Уже с давних пор исследователи северных высокогорных областей обращали внимание на то, что вершины гор, поднимающиеся над границей лесной растительности, часто представляют совершенно плоские поверхности, а склоны их образуют ступени, подобные гигантской лестнице. Эти формы получили в научной литературе название «нагорных террас». Для объяснения происхождения такого ступенчатого рельефа горных вершин и склонов были предложены различные гипотезы. Некоторые авторы считали, что ступенчатость горных склонов связана с чередованием пород различной устойчивости. Другие связывали их с наличием в горных породах горизонтальных и вертикальных трещин отдельностей. Один из первых исследователей Северного Урала Л. Дюиарк считал, что нагорные террасы возникли так же, как возникают обычные эрозионные террасы в речных долинах. Л. Н. Алешков связывал их с деятельностью ледников. Близкую точку зрения высказывал Рессель. Значительный сдвиг и понимании происхождения нагорных террас произошел с того момента, когда стали подробно изучаться процессы морозного выветривания и передвижения обломочного материала под влиянием силы тяжести, которые мы теперь объединяем под названием гольцовой денудации. Большая заслуга в этом отношении принадлежит известному исследователю северо-востока С. В. Обручеву, который одним из первых обратил внимание на микрорельеф террас, значение снежных забоев и процесса течения переувлажнённого грунта по поверхности мерзлоты (солифлюкции). Работами С. В. Обручева были также окончательно развенчаны все попытки видеть в плоских поверхностях нагорных террас остатки выравненных эрозией древних поверхностей или пенепленов. Вопрос о происхождении нагорных террас приобретает сейчас большое научное и практическое значение в связи с тем, что подобные формы рельефа на севере имеют очень широкое распространение. От правильного понимания их генезиса зачастую зависит истолкование всей истории развития рельефа изучаемой горной страны, что в свою очередь определяет и направление поисковых работ, методику разведки и т. д. На Урале нами собран новый фактический материал, позволяющий шире осветить рельефо-образующую роль гольцовой денудации и некоторые вопросы происхождения ярусности рельефа. Принципиальные положения, высказанные далее, относятся не только к Уралу, но и к любой области, находящейся в зоне гольцовой денудации Как уже было отмечено выше, в этих областях наблюдаются водораздельные поверхности, представляющие горизонтальные и слабо наклонные площадки, которые располагаются на различных отметках высоты Здесь широко распространены столовые горы с почти идеально плоскими вершинами, над которыми возвышаются отдельные скалы — останцы, или усечённые сопки, называемые на Северном Урале «тумп». Чаще всего плоские вершины встречаются в сочетании с нагорными террасами В других случаях в пределах одной и той же вершины развиты как нагорные террасы, гак и соли-флюкционные склоны, поверхность которых покрыта языковидными натёчными (солифлюкционными) террасами и валами, каменными реками и подвижными каменными россыпями — «курумами». Размеры плоских площадок нагорных террас колеблются в весьма значительных пределах Обычно они невелики, но нередко превышают несколько десятков или сотен метров в ширину и достигают 1—3 км в длину Ограничивающие их уступы имеют крутизну от 30—40 до 60—70°, но иногда они почти вертикальные Относительная высота уступов нагорных террас колеблется от нескольких метров до десятков метров, реже они достигают сотни метров На поверхности террас наблюдаются ячейки «структурных грунтов» (почв) и «полосчатые грунты» (каменные полосы), ориентированные в направлении слабых (от 2 до 5°) уклонов. Площадки нагорных геррас и плоские вершины гор, как показали наши работы, покрыты сравнительно тонким (в среднем 2—4 м) плащом продуктов выветривания и представляют весьма пологие солифлюкционные склоны, а по уступам их выходят коренные породы Таким образом нагорные террасы и плоские вершины являются скульптурными формами, вырезанными в коренных породах Механизм образования нагорных террас и плоских поверхностей, по нашему мнению, рисуется в следующих чертах. На горных склонах в условиях субполярного климата и частого колебания температуры около 0°, на местах первичных неровностей в результате