Zdeněk Máčka
10051 Geomorfologie (10)
Modelační činnost mrazu a
sněhu
Vymezení periglaciálních oblastí
chladné, nezaledněné oblasti; prostorová blízkost k ledovcům není podmínkou klimatické limity
průměrná roční teplota vzduchu pod -1 až -3°C
průměrný roční úhrn srážek < 1000 mm
- Existuje velká rozmanitost
morfogeneze významně ovlivněna působením periglaciálních krajin
Permafrost a jeho vlastnosti
Permafrost = trvale zmrzlá půda /perennialy frozen ground/
Vrstva půdy, sypkého sedimentu nebo skalního podloživ různé hloubce pod povrchem, která má po delší období teplotu pod bodem mrazu ( > 2 roky)
• suchozemský + podmořský (moře Laptěvů, Východosibiřské moře, Beaufortovo moře)
• maximální mocnost: > 600 m, extrém 1600 m (s. Jakutsko)
• suchý (< 5 % H20) nebo s obsahem vody/půdního ledu
• kryotický/nekryotický (<0° C/> 0° C) <-> zmrzlý/nezmrzlý (led/kapalná H20)
• sezónní rozmrzání -> činná (aktivní) vrstva
Tvorba půdního ledu
Obsah půdního ledu = hmotnost ledu : hmotnost suché půdy (%) Obvykle se vysktuje nanejvýš do hloubky 45 m
Typy půdního ledu
OítiaiN   OF WAFER PRIOR Tg FREEZING
PRINCIPU. TRANSFER PROCESS
GRO JU D   ICE FORMS
ATWOSPHERIC WATE«
T
H       VftPPH diffusion"
1		OPEN - CAVITY
J		ICE
J SUR FA C
I
SURFACE A'ATEB
H        CANITY TRJIVSr-I?
THERMAL CONTRACTION
Ü__I
a
CE - /ŕEDiE
TENSION BUPTURE
TENSION -ICE
CRACK
- -i THERMAL A-NO PftESSUflE POTENTIAL
SUBSURFACE * .11 í: R
I"
ExPEllEO
VAPCifi DIFFUSION
CLOSED - CÄVľllŕ ICE
3.
4.
5EC-REGATED ICE
ĽP.CEkETiC ICE
AGGRAOAT>0>UL ICC
-í
ŕflC55URE POTEľJTLiL
intruíive ice
S i;. i   i ľ h,
PIMOO
Gravitační průnik povrchové vody a zámrz (např. kliny)
Migrace vody k zamrzne frontě (např. čočky; segregační led) Tlakové pronikání vody do sedimentu (intruzivní led) Zámrz vody v pórech na místě (pórový led)
+ pohřbený led (ledovcový, říční, jezerní, mořský)
n  pi   l fr.ee:ino
PORE CE
Fic. S.   ClťttSffícattOJi of n tide r síto und ice.
souše pokryta z 25 % permafrostem
SOUVISLÝ
MAAT: < - 8° C 300-500 m NESOUVISLÝ MAAT: - 2 až - 8° C 10-150 m SPORADICKÝ MAAT: ~ 0°C < 10 m
Souroe: liitentalionnl Perní. CircumpoEar Active-Layer PeniwlrostSysl
	Sporadic			
			Permafrost   í ■	: J Snow artd ice
Extrazonální (izolovaný) permafrost?
Ledové výplně (pseudo)krasových jeskyní Specifická cirkulace vzduchu ve
Ledové sluje, Vranov n.D. svahových sutích
Ledové jámy, Plešivec
Procesy v činné vrstvě permafrostu
Vrstva ve které permafrost sezónně zamrzá a rozmrzá
Faktory ovlivňující hloubku činné vrstvy: teplota vzduchu, orientace a sklon svahu, vegetace, sněhová pokrývka, typ půdy/horniny,
obsah vody
polární oblasti: 15 cm subarktické oblasti: > 1 m
jarní rozmrzání: rychlejší, % půdy za 4 až 5 týdnů, jednosměrně (4/) podzimní zamrzání: pomalejší, 6 až 8 týdnů, obousměrně (\H^)
s s
MRAZOVÉ VZDOUVANI ZEMIN
(a) Late summer
!c) Late winter
Permafrost		r=.o»c 0 0
laOle		
Permafrost		
Permafrost		
base		
Active layer (seesonally thawed)
* Seasonally active permalroít
Perennially froien
Basai cryopeg (perennially unfrozen cryotic)
Perrtiafrosi
0° 0°
Active layer (seasonally frozen]
Perennially ! rozen
Basal cryopeg
MRAZOVÉ VZDOUVANI SKALNÍHO PODLOŽÍ
VYM RZANÍ KLASTŮ
íb) Autumn and winter (freezing)
Cryofronls ;
Permafrost
o- o-r>o:c
Seasonally Irozan , Freezing fronts Seasonally frozen
Perennially frozen Basal cryooeg
id) Spring and summer {thawing) Ciyrjtront
Permafrost
Seasonally lhawerj Thawing front Seasonally (rozen
Perennially frozen
Basal cryopeg.
