. Bibcode : 2002GSAB..114..718M. doi : 10.1130/0016-7606(2002)114<0718:fopgas>2.0.co;2.
  10. ^ Тревор-Бэттье, Обин (1921). «Теория происхождения поверхностных полигонов в полярных странах». Географический журнал . 58 (4): 306–309. doi :10.2307/1781041. ISSN  0016-7398. JSTOR  1781041.
  11. ^ C. Michael Hogan. 2008. Black Spruce: Picea mariana, GlobalTwitcher.com, ред. N. Stromberg Архивировано 05.10.2011 на Wayback Machine
  12. ^ Hallet, Bernard (2013). «Каменные круги: форма и кинематика почвы». Phil. Trans. R. Soc. Lond. A. 371 ( 2004): 20120357. Bibcode : 2013RSPTA.37120357H. doi : 10.1098/rsta.2012.0357 . PMID  24191111.
  13. ^ Дэвис, Бетан. "каменные полосы". AntarcticGlaciers.org . Получено 24.03.2022 .
  14. ^ Кинг, Р. Б. (1971). «Ваун-полигоны и полосы в горах Кэрнгорм, Шотландия». Журнал гляциологии . 10 (60): 375–386. Bibcode :1971JGlac..10..375K. doi : 10.1017/s0022143000022073 .
  15. ^ Баллантайн, Колин К. (2001). «Отсортированные каменные полосы холма Тинго». Scottish Geographical Journal . 117 (4): 313–324. doi :10.1080/00369220118737131. S2CID  128558678.
  16. ^ Йирка, Боб; Phys.org. «Новые раскопки предполагают, что Стоунхендж был построен с учетом летнего и зимнего солнцестояния». phys.org . Получено 24.03.2022 .
  17. ^ ab Easterbrook, Don J. (1999). Поверхностные процессы и формы рельефа (2-е изд.). Prentice Hall. стр. 418–422. ISBN 978-0-13-860958-0.
  18. ^ Бейкер, Б. Х. (1967). Геология района горы Кения; градусный лист 44 северо-западный квартал (с цветной картой) . Найроби: Геологическая служба Кении.
  19. ^ Аллан, Иэн (1981). Путеводитель Горного клуба Кении по горе Кения и Килиманджаро . Найроби: Горный клуб Кении. ISBN 978-9966985606.
  20. ^ Перкинс, С. (17 мая 2003 г.). «Закономерности из ниоткуда; естественные силы наводят порядок на нетронутой земле». Science News . 163 (20): 314–316. doi :10.2307/4014632. JSTOR  4014632.

Внешние ссылки