морозного выветривания коренных пород начинается выработка небольших площадок, так как выветривание особенно интенсивно протекает на местах наибольшего увлажнения при переходе крутого или обрывистого склона в пологий. Эта линия перелома склона, на уровне которой идет особенно интенсивное разрушение пород, названа нами «линией морозного забоя». Разрушение крутого склона (уступа) вдоль линии морозного забоя вызывает попятное отступание его Одновременно продукты выветривания, образующиеся за счёт разрушения уступа, измельчаются и в условиях промерзания грунта передвигаются в результате солифлюкции (течения грунта) от подножия уступа в направлении уклона площадки. В результате гравитационного растекания переувлажнённого грунта происходит нивелировка поверхности площадки, а также линии морозного забоя. Таким образом, на месте первичных неровностей склона, в условиях гольцового климата, развиваются полого-горизонтальные площадки, ограниченные уступами, крутизна которых постоянно поддерживается активным выветриванием вдоль линии морозного забоя В то же время коренные породы в области площадки, прикрытые плащом продуктов выветривания, скованных мерзлотой, в меньшей степени подвергаются разрушению морозным выветриванием Этим создаются и поддерживаются условия, при которых разрушение и попятное отступание склона («на себя») под влиянием морозных процессов протекают относительно быстрее, чем снижение поверхности площадки Вследствие этого площади горизонтальных поверхностей постепенно расширяются Небольшие уступчики и площадки, развиваясь, превращаются в типичные нагорные террасы, а рельеф склонов приобретает ступенчатость Так развиваются широкие плоские поверхности нагорных террас, и, наконец, вершины гор оказываются срезанными, а рельеф междуречий приобретает выравненный характер. Как показали наши наблюдения, площадки нагорных террас срезают под один уровень различные породы, не считаясь с их литологией и структурой. Вместе с тем для заложения террас трещиноватость пород и степень их сопротивляемости выветриванию играют роль уже потому, что при выветривании твёрдых пород, например кварцитов, развивается первично ступенчатый склон, способствующий заложению нагорных террас, тогда как на сланцах, в силу их меньшей стойкости, заложение первичной площадки затруднено Аналогичную роль играют выходы пород различной твёрдости. Таким образом, хотя в общем случае сопротивляемость пород и имеет значение, но она не меняет общего течения процесса образования нагорных террас и выравненных поверхностей Следует также иметь в виду что интенсивность процесса развития нагорных террас, поскольку она зависит от климатических факторов, изменяется во времени Климатические факторы регулируют скорость отступания и вместе с тем крутизну уступа В случае интенсивного выветривания крутизна стенки и быстрота отступания возрастают При улучшении климата и ослаблении уноса продуктов выветривания от линии морозного забоя процесс затухает. В связи с этим отметим, что предложенная нами гипотеза позволяет объяснить происхождение типичных для гольцовых областей усечённых конических останцовых горок — «тумпов», а также происхождение своеобразных останцов выветривания или так называемых «болванов», обладающих иногда грибообразной формой. Нередко болваны представляют последние стадии разрушения тумпов. Они образуются в тех случаях, когда слои коренных пород ориентированы горизонтально или в них развита вертикальная отдельность Более быстрое разрушение основания останца объясняется корродирующим воздействием снега (позёмки), а также большей влажностью, способствующей более интенсивному морозному выветриванию подножия останцов Разрушение и опрокидывание болванов происходит очень быстро. Известно несколько случаен уничтожения Полканон за последние 15-25 лет. В тех случаях, когда слон коренных пород залегают наклонно, возникают останки разнообразных причудливых форм танкоооразные, конические, похожие на крепостные басшоны и т. д. Иногда на вершине горы располагается целы» городок останцов. Из сказанного виню, что тумпы и болваны представляют современные формы рельефа, быстро возникающие и исчезающие под воздействием процессов гольцовой денудации Но если мезоформы в гольцовой зоне представляют современные или относительно очень молодые