SESEDANI KRYOTURBACE
Mrazové vzd o u ván í/frost heave
Vzdouvání balvanů v kamenných mořích
Paternování povrchu v zeminách (strukturní půdy)
Polygony ledových klínů
dostupnost vody, stáří -> rozměry klínů (1-1,5 m šířka, 3-4 m hloubka)
Typická velikost polygonů: 15-40 m
Paleoklimatický význam:
• indikátor souvislého permafrostu
• MAAT < -6°C
500th Winter
500th Autumn
pseudomorfóza
Pseudomorfózy po ledových klínech
Nahrazení ledového klínu alochtonním materiálem
lokalita Šaratice (Friedlová, 2012)
Hlavní osa (m)	podíl (%)	Vedlejší osa (m)	podíl (%)	Obsah (m2)	podíl (%)
8,63-12,55	22,7	4,99-8,37	22,7	31,40 -76,23	28,8
12,56-16,16	35,6	8,38-10,67	29,5	76,24- 126,09	33,3
16,17-21,36	31,1	10,68-13,59	28,1	126,10- 194,90	26,5
21,37- 32,67	10,6	13,60-18,36	19,7	194,91 -350,36	11,4
Počet stran	podíl (%)	Poměr os	podíl (%)	Směr hlavní osy	podíl (%)
4	20,5	1,070- 1,340	37,1	S-J	34,1
5	31,1	1,341 -2,970	62,9	SV-JZ	16,7
6	31,8			v-z	34,8
I 7	12,1			JV-SZ	14,4
8	4,5				
Nezaměňovat s písečnými klíny v desikačních trhlinách
Pingo
Tvorba intruzivního ledu, vznik masivního ledového tělesa -> vyklenování povrchu, vznik pahorku
uzavřený systém typ delta Mackenzie
Míckenié-Typ (geschlosserer Typ] stufe i
Thermukarst-See
Stufe 2
Restle
drainierter Thtrirokarst-See
\ Wasser ý
Peririífroŕt
1
Talik
(uflgřfnjrener (oděn)
Permafrost
Sfofe3
Permalroí l
ľalii r (jngeíroitnírtoda)
P«rma freist
otevřený systém typ východní Grónsko
E-Gtönland-T\p (offener Typ)
Pernafrosl
fossiler P i ngc
Rests«
Kamenné ledovce
- osypové (suťové)
- ledovcové
(a)
W 0edTOCk
Frozen talus with ice lenses
Direction of fall (debris, avalanches)
Direction of creep
Bedrock
op
Till
Debris (boulders) Frozen debris
Termokras
degradace půdního ledu a propadání povrchu
Alas
Ice wedges
r t r m t
akutsk (Sibiř)
VYYVVYYV
Působení sněhu - nivoce
Lokalizovaná denudace v okolí sněžníků mrazové zvetrávaní + geliflukce + mrazový creep + ron
nivační sníženiny protalus rampart
(podsvahový val)
Nunavut Ellef Ringnes Island, Kanada
frost-shattered debtis slides
accumulation of sediment at foot of slope
mound along base of slope formed by sediment collapsing after melting of snowbank
Berry Hill, JRI
Kryoplanace
Vývoj mírně ukloněných svahů až plošin
• kryoplanační terasy
• kryopedimenty, kryoplény
Uplatňuje se nivace + mrazové třídění
Kryoplanační terasa podle J. B. Birda. Vysvětlivky: 1 - ostrohanná suť, 2 - jádra tříděných kamenných polygonů. 3    skalní podloží.
Reziduálni skalní útvar (TOR) na kryoplančním povrchu
Svahové procesy
Sklonová asymetrie údolí v periglaciálním prostředí
severní polokoule - svahy obrácené k S příkřejší
častý výskyt - recentní periglaciální oblasti, mírné pásmo (reliktní)
A diagrammatic cross-section of an asymmetrical valley in the Arctic
S   slope undercut by stream and frost?
zone of f reeze-thaw ^| producing fines for solifluction
3~*
permafrost
Shaktolik Basin, Koyuk district, Seward Peninsula,
Periglaciální tvary spoluovlivněné vegetací
Palsa
Thufur
Turf banked soliflukční terasy
F||ttiJ.>|i| ftfí (HtfchJ HA3-X.hu* VAti UM! (fcl  Ucoa t-r,lisj wl lienor, !*tn