Узорчатый грунт — это отчетливый и часто симметричный природный узор из геометрических фигур, образовавшийся в результате деформации грунтового материала в перигляциальных регионах. Обычно он встречается в отдаленных регионах Арктики , Антарктиды и малонаселенной местности Австралии , но также встречается везде, где чередуются замерзание и оттаивание почвы ; узорчатый грунт также наблюдался в гиперзасушливой пустыне Атакама и на Марсе . [2] [3] Геометрические формы и узоры, связанные с узорчатым фоном, часто ошибочно принимаются за художественные творения человека. Механизм формирования узорчатого грунта долгое время озадачивал ученых, но внедрение компьютерных геологических моделей за последние 20 лет позволило ученым связать его с морозным пучением , расширением, которое происходит во влажных, мелкозернистых и пористых почвах . заморозить.
Узорчатую землю можно найти в самых разных формах. Обычно тип узорчатого грунта на той или иной территории связан с преобладанием более крупных камней в местных почвах и частотой циклов замерзания-оттаивания. [4] [5] [6 ] [7 ] [8] [9]
Полигоны могут образовываться либо в районах вечной мерзлоты (в виде клиньев льда ), либо в районах, подверженных сезонным морозам . Скалы, из которых состоят эти приподнятые каменные кольца, обычно уменьшаются в размерах с глубиной. [6]
В северных частях канадских бореальных лесов , когда болота достигают кульминации эвтрофии и образуют осоковую подстилку, тамараковая лиственница и черная ель часто являются первыми колонистами в такой полигональной кульминационной осоковой подстилке. [11]
Размер кругов варьируется от нескольких сантиметров до нескольких метров в диаметре. Круги могут состоять как из отсортированного, так и из несортированного материала и обычно состоят из мелких отложений в центре, окруженных кругом из более крупных камней. Несортированные круги похожи, но они не окружены кругом из более крупных камней, а ограничены круговой каймой растительности . [12] [6]
Ступени можно составить из кругов и многоугольников. Эта форма узорчатого грунта обычно представляет собой террасообразную структуру, которая имеет границу из более крупных камней или растительности на стороне спуска и может состоять как из отсортированного, так и из несортированного материала. [4] [6]
Полосы — это линии камней, растительности и/или почвы, которые обычно образуются из переходных ступенек на склонах под углами от 2° до 7°. Полосы могут состоять как из отсортированного, так и из несортированного материала. Сортированные полосы представляют собой линии из более крупных камней, разделенных участками из более мелких камней, мелких отложений 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 солнечным восходом солнца в середине лета и закатом солнца в середине зимы , вызвали трепет и почитание у доисторических людей, что в конечном итоге привело к строительству Стоунхендж . [16]
В перигляциальных районах и районах, подверженных сезонным морозам, повторяющееся замерзание и оттаивание грунтовых вод вынуждает более крупные камни подниматься на поверхность, поскольку более мелкие камни стекают и оседают под более крупными камнями. На поверхности участки, богатые более крупными камнями, содержат гораздо меньше воды, чем высокопористые участки более мелкозернистых отложений. Эти насыщенные водой области более мелких отложений обладают гораздо большей способностью расширяться и сжиматься по мере замерзания и оттаивания, что приводит к возникновению боковых сил, которые в конечном итоге сбивают более крупные камни в группы и полосы. Со временем повторяющиеся циклы замораживания-оттаивания сглаживают неровности и груды странной формы, образуя обычные многоугольники, круги и полосы узорчатой земли. [17]
Узорчатый грунт встречается в альпийских районах с циклами замерзания и оттаивания. Например, на горе Кения слой сезонного инея местами находится на несколько сантиметров (дюймов) ниже поверхности. [1] Узорчатая земля находится на высоте 3400 метров (11 155 футов) к западу от холма Муги. [18] Эти курганы растут из-за многократного замерзания и оттаивания земли, втягивающей больше воды. На высоте около 4000 метров (13 123 фута) есть блочные поля , где земля потрескалась и образовала шестиугольники. Солифлюкция возникает, когда ночные температуры замораживают почву, прежде чем она снова оттаивает утром. Это ежедневное расширение и сжатие почвы препятствует развитию растительности. [19]
Мороз также сортирует отложения в земле. После выветривания мантии более мелкие частицы имеют тенденцию мигрировать от фронта замерзания, а более крупные частицы мигрируют под действием силы тяжести. Узорчатый грунт образуется в основном в активном слое вечной мерзлоты. [17] [20]
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )