Многолетняя мерзлота

Вечная мерзлота

Многолетняя мерзлота

Первые письменные свидетельства о существовании необычного состояния почвы, позже обозначенного как «вечная мерзлота», остались от русских землепроходцев XVII века, покорявших Сибирь. Первооткрывателем стал казак Я. Святогоров, а члены экспедиций И. Реброва и С.

Дежнёва уже изучили вопрос более детально. В своих депешах ко двору они описали особенность отдельных зон в тайге, в которых даже летом земля сохраняет зимнюю мерзлость. В 1640 г. воеводы М. Глебов и П.

Головин в послании русскому царю не скрывали своего искреннего недоумения:

Земля-де, государь, и среди лета вся не растаивает.

Окончательно утвердились в существовании районов «вечной мерзлоты» во время начала промышленного освоения Севера. В 1828 г. проходчик Ф.

Шергин прорубил первый метр ледяного грунта в Якутске, за 9 лет достигнув отметки чуть менее 116 с половиной метра и не встретив на пути ни одного водоносного горизонта. А.

Миддендорф, измерив температуру на всем протяжении  шахты Шеригина, подвел черту под ответ. Таким образом, невероятное стало очевидным фактом географии и геологии страны.

Вечная мерзлота полуострова Ямал на севере Западной Сибири, на территории Ямало-Ненецкого автономного округа России.

Понятие «вечная мерзлота» впервые появилось в научной среде в 1927 году. Автором термина стал советский ученый М.И. Сумгин, один из основателей отечественной науки по  изучению этого явления.

Научное определение

Под вечной мерзлотой принято считать криолитозону с температурным режимом от 0°C  и ниже и соответственно наличием в ней подземных льдов. По Сумгину это почвенная мерзлота с возрастом от 2 лет и выше, максимальные величины накопления измеряются тысячелетиями.

Какое-то время существовала определенная сумятица в терминологии. Значение слова «мерзлота» не имело четкого определения, что приводило к разночтениям. Такое положение подвергалось справедливой критике и поэтому предлагались другие названия. Были попытки широко распространить наименования «многолетнемёрзлые горные породы», «многолетняя криолитозона». Но в результате прижился термин Сумгина.

Срок, в течение которого образовывается мерзлое состояние пород, подразделяет их на три вида:

  • Кратковременно-мёрзлые породы (за часы и сутки),
  • Сезонно-мёрзлые породы (за месяцы),
  • Многолетние мёрзлые породы (за годы)

К отдельной категории относятся промежуточные или переходящие формы мерзлых пород. Их называют перелетками. Примером может послужить случай, когда сезонно-мерзлая порода не успевает протаять за летний период и сохраняется в течение нескольких лет.

Большая доля современной вечной мерзлоты возникла в результате воздействий последнего ледникового периода. Объемы льда в промерзлых породах могут составлять до 90 процентов. В наши дни наблюдается процесс их медленного таяния.

Особенности мерзлых почв

Низкие температуры в условиях мерзлоты, носящей длительный сезонный или постоянный характер, естественно накладывают свой отпечаток на состояние местной почвы. В ней протекают своеобразные химико-биологические процессы. Один из примеров изображен на фото слева.

Над мёрзлым водоупорным слоем в процессе коагуляции (сгущения) органических веществ накапливается гумус. Причем его над-мерзлотная регенерация или так называемое над-мерзлотное оглеение сильно не зависят от милостей природы. Чтобы процесс пошел, достаточно небольшого количества годовых осадков.

Образуемые в земле шлиры (ледяные слои), разрывая водоносные капилляры,   перекрывают доступ влаги из верхних над-мерзлотных горизонтов к нижней корнеобитаемой среде. Все явления, происходящие в почве в условиях вечной мерзлоты, особенно характерны для тундровой зоны.

В результате происходящих из-за наличия мерзлого слоя механических изменений в почве тундра приобрела свой особенный вид.

Криогенные деформации в виде криотурбации (перемешивания под влиянием разницы температур почвенной массы) и солифлюкации (сползание почвенной массы, насыщенной водой, со склонов по мёрзлому слою) придали рельефу тундры волнообразные очертания, когда вспученные бугры чередуются с провалами термокарстовых западин. По той же причине образовались пятнистые тундры.

