Криогенно-мерзлотные явления
До последнего времени считалось, что Крымские горы, не имеющие высокогорного пояса, не относятся к областям проявления кригенно-мерзлотных процессов (Геокриология..., 1989). Однако, в 90-х годах прошлого века были обнаружены и описаны (Вахрушев, Клюкин, 2001) встречающиеся на пологих склонах и водоразделах Крымских яйл небольшие каменные многоугольники, кольца, пятна-медальоны, сети, каменные полосы и др., состоящие из дресвы, щебня и мелких глыб известняков. Внешне они производят впечатление структурных грунтов перигляциальных областей (рис. 9, 10). Особенности морфологии и строения каменистых образований указывает на вымораживание слагающих их обломков из почв. Однако, в отличие от структурных грунтов криолитозоны, здесь отсутствуют морозобойные трещины и не происходит сортировка каменного материала в горизонтальном направлении.
Яркие признаки вымораживания обломков наблюдаются весной. На каменистых поверхностях появляются перевернутые, с лишайниками на нижней стороне, и «свежие» - вымороженные недавно обломки, выделяющиеся палево-желтой окраской. Происходит шевеление обломков, некоторые из них поставлены на ребро или надвинуты друг на друга. Между обломками образуются валики выдавливания почвы высотой 1-3 см, которые А.Л. Уошборн (1988) рассматривает как характерный признак структурных грунтов.
Образование мерзлотных форм Крымских гор достаточно специфично. Климат яйл влажный с умеренно-холодной зимой и умеренно-прохладным летом. Средняя продолжительность морозного периода 205-215 дней. При этом отрицательные температуры на поверхности почв отмечаются во все месяцы, кроме июля. Абсолютный минимум достигал на Ай-Петри –320С. Средняя температура почв на глубине 25 см в январе-марте отрицательная (от –0,20С до –2,30С). Важно то, что промерзание почв неустойчивое, во время оттепелей (в среднем 5-7 раз за сезон) сменяется полным или частичным протаиванием. Кроме того, маломощные переувлажненные грунты подвергаются многократному воздействию суточных циклов протаивания-промерзания, что значительно ускоряет вымораживание обломков из почв.
По гранулометрическому составу почвы яйл относятся к пылеватым суглинкам, а по числу пластичности (9,7-11,7) - к пластичным грунтам, которые, в отличии от песков и глин, предрасположены к пучению. Вода в них свободно мигрирует к фронту промерзания. Такие грунты переходят в твердомерзлое состояние уже при температуре от -0,6 до -1,00С.
Все это благоприятствует морозному выветриванию известняков, пучению грунтов, вымораживанию обломков, развитию криогенного крипа и солифлюкции на яйлах Горного Крыма.
Структурные грунты располагаются в диапазоне высот от 700 до 1420 м. Диаметр каменных многоугольников и колец составляет 0,5-2,0 м. Их центральная часть занята куртинами плотнодерновинных поликарпических трав. Пятна-медальоны имеют диаметр 0,7-1,0 м. Образующие их каменные валики высотой до 15 см состоят из уплощенного щебня и небольших глыб известняка поперечником от 1 до 20 см. Под ними вплоть до разборной скалы находится слой почвы мощностью 15-20 см с редкими обломками известняков, количество которых увеличивается к низу разреза. Десятилетние эксперименты по вымораживанию обломков из яйлинских почв показали, что с глубины 5 см обломки вымораживаются со средней скоростью 1,7 см/год, а с глубины 10 см - 0,5 см/год.
Вымораживанию, примерно с такой же скоростью, подвергаются также травянистые растения со стержневой корневой системой. Вымораживание обломков на поверхность происходит из почв мощностью до 20 см. Если мощность почв будет уменьшаться, то процессы пучения и вымораживания сменятся выщелачиванием известняков и морозным выветриванием в условиях голого карста. Если мощность почв превысит 20 см, то вымораживание обломков из разборной скалы прекратится. На более мощной почве появится густой травянистый покров, который будет сдерживать процессы пучения своим утепляющим влиянием и армирующей ролью корневой системы. Пучение и вымораживание обломков уступают ведущую роль задернованному карсту и крипу.
Структурные грунты в целом занимают более 5% площади плато Крымских яйл.
Нижняя граница перигляциальных явлений в горах юга Европы опускается до абсолютных отметок 1500-1600 м. Исследования, проводимые в Крыму, показали, что примитивные несортированные грунты морозного пучения могут встречаться и на более низких участках (до 700 м н.у.м.) среднегорья. Они образуются во влажных пучинистых маломощных почвах, подверженных в холодный период года многократному промерзанию-протаиванию под воздействием сезонных и, особенно, суточных колебаний температур. С генетических позиций гляцио-мерзлотные формы Крыма относятся к структурным грунтам первичной морозной сортировки. Плотные дерновины осоки и типчака ограничивают структурные грунты и контролируют их форму. Криогенные процессы сдерживают заселение поверхности растительностью и являются одним из факторов, определяющих безлесье яйл и мозаичность травянистого покрова. Таким образом, мерзлотные процессы играют более значительную роль в формировании рельефа и коррелятных отложений средневысотных гор умеренного пояса, в т.ч. и Крыма, чем представлялось до сих пор.