образования, то возникает вопрос, не могут ли макроформы, в частности, так называемые нагорные плато, иметь сравнительно молодой возраст? Нагорные террасы по своим масштабам представляют элементы мезорельефа Обычно размеры отдельных террас, как уже было отмечено, не превышают нескольких сотен метров в ширину и 1—3 километров в длину Поэтому многие исследователи считали, что в конечном счете изменение рельефа под воздействием процессов, вызывающих образование нагорных террас, может привести лишь к возникновению террасированных склонов и в крайнем случае к образованию незначительных площадок. Наши исследования дают основание утверждать, что данный процесс не ограничивается образованием болванов и тумпов и выработкой ступенчатого рельефа и незначительной моделировкой более древних форм Он приводи! к интенсивному снижению гор, но — в отличие от взглядов Г. Эйкина, С. В. Обручева и других — этот; процесс, по нашему мнению, двусторонний С одной стороны, происходит снижение рельефа за счёт сравнительно медленного стачивания его морозным выветриванием и миграции обломочного материала под влиянием солифлюкции На более или менее выравненных поверхностях он не может быть слишком эффективным в силу консервирующего влияния покрова рыхлых отложений, скованного мерзлотой В данном случае быстро разрушаться будут только выступы коренных пород С другой стороны, происходит интенсивное срезание (снижение) рельефа целыми ярусами в силу попятною отступания уступов нагорных террас. В последнем случае снижение рельефа будет зависеть от относительной высоты уступа нагорной террасы, т. е. рельеф как бы срезается слоем в 15—20 м и более. Так как обычно на склонах гор можно наблюдать несколько уступов нагорных террас, расположенных друг над другом, подобно ступеням гигантской лестницы, то и срезание рельефа будет происходить одновременно на нескольких ярусах В результате общая величина снижения рельефа будет определяться суммарной высотой всех ступеней этой лестницы Если этот процесс отступания уступов дойдет до конца, т. е. уступы, расположенные на противоположных сторонах горы, сблизятся, — образуются сначала останцовые горки — тумпы, затем отдельные останцы выветривания — болваны и, наконец, нагорные плато, на поверхности которых происходит лишь перемещение рыхлых продуктов выветривания путём солифлюкционной транспортировки и отчасти переноса мелкозёма текучей водой, образующей микрогидрографическую сеть. В результате сближения уступов нагорных террас возникает своеобразный ступенчатый рельеф склонов. При этом следует также иметь в виду, что количество уступов на противоположных склонах одной и той же горы может быть неодинаковым, так как заложение уступов нагорных геррас находится в зависимости только от местных геологических причин Кроме того, в процессе развития нагорных террас происходит поглощение одних другими, развивающимися более активно, а также слияние нагорных террас. Предложенное объяснение механизма гольцового выравнивания, отличающееся от существовавших воззрений, позволяет по-новому подойти к оценке степени интенсивности процесса снижении рельефа и образованию подобных поверхностей. При оценке степени воздействия процессов гольцового выравнивания на преобразование древнего рельефа необходимо учитывать масштаб времени. Большой фактический материал, собранный нами, свидетельствует о том, что этот процесс протекает весьма быстро. Если в очень короткий промежуток времени происходит образование значительных уступов и площадок нагорных террас, больших солифлюкцпонных склонов, останков и т. п., то, приняв во внимание фактор времени, нетрудно убедиться, что путём «интерференции» отдельные уступы и склоны могут сливаться в обширные макроформы и обусловить возникновение плоских водораздельных пространств, распространение которых так характерно для гольцовой зоны севера Урал» н многих других горных областей, расположенных в аналогичных физико-географических условиях. Не следует забывать, что на протяжении всего четвертичного вернота, особенно во время ледниковых эпох, климатические условия в гольцовой зоне неоднократно были значительно более суровыми, чем сейчас. Очевидно, что тогда процессы гольцового выравнивания протекали (в тех частях, которые были свободны от ледникового покрова) более интенсивно, чем