Минусовые температуры влияют и на  оструктурирование почвы, вызывая ее криогенный характер. Они заставляют продукты почвообразования переходить в более конденсированные состояния, при этом резко замедляя их подвижность.

В результате мерзлотной коагуляции коллоидов происходит ожелезнение почв. По мнению некоторых исследователей криогенные явления также обогащают кремнекислотой среднюю часть профиля подзолистых почв.

Эти ученые считают белесую присыпку результатом мерзлотной дифференциации плазмы почвы.

Ареалы распространения

Вечная мерзлота имеет глобальные масштабы распространения. Она захватила не менее ¼ части суши земли, в том числе высокогорные районы Африки. Австралия является единственным материком, где это явление отсутствует вообще.

Обширные просторы России представляют собой средоточие вечной мерзлоты. Более половины территории самой большой страны мира приходится на криотозону. Наиболее широкое распространение она получила в Забайкалье и Восточной Сибири, где в верхней части реки Вилюй на глубине 1370 метров залегает нижайшая точка вечной мерзлоты. Рекорд зафиксирован в 1982 году.

Экономическое влияние

Учёт вечной мерзлоты важен для проведения строительства, геологоразведки и других хозяйственных работ в районах Севера. Она может, как создавать проблемы, так и приносить пользу.

Способность служить естественным природным холодильником для хранения продуктов лежит на поверхности.

Кроме этого, в условиях вечной мерзлоты вероятны образования залежей гидратов газов, используемых человеком, в частности метана.

Высокая прочность промёрзших пород сильно затрудняет добычу ископаемых. Но в то же время имеется другая, сильная, сторона: мерзлота цементирует породы, что позволяло в карьерах Якутии успешно проводить разработку кимберлитовых трубок, доводя стенки чаш до отвесного состояния. Ярким свидетельством последнего служит пример якутского карьера Трубка Удачная.

Игарский музей вечной мерзлоты – явление уникальное, и не только потому, что основные его экспозиционные залы находятся в толще вечно мёрзлого грунта, но и потому, что главный экспонат музея – сама вечная мерзлота.

Музей вечной мерзлоты в Игарке

С первых лет строительства города ученые вели  её исследования, мерзлотная станция была открыта в 1931 году. Попутно же вынашивалась идея демонстрации населению результатов  бережного отношения к природе.  Эта идея принадлежала посетившему научную станцию в 1938 году учёному-мерзлотоведу Михаилу Ивановичу Сумгину.

К тому времени были вырыты шахтные колодцы и встречные штреки к ним. За год до начала Великой Отечественной войны  путём выемки грунта было  оборудовано пять  камер,  отделённых от коридора перегородками и дверьми. Их стены, как и коридор, были облицованы тонким слоем льда.

Объём вынутого грунта составил  468 кубических  метров.

Построенные помещения имели научно-исследовательское значение, но тем не менее, для желающих, в первую очередь школьников и гостей города, уже тогда проводились сотрудниками станции первые экскурсии.

Так одна из камер по сути уже тогда начала использоваться как биомузей. Его экспонатами стали замороженные ящерицы, ерши,  находящаяся в анабиозе бабочка бражник, насекомые: шмели,  божья коровка и муха.

Учёные пополняли биомузей по мере своих возможностей и принимали посетителей.

Как своеобразный научный эксперимент по исследованию возможности сохранения бумаги и в память о Великой Отечественной войне сотрудниками станции 6 апреля 1950 года была  произведена  закладку газет военного периода – «Правды», «Известий», «Труда» и «Красноярского рабочего» с завещанием вскрыть ящик с замурованными в нём газетами 9 мая 2045 года.

Датой  официального открытия музея вечной мерзлоты в Игарке считается 19 марта 1965 года. Первыми экспонатами, кроме выше упомянутых,  стали книги по мерзлотоведению и  вмороженные в лёд растения.

  Природа как будто бы шла навстречу энтузиастам, открывая свои многовековые тайны.

