1.4.2.8. Геологические процессы в криолитозоне

Криолитозоной называется зона вечной мерзлоты, где породы находятся в мерзлом состоянии, то есть при температуре не выше 0 ºС, с наличием льда в их порах и трещинах. Этот лед не тает круглый год, а сами породы могут находиться в мерзлом состоянии многие тысячи лет. В таких породах сохраняются трупы животных, населявших нашу планету в ледниковую эпоху (мамонты, шерстистые носороги, пещерные медведи). Наука, занимающаяся изучением криолитозоны, называется геокриология. Многолетнемерзлые породы встречаются на глубине 600–900 м в Сибири, Якутии, Монголии, на Северном Урале, Аляске, островах Северного Ледовитого океана и в Канаде. Температура грунта здесь опускается до -10 ºС. Влага, содержащаяся в горных породах, при этом превращается в ледяной цемент и связывает минеральные частицы так крепко, что порода по прочности становится подобна бетону. Площадь распространения вечной мерзлоты занимает 56 % территории России, а её южная граница достигает озера Байкал.

Среди многолетнемерзлых пород могут существовать талые породы – талики. Они переслаиваются с мерзлыми породами, льдом и незамерзающими подземными водами. Лед в мерзлых породах содержится в самых разнообразных формах: в виде жил, пластов, гнезд и т.д. Жильный лед образует в толщах пород крупные жилы, клинья, столбы толщиной до 10 м и высотой до 50 м. Повторно-жильный лед образуется при многократном заполнении трещин льдом и расклинивании их при этом. При наличии пластичных пород образуются специфической формы жилы.

Геологические процессы в зоне вечной мерзлоты связаны с насыщением горных пород подземными водами, которые подразделяются на: надмерзлотные, межмерзлотные и подмерзлотные. Надмерзлотные воды приурочены к сезонно талым слоям мерзлых горных пород. Глубина их залегания составляет в среднем 0,5–2 м, а питание осуществляется за счет инфильтрации атмосферных осадков и речных вод. Межмерзлотные воды находятся между мерзлыми слоями и не зависят от водного режима на поверхности. Водоносный участок может иметь форму слоя, жилы, линзы. Подмерзлотные воды располагаются под нижней границей вечной мерзлоты и обычно бывают напорными. Они минерализованы больше, чем другие типы вод, а температура их может опускаться до -1,5… -3 ºС. Эти подмерзлотные природные рассолы называются криопэги. Они способствуют охлаждению горных пород. Благодаря криопэгам вечная мерзлота может возникнуть и сохраняться не только в областях очень низких зимних температур.

Наиболее распространенными геологическими процессами в зоне вечной мерзлоты являются термокарст, вспучивание, образование бугров и наледей.

Термокарст возникает в результате сезонного неравномерного вытаивания подземного льда. Этот процесс приводит к образованию провалов, воронок, котловин оседания и озер.

Вспучивание почв происходит при сезонном промерзании влажных участков. Образуются специфические формы рельефа: бугры вспучивания, наледи, полигональные образования. Бугры вспучивания образуются зимой при замерзании воды и образовании ледяного ядра, над которым вспучивается почва. Наледи формируются при прорывах подмерзлотных вод на поверхность. На поверхности эти воды застывают, и образуется наледь. Полигональные образования связаны с растрескиванием грунта на многоугольники из-за неравномерного промерзания сезонно-талого слоя. Аналогично формируются каменные кольца и многоугольники.

Вопросы по теме:

1. Криолитозона и ее распространение.

2. Льды зоны вечной мерзлоты.

3. Подземные воды криолитозоны.

4. Формы рельефа, возникающие в результате пргеологических процессов в криолитозоне.