в настоящее время. Существование пояса «не активных» четвертичных нагорных масс на Урале, находящихся теперь в подзоне горной лесотундры. также свидетельствует о том, что процессы гольцового выравнивания еще совсем недавно были более активными и гольцовая зона располагалась на 200 и ниже, чем сейчас. В качестве доказательства правильности высказанной идеи об относительной молодости рельефа гольцовой зоны можно привести тот факт, что в северных частях Урала па всех плоских меж дуречных пространствах, т. е, на тех самых макроформах, которые многими принимались за остатки древних поверхностей выравнивания, древняя кора выветривания встречена только в единичных случая в сильно трещиноватых породах и представляет нижние случайно уцелевшие горизонты ее В многочисленных шурфах, заложенных па различных гипсометрических уровнях-, на поверхностях нагорных террас, солнфлюкцнонных склонах, нагорных плато, на задернованных и лишённых растительности грунтах, всегда на глубине 2—3 м, максимум 5 м, шурфы вскрывали выходы коренных пород. Толща наносов в разрезе обычно представлена сверху грубообломочным щебневатым делювием, который по мере углубления сменяется элювием коренных пород, состоящим обычно из крупных глыб и щебня, промежутки между которымизаполнены современными или позднечетвертичным песчано-глинистыми продуктами выветривания. Это свидетельствует о молодости тех форм рельефа, на поверхности которых были заложены шурфы. Таким образом, можно предполагать, что снижение рельефа гор под воздействием гольцового выравнивании приводит к образованию довольно обширных плоских поверхностей, обычно называемых нагорными плато и представляющих, как видно из вышеизложенного, конечные формы, возникшие в четвертичное время. Из сказанного видно, что мы понимаем гольцовое выравнивание («альтииланацню») как совокупность ряда процессов: морозного выветривания и сдвига, гравитационных движении примущественно и форме солифлюкцин, снежного выветривания (нивацин), делювиального сноса и выравнивании (иланации) материала мелкими непостоянными ручейками. Все эти процессы существенно влияют на формирование рельефа в условиях субарктического гольцового климата. В коночном счёте «альтипланации» ведёт к выравниванию, т. е. к образованию плоских форм рельефа. В горах в гольцовой зоне можно повсеместно наблюдать борьбу двух взаимно противоположных процессов, — с одной стороны, эрозии и парообразования, стремящихся к расчленению горного рельефа, и с другой - морозно-солифлюкцжшного процесса, стремящегося к выравниванию его. Однако эрозия и карообразованне в горных условиях имеют в плане лини, линейное, ветвистое распространение. Мороз-но-солнфлюкцпонные процессы, напротив, представляю! фактор площадной имитации. Таким образом, на известном лапе в определённых условиях в разного горного рельефа происходит непрерывная борьба между вертикальным расчленением и гольцовым выравниванием, в результате чет идёт общее сильное снижение хребта. Может быть рельеф высокогорной части того же Северного Урала никогда не был очень плоским, а современный его рельеф является наиболее плоским по сравнению с древним. Из сказанного видно, что современные плоские формы могли возникнуть из первичных, возможно, не плоских форм. Совершенно очевидно, что и при наличии древних плоских форм четвертичное гольцовое выравнивание преобразует их в современные плоские элементы рельефа. Поэтому при анализе рельефа необходимо учитывать возможность смешения и наложения современных плоских мезо- и макроформ на древние плоские и не плоские формы В конечном результате, независимо от того, каковы были древние формы, в итоге должны получиться современные плоские выравненные формы.