В одной из стен коридора при проходе обнажились стволы деревьев,  их срезы, позволяющие судить о возрасте – более 50 тысяч лет.

И всё-таки это ещё был музей на общественных началах,  остальные помещения использовались в качестве научных лабораторий. И учёные продолжали экспериментировать: так родилась пока не воплощённая идея строительства подземного катка, с возможностью его круглогодичного использования спортсменами и любителями.

С 25 октября 1996 года подземные лаборатории Научно-исследовательской мерзлотной станции были приняты в муниципальную собственность.  Были проведены масштабные работы по капитальному ремонту подземной части,   расширению и созданию новых экспозиционных залов.

  Безусловно, что основным в краеведческом комплексе «Музей вечной мерзлоты» считается подземная часть музея. Но также интересные экспонаты есть и в отделах природы, истории, 503-ьей стройки, выставочно-экспозиционном зале.

В зале природы,  к примеру, находящемся перед входом в подземелье,  — найденные в окрестностях Игарки кости доисторических животных, в том числе зуб мамонта.

А экскурсоводы, рассказывая об особенностях произрастания деревьев,  демонстрируют ствол десятилетней ёлочки с горизонтально идущими корнями – так деревья ищут в оттаявшем слое почвы нужную им для роста влагу.

Огромную роль в развитии музея, его популяризации сыграли первый экскурсовод музея Павел Алексеевич Евдокимов, бывший директор музея Мария Вячеславовна Мишечкина и её ныне покойный супруг Александр Игоревич Тощев.

К их заслугам принадлежит  не только сохранение грунтов от выветривания от соприкосновения с людьми ( а это тоже целый комплекс мероприятий), но и открытие и модернизация новых залов, внедрение музейных традиций, широкая издательская деятельность.

Более подробно о музее в очерке «Музей вечной теплоты».

Источник: https://gapeenko.net/vechnaya-merzlota

Многолетняя мерзлота России

Многолетняя мерзлота

Область распространения многолетней мерзлоты в России занимает около 11 млн км2, что составляет почти 65% территории страны. Зона сплошного распространения вечной мерзлоты расположена в северной части азиатского и североамериканского ареалов.

Вечная мерзлота» (многолетняя криолитозона, многолетняя мерзлота) — часть криолитозоны, характеризующаяся отсутствием периодического протаивания. Общая площадь вечной мерзлоты на Земле — 35 млн км².

Распространение — север Аляски, Канады, Европы, Азии, острова Северного Ледовитого океана, Антарктида.

Одно из первых описаний многолетней мерзлоты было сделано русскими землепроходцами XVII века, покорявшими просторы Сибири.

Он определял его как мерзлоту почвы, непрерывно существующую от 2 лет до нескольких тысячелетий. Учёт многолетней мерзлоты необходим при проведении строительных, геологоразведочных и других работ на Севере. Многолетняя мерзлота создаёт множество проблем, но от неё есть и польза.

С другой стороны, именно благодаря мерзлоте, цементирующей породы, удалось вести разработку кимберлитовых трубок в Якутии в карьерах — например, карьер трубки Удачная — с почти отвесными стенками. В почвах, расположенных в зоне длительной сезонной или постоянной мерзлоты, протекает комплекс своеобразных процессов, связанных с влиянием низких температур.

Вместе с тем, принято считать, что резкоконтинентальный климат лишь способствует сохранению мерзлоты, образовавшейся во время четвертичных оледенений. Меньшее распространение мерзлоты в западной части страны объясняется наличием покровного ледника, который препятствовал глубокому промерзанию почвогрунтов.

В данной зоне находятся северо-восточная часть Западно-Сибирской равнины, большая часть Среднесибирского плоскогорья и Северо-Восток Сибири.

В условиях многолетней мерзлоты образуются своеобразные мерзлотные, или криогенные (созданные льдом) формы микрорельефа. Наиболее характерной формой рельефа в данной зоне являются термокарстовые котловины или аласы.

Они образуются в местах проседания грунта, возникшего из-за таяния мерзлоты.

Почти на половине территории России (более 60%) распространена вечная мерзлота. Летом верхний тонкий слой (от нескольких сантиметров до нескольких десятков сантиметров) почвы и грунта в районах многолетней мерзлоты оттаивает.

