Причины и условия образования наледей

Процесс их развития включает периодически повторяющиеся прорывы во­ды на поверхность, ее растекание и послойное замерзание. Причиной излияния вод на поверхность обычно служат, во-пер­вых, повышение гидродинамического напора в результате зим­него промерзания и сужения трактов, по которым движутся подземные воды, во-вторых, возрастание гидроста­тического давления воды при промерзании озер, подозерных и других несквозных водоносных таликов. Сезонное промерзание, сужающее живое сечение потоков поверхностных и подземных вод, приводит к тому, что эти воды приобретают напор, прорывают кровлю из мерзлого грунта или льда, вырываются на поверхность, где, растекаясь, образуют слой наледного льда. Прорыв воды на поверхность уменьшает давление в водной системе. В результате излияние воды прекращается до тех пор, пока продолжающийся подток вод и сезонное промерзание вновь не приведут к нарастанию давления до величины, превы­шающей прочность кровли. Места выходов — прорывов воды на поверхность на пло­щади наледообразования — постоянно меняются в течение зимы. Количество воды, прорывающееся каждый раз на поверхность неодинаково. При движении воды по каналам в процессе нарастания давления кровля из наледного льда может изгибаться и на поверхности наледи образуется наледный бугор. На его вершине возни­кает ряд радиальных, а иногда и концентрических трещин, через которые вода и прорывается на поверхность. Иногда та­кие бугры взрываются, куски и глыбы льда разлетаются на десятки метров в сторону, а из купола вырывается столб воды. Весной многие наледные бугры, в ядре которых сохранились линзы воды, оседают, образуя в теле наледей чаши, поверхность которых разбита системой концентрических и радиальных трещин. Вода из них отфильт­ровывается вниз и уходит под наледью. Размеры наледных буг­ров весьма различны: их высота достигает 5—6 м, а протя­женность по длинной оси 100 м и более.

Периодичность излияния воды на поверхность приводит к тому, что наледный натечный лед приобретает отчетливую слоистость и линзовидно-слоистое сложение, в него бывают включены прослои снега, обычно подтаявшего за счет пропитывания водой, часто превратившегося в матово-белый лед, на­сыщенный многочисленными мелкими пузырьками воздуха. Встречаются линзы инъекционного льда, представляющие собой ядра наледных бугров. Лед в таких линзах обычно прозрач­ный с малым количеством воздушных включений.

В процессе образования наледей подземные воды часто внедряются между верхней поверхностью мерзлой толщи и про­мерзшей частью СТС. Они приподнимают последний и, не вы­ходя на поверхность, замерзают. Такой процесс может быть одиночным актом или повторяться в течение зимы многократ­но. В результате образуются так называемые подземные нале­ди и гидролакколиты.

Условия, способствующие образованию наледей подзем­ных вод. Развитию наледей благоприятствует суровый резко континентальный климат с холодными малоснежными зимами. При таком климате сезонное промерзание рек, ручьев, озер, а самое главное горных пород происходит быстро, CMC дости­гает большой глубины, а это вызывает сужение сечения водных потоков и развитие гидродинамического или гидростатиче­ского давления. Прорывающаяся наружу вода замерзает, переходя в наледный лед, а не стекает свободно, как это бывает в районах с теплыми многоснежными зимами.

Широкому распространению наледей способствуют высо­кая обводненность гидрогеологических структур, близкое зале­гание к поверхности земли подземных вод и многочисленные очаги их разгрузки. Поэтому наледи образуются наиболее ча­сто в гидрогеологических складчатых областях, особенно в тех районах, которые испытывают контрастные новейшие тектони­ческие движения.

Для южной геокриологической зоны характерны многочислен­ные, небольшие по размерам наледи, имеющие часто смешан­ные (поверхностные и подземные) источники питания. Север­ной геокриологической зоне свойственны крупные и гигантские наледи подземных вод глубокого стока и более мелкие наледи аллювиальных и других вод, приуроченных к грунтово-фильтрационным таликам.