Чтобы решить вопрос о том, на фоне каких древних форм возникли современные плоские водораздельные пространства в горной части Северного Урала, необходимо выяснить, каков удельный вес различных рельефообра-зующих факторов, в том числе древней пенепленизации, неравномерных глыбовых поднятий и гольцового выравнивания в четвертичное время. В зависимости от решения этого вопроса может быть дано разное объяснение происхождения крупных плоских и ступенчатых форм, определяющих ярусность рельефа Урала Они могут рассматриваться как остаточные эрозионные денудационные поверхности (остатки древних пенепленов), лишь слабо преобразованные позднейшими процессами, — и в этом случае все отдельные ступени должны были возникнуть разновременно (гипотеза предгорной лестницы В Пенка — В. А Варсанофьевой) С другой стороны, можно считать, что ступенчатый рельеф является следствием неравномерных глыбовых поднятий и плоские ступени, ныне находящиеся на разных высотах, возможно, прежде принадлежали к единой плоской поверхности (пенеплену), а возникновение ступенчатости обусловлено тектоникой. Наконец, возможно допущение, что крупные ступенчатые формы образовались не только указанным путём, но и в связи с четвертичной «альтипланацией», на ложившейся на любой древний рельеф как пересечённый, так и выравненный. Следовательно, задача сводится к выяснению вопроса о значении того или другого процесса в формировании современного горного рельефа. В силу исторически сложившихся представлений, фактору древней пенепленизации в отношении рельефа Урала приписывается исключительное значение. До сих пор широко распространено мнение, будто бы процессы гольцовой денудации не могут существенно изменить древних элементов рельефа и что гольцовое выравнивание может создать лишь незначительные формы. Предпосылкой образования плоских форм рельефа в гольцовой зоне являются, главным образом, климатические факторы, и, следовательно, эти формы должны подчиняться законам климатической зональности. В других частях того же Урала, например в гольцовой зоне Южного Урала, мы должны встретить те же явления, обусловленные процессами гольцового выравнивания Судя по работам Л Тюлиной, Н. А. Преображенского, Н В. Башениной и других и нашим личным наблюдениям, там, действительно, встречаются абсолютно тождественные формы. По мере движения к югу границы климатической зональности постепенно повышаются, и формы рельефа, обусловленные гольцовым выравниванием, приобретают здесь меньшее распространение, чем на Севере, и встречаются только в самой высокогорной части. Мы не отрицаем возможности существования на Урале остатков древних поверхностей денудации, однако те формы рельефа, которые в пределах гольцовой зоны Урала считались реликтами древнего пенеплена, в действительности зачастую являются молодыми формами. Учитывая фактор климатической зональности, можно предполагать, что по мере движения к югу из-под молодых поверхностей, возникших в процессе гольцового выравнивания, постепенно должны выступать более древние, также выравненные формы рельефа, в частности остатки древнего пенеплена. Это предположение вполне подтверждается тем, что ниже определённой гипсометрической отметки на Среднем и Южном Урале древняя кора выветривания широко распространена. Проблема происхождения рельефа высокогорных частей Урала приобретает в настоящее время большой научный и практический интерес в связи с работами по составлению сводных геоморфологических карт Урала и направлением поисковых и разведочных работ. Некоторые исследователи преувеличивают роль древних денудационных уровней в рельефе Урала и даже считают возможным применить ко всему Уралу тезис — «чем ярус рельефа выше, тем древнее его возраст». Теория, предложенная нами, не даёт оснований рассматривать «верхние ярусы рельефа» обязательно как реликты древних денудационных поверхностей, так как в формировании горной зоны современного рельефа Урала принимали участие процессы гольцового выравнивания, которые могли, как показано выше, создавать крупные плоские формы рельефа водоразделов Кроме того, в создании ярусности рельефа Урала в целом значительную роль, несомненно, сыграли неравномерные глыбовые движения по неоднократно обновлявшимся древним тектоническим швам. Эти движения совершенно не учитывались сторонниками гипотезы предгорной лестницы В. Пенка (например В. А. Варсанофьевой, А. П. Сиговым, Н. Г. Бер, Д. В. Борисевичем и др. ), точно так же как ими недооценивалась и роль гольцовой денудации Как видно из изложенного, мы не противопоставляем «предгорную .лестницу» ступенчатому рельефу, созданному в результате гольцовых процессов, а отрицаем самое её существование на Урале. Несомненно, что гольцовая денудация способна создавать в горах относительно крупные элементы плоско-горизонтального ограничения, которые могут быть приняты за частично сохранившиеся остатки древних денудационных поверхностей