Вечная мерзлота образует водонепроницаемый слой. Поэтому реки в этих районах часто выходят из берегов даже после небольших дождей.

Все сооружения в зоне многолетней мерзлоты приходится строить с тщательным учетом свойств замерзших грунтов. Между землей и зданиями остается пустое пространство для естественной вентиляции, которая сохраняет многолетнюю мерзлоту.

В итоге даже в самых суровых климатических условиях талики не подвергаются многолетнему промерзанию.

Благодаря горному рельефу острова вечной мерзлоты проникают далеко на юг. В Европе массивы вечной мерзлоты находятся в горах Скандинавии и Исландии, в Альпах, Пиренеях, Карпатах и на Кавказе.

Но острова вечной мерзлоты в горах распространяются значительно южнее границ общего ее ареала на континенте. Единственный материк, где вечная мерзлота отсутствует, — это Австралия.

И все же значительные территории Антарктиды и Гренландии заняты вечной мерзлотой, которую называют подледниковой, или субгляциальной.

Мощность шельфовой мерзлоты достигает нескольких сотен метров. Шельфовая мерзлота получила название субаквальной. На континентах вечная мерзлота охватывает самые разнообразные типы рельефа — от низменностей и равнин до высокогорий. Она распространена в различных климатических поясах и ландшафтных зонах — от арктических пустынь и тундр до степей и полупустынь.

Зона сплошного распространения многолетней мерзлоты

Вечная мерзлота, или, как иногда говорят, мерзлая зона литосферы, на территории СССР имеет весьма большое распространение, охватывая почти половину ее площади.

По вопросу о происхождении вечной мерзлоты существуют два противоположных взгляда.

Одни считают, что вечная мерзлота представляет собой остаток (реликт) ледникового периода и в настоящее время постепенно исчезает, другие — что она является продуктом современного климата.

Наличие вечной мерзлоты существенным образом сказывается на режиме вод обширной территории Центральной и Восточной Сибири, а также Дальнего Востока.

Термический и ледовый режим рек в условиях вечной мерзлоты также отличается рядом особенностей. Область подземного оледенения называют криолитозоной (термин введен в 1955 г. советским мерзлотоведом П.Ф.

Швецовым; ранее для ее обозначения использовался термин «вечная мерзлота»).

Подземные воды, ледники, многолетняя мерзлота

Во второй половине XIX в. и начале XX в. мерзлота изучалась попутно с изыскательскими работами геологами и горными инженерами.

В советские годы проводились серьезные специальные исследования многолетней мерзлоты М.И. Сумгиным, П.Ф. Швецовым, А.И. Поповым, И.Я. Барановым и многими другими учеными.

Пятна мерзлоты встречаются южнее границы ее распространения в горах Сихотэ-Алиня и в высокогорьях Кавказа.

Источник: http://zdravbaza.ru/mnogoletnyaya-merzlota-rossii/

Зона вечной мерзлоты

Многолетняя мерзлота

Многолетняя мерзлота (вечная)  – это верхние слои пород земной коры с отрицательной температурой, которые не оттаивают в течение многих лет или нескольких тысячелетий.  Мерзлота может быть сплошной и в виде островов. Многолетняя мерзлота часто содержит линзы замерзшей воды. Иногда в мерзлоте присутствует жидкая вода, но она может быть и сухой.

В многолетней мерзлоте грунтовые воды находятся в виде льда. Глубина залегания этого льда до глубины 1000 метров. Самая большая глубина промерзания в верхнем течении реки Вилюй в Якутии. Здесь глубина замерзшая грунтовая вода находится на глубине 1370 метров.

  Вечной называют мерзлоту потому, что она образовалась  много тысячелетий назад во времена, когда климат на Земле был очень суровым.

О том, что возраст многолетней мерзлоты значителен, доказывают находки древних растений и животных. Эти  остатки живых организмов хорошо сохранились в  мерзлоте, потому человек по ним воссоздает картину природы тех давних времен. Так в бассейне  реки Колымы было найдено много останков древних животных.

В 1977 году на ручье Киргилях, который является притоком реки Берелех, был обнаружен  труп мамонтенка. Он сохранился почти полностью. Он пролежал в мерзлоте 40 тысяч лет. В тех местах Земли, где климат сохраняется довольно холодным, мерзлота сохраняется.

Сезонное оттаивание мерзлоты происходит на глубину 0,5 — 2 метра.

Границы многолетней мерзлоты

Ареал распространения  многолетней мерзлоты совпадает с ареалом существования отрицательных температур, малоснежных зим, длительных холодных периодов в году.

Граница многолетней мерзлоты в Евразии проходит по Кольскому полуострову, пересекает Белое море, идет по полярному Уралу. Далее граница идет по Западной Сибири на широте Тобольска и Подкаменной Тунгуски.

Затем граница спускается на юг до северной Монголии, поворачивает к Благовещенску и Татарскому проливу. Большая часть Камчатки в зоне многолетней мерзлоты.

В Северной Америке многолетняя мерзлота распространена в районе бассейна рек  Юкон, Мекензи. Занимает Гудзонов залив  и северную половину полуострова Лабрадор.Многолетняя мерзлота распространена на арктических и антарктических островах, Гренландии, Антарктиде.Многолетняя мерзлота существует на 25% суши Земли и занимает на Земле площадь 35 млн. кв.км.

(На схеме фиолетовым цветом показаны области многолетней мерзлоты. Синим цветом — районы с промерзанием грунта на 15 суток в год. Красным цветом показаны районы с промерзанием грунта  менее15 дней в году. Сполошной черной линией показана граница снегов.)

В России занимает 2/3 ее территории и площадь составляет около 10 млн. кв.км.  Она может быть сплошной и в виде островов. Иногда она возникает сезонно.

Причины образования мерзлоты

1.Древнее оледенение.

2.Сохранение отрицательного  радиационного баланса.

3.Действие в зимнее время антициклона.

4.Холодный климат.

5.Длительный холодный период.

6.Малоснежные зимы.

7.Сохранение отрицательных среднегодовых температур.

8.Глубокое промерзание грунтов в зимнее время.

9.Слабое оттаивание грунта в летнее время.

Феномен природы

Температура и мощность

Многолетняя мерзлота считается феноменом природы. Ее мощность и температура в разный районах Земли отличается.Она  имеет мощность от 25 метров до 1500. Температура ее на глубине 20 метров может колебаться от -0,1 градусов до -1,2.

Влияние мерзлоты на природу

Мерзлота —  природный холодильник Она  является реликтом последней ледниковой эпохи. В природе это огромный холодильник, который оказывает свое охлаждающее действие на приземный слой воздуха, почвы.

Замерзшие породы являются мощным водоупорным пластом,  из за  за которого вода не может просачиваться в на глубину. В результате этого на территории происходит заболачивание территории.

Рельеф  находится под влиянием многолетней мерзлоты. Многолетняя мерзлота может оттаивать в верхней части. В результате этого явления образуется термокарстовые формы рельефа в тундре.

В одних местах при подтаивании мерзлоты сверху грунт проседает, образуются небольшие понижения, в других местах образуются бугры пучения, то есть образуется пятнистая тундра. В пониженных участках образуются болота и термокарстовые озера.

В районах существования мерзлоты происходит растрескивание горных пород, образуются каменные осыпи. При оттаивании мерзлоты грунт напитывается влагой и уклонах начинает сползать, то есть образуются оползни.

Реки  находятся под влиянием мерзлоты .В зимнее время в районах многолетней мерзлоты реки замерзают сверху и со дна реки, поскольку грунт сильно охлажден. Он еще больше охлаждается при установлении низких температур.

В некоторых районах долин рек мерзлота отсутствует, так как теплые воды, текущие от истоков с юга,несут тепло. На этих территориях нет многолетних мерзлых грунтов, потому здесь растут деревья: тополь, ива, береза и т.д.

Многолетняя мерзлота постоянно образуется на островах в дельтах рек  бассейна Северного Ледовитого океана.

Грунтовые воды многолетней мерзлоты. В многолетней мерзлоте есть грунтовые воды, но они отличаются рядом особенностей.  Воды мерзлоты находятся в виде линз льда, которые  придают большую  прочность горным породам.  В мерзлоте есть грунтовые  воды: надмерзлотные, межмерзлотные и подмерзлотные.

Почвы также находятся под большим влиянием многолетней мерзлоты. Из-за того, что в районах распространения многолетней мерзлоты существует холодный климат холодный грунт, почвообразование идет очень медленно. в почвах мало гумуса. Они насыщены холодными водами. Почвенный покров мал, всего 10 -з0 см. Почвы в этих краях арктические,тундрово — глеевые, мерзлотные, болтнт-торфяные.

Мерзлота  влияет на развитие растительности. Холодный грунт мешает активному развитию корневой системы растений. Преобладает травянистая растительность и карликовые виды деревьев,  кустарники и мхи, лишайники. В поймах рек  иногда может отсутствовать мерзлота, там растут тополя, ивы, березы.

Многолетняя мерзлота человек

Многолетняя мерзлота оказывает определенное действие на хозяйственную деятельность человека. В России освоение многолетней мерзлоты началось в тридцатые годы 20 века. Российские мерзлотоведы разработали  специальные системы технических мероприятий, которые предупреждают отрицательные последствия мерзлоты. Эти технические новшества позволяют осваивать районы мерзлоты.

При строительстве   зданий, дорог, плотин, промышленных объектов. аэродромов, трубопроводов  и последующей их эксплуатации  происходит оттаивание грунта. При строительстве каких либо объектов человек должен учитывать влияние многолетней мерзлоты. Более 75 % зданий в районах мерзлоты построены с учетом ее особенностей.

Эксплуатация построенных объектов в районе мерзлоты приводит к неравномер­ному оттаиванию грунта и он проседает. Это приводит к разрушение построек. Чтобы разрушений не происходило,  строительство ведётся на свай­ных фундаментах.

При таком методе строительства воздух свободно проходит под зданием и оттаивание грунта происходит более происходит равномерно. В России построены города на сваях в северных районах. Это город Норильск, Мирный, Якутск.

В пригородах при оттаивании мерзлоты образуются глубокие рытвины, заболачивание, подтопления.

Сельскохозяйственное освоение районов господства мерзлоты затруднено.Человек стал осваивать земли Восточной Сибири.

В местах распашки земель темный цвет пашни притягивает больше тепла, потому происходит  «отступание» многолетней мерзлоты к северу. Мерзлота способствует заболачиванию сельскохозяйственных земель.

Человек вынужден проводить дополнительные мелиоратив­ные работы по удалению  лишней влаги с полей.

Польза для человека многолетней мерзлоты состоит в том, что он использует ее как уникальный холодильник. В ней долго сохраняются продукты питания: рыба, мясо, ягоды, фрукты, семена.

Мерзлота является хорошим крепежным материалом в шахтах и рудниках. В настоящее время установлено, что в районах мерзлоты находится много полезных ископаемых: угля, газа, алмазов, золота, никеля, меди, олова, солей. В этих районах много пресных вод.

Мерзлотные аварии в настоящее время , к сожалению, происходят. Причиной является потепление климата техногенное «потепление». Следствием является неравномерная осадка зданий, разрушение фундаментов, деформация их.

В Норильском промышленном районе за последние 10 лет из за ухудшения состояния мерзлоты пострадало 250 строений 100 объектов  в аварийном состоянии, около 40 многоэтажных жилых домов, возведённых в 60-80-е годы, снесены или подлежат сносу.

Деформировано почти 60% зданий и сооружений В городах:Игарке, Диксоне, Вилюйске деформировано 60% зданий.

100% зданий и сооружений В национальных посёлках Таймырского округа до 100 % строений повреждены. В Воркуте пострадало

около 40% зданий.  В Якутске с  70-х  годов 20 века из-за просевшего грунта  пострадало 300 зданий.

Если техногенная «оттепель» продолжится, человеку придётся вновь отстраивать многие жилые дома и промышленные предприятия, заново прокладывать автомобильные и железные дороги.

Причины деградации вечномёрзлых грунтов

Исследования показали, что деградация многолетних мёрзлых пород в  северных  городах происходит под влиянием техногенных факторов: загрязнение среды, изменение ландшафтов, нарушения при строительстве, отсутствие стоков, тепловое воздействие на мерзлые грунты.

Человек должен очень аккуратно вести хозяйственную деятельность в зоне многолетней мерзлоты, иначе он пострадает сам от северной природы. В России ученые институтов мерзлотоведения изучают многолетнюю мерзлоту, ее влияние на природу и человека, современные происходящие изменения в ней. Первый институт мерзлотоведения появился в России в 1941 году в городе Якутск.

Читать далее статью «Крайние точки Северной Америки».

Источник: http://meridian12.ru/mnogoletnyaya-merzlota-fenomen-prirod/

Многолетняя мерзлота

Многолетняя мерзлота

Введение 3

1. Распространенность и изучение 3

2. Почвы районов вечной мерзлоты 5

3. Полигональные грунты 6

4. Курумы 7

5. Булгунняхи 7

6. Термокарсты 7

7. Солифлюкционные террасы 8

8. Дальний Восток 8

9. Камчатская область 9

10. Криогенные формы рельефа Юго-Восточного Алтая 9

11. Верховое болото в многолетнемёрзлых породах.                                  Магаданская область 12

Заключение 13

Список литературы 15 

Введение

       «Многолетняя мерзлота» (Многолетняя криолитозона) — часть криолитозоны, характеризующаяся отсутствием периодического протаивания. Общей площадью 35 млн км².

Распространение — север Аляски, Канады, Европы, Азии, острова Северного Ледовитого океана. Районы вечной мерзлоты — верхняя часть земной коры, температура которой долгое время (от 2—3 лет до тысячелетий) не поднимается выше 0 °C.

В зоне вечной мерзлоты грунтовые воды находятся в виде льда, её глубина иногда превышает 1 000 метров.

1. Распространенность и изучение

       Вечная мерзлота — явление глобального масштаба, она занимает не менее 25 % площади всей суши земного шара. Материк, где вечная мерзлота отсутствует полностью — это Австралия, в Африке возможно её наличие только в высокогорных районах.

Значительная часть современной вечной мерзлоты унаследована от последней ледниковой эпохи, и сейчас она медленно тает. льда в промерзлых породах варьируется от нескольких процентов до 90 %.

В вечной мерзлоте могут образоваться залежи газовых гидратов, в частности гидрата метана.

       Одно из первых описаний вечной мерзлоты было сделано русскими землепроходцами XVII века, покорявшими просторы Сибири. Впервые на необычное состояние почвы обратил внимание казак Я.

Святогоров, а более подробно изучили первопроходцы из экспедиций, организованных Семёном Дежнёвым и Иваном Ребровым.

В специальных посланиях русскому царю они засвидетельствовали наличие особых таёжных зон, где даже в самый разгар лета почва оттаивает максимум на два аршина.

       Термин «вечная мерзлота», как специфическое геологическое явление был введён в научное употребление в 1927 году основателем школы советских мерзлотоведов М. И. Сумгиным. Он определял его, как мерзлоту почвы, непрерывно существующую от 2 лет до нескольких тысячелетий.

Слово мерзлота при этом чёткого определения не имело, что и привело к использованию понятия в различных значениях.

Впоследствии термин неоднократно подвергался критике и были предложены альтернативные термины: многолетнемёрзлые горные породы и многолетняя криолитозона, однако они не получили широкого распространения.

       65% территории России — районы вечной мерзлоты. Наиболее широко она распространена в Восточной Сибири и Забайкалье.

       Самый глубокий предел вечной мерзлоты отмечается в верховьях реки Вилюй в Якутии. Рекордная глубина залегания вечной мерзлоты – 1370 метров, зафиксирована в феврале 1982 года.

       Учёт вечной мерзлоты необходим при проведении строительных, геологоразведочных и других работ на Севере.

       Районы вечной мерзлоты в северном полушарии 

(помечены фиолетовым, синим — районы промерзания почвы более 

чем на 15 суток в году, красным — менее чем на 15 суток в году;

сплошная линия — граница области сезонного снежного покрова)

       Вечная мерзлота создаёт множество проблем, но от неё есть и польза. Известно, что в ней можно очень долго хранить продукты.

При разработке северных месторождений мерзлота, с одной стороны, сильно мешает, так как промёрзшие породы обладают высокой прочностью, что затрудняет добычу.

С другой стороны, именно благодаря мерзлоте, цементирующей породы, удалось вести разработку кимберлитовых трубок в Якутии в карьерах —

например, карьер трубки Удачный — с почти отвесными стенками. 

Глубина промерзания при  средних отрицательных  температурах в течение:
Время (в год.)Глубина мерзлоты (м)
14,44
35079,9
3500219,3
35000461,4
100000567,8
225000626,5
775000687,7

2. Почвы районов вечной мерзлоты

       В почвах, расположенных в зоне длительной сезонной или постоянной мерзлоты, протекает комплекс своеобразных процессов, связанных с влиянием низких температур.

Над мёрзлым слоем, который является водоупором, вследствие коагуляции органических веществ может происходить накопление гумуса, так называемая надмерзлотная регенерация гумуса, надмерзлотное оглеение даже при небольшом годовом количестве осадков.

Образование слоев льда (шлиров) в почве приводит к разрыву капилляров, вследствие чего прекращается подтягивание влаги из надмерзлотных горизонтов к корнеобитаемому слою.

Наличием мёрзлого слоя вызван целый ряд механических изменений в почвенном профиле, таких, как криотурбация — перемешивание почвенной массы под влиянием разницы температур, солифлюкция — сползание насыщенной водой почвенной массы со склонов по мёрзлому слою. Эти явления особенно широко распространены в тундровой зоне. С криогенными деформациями связывают характерный для тундр бугристо-западинный рельеф (чередование бугров пучения и термокарстовых западин), а также образование пятнистых тундр.

       Под действием мороза происходит криогенное оструктуривание почвы. Отрицательные температуры способствуют переходу продуктов почвообразования в более конденсированные формы, и это резко замедляет их подвижность.

Мерзлотной коагуляцией коллоидов обусловлено ожелезнение таёжных почв.

С влиянием криогенных явлений некоторые исследователи связывают обогащение кремнекислотой средней части профиля подзолистых почв, рассматривая белесую присыпку как результат мерзлотной дифференциации плазмы и скелета почвы.

3. Полигональные грунты

       Лёд в грунте может образовывать ледяные жилы. Часто они возникают в местах морозобойных трещин, заполняемых водой. При замерзании этой воды грунт между трещинами начинает сдавливаться, ведь лёд занимает большую площадь, чем вода.

Образуется слегка выпуклая поверхность, обрамлённая понижениями. Такие полигональные грунты покрывают значительную часть поверхности тундры.

Когда наступает недолгое лето и ледяные жилы начинают оттаивать, образуются целые пространства, похожие на решетку из кусочков суши, окружённых водными «каналами».

       Среди полигональных образований широко распространены каменные многоугольники и каменные кольца.

При многократном промерзании и оттаивании земли происходит вымораживание, выталкивание льдом на поверхность более крупных обломков, содержащихся в грунте.

Таким путем происходит сортировка грунта, поскольку его мелкие частицы остаются в центре колец и многоугольников, а крупные обломки смещаются к их краям. В результате появляются валы камней, обрамляющие более мелкий материал.

4. Курумы

       Вымораживание из грунта обломков приводит к тому, что на вершинных поверхностях и склонах гор и холмов в зоне тундры возникает хаотическое нагромождение крупных камней, сливающихся в каменные «моря» и «реки». Для них существует название «курумы».

5. Булгунняхи

       Булгунняхи-это холм или бугор с ледяным ядром внутри. Он образуется благодаря увеличению объёма воды при замерзании в надмерзлотном слое. В результате лёд приподнимает поверхностную толщу тундры и возникает бугор. Крупные булгунняхи (на Аляске их называют эскимосским словом «пинго»)

6. Термокарсты

       Процессы рельефообразования, вызванные местным протаиванием многолетней мерзлоты, и все созданные ими формы называются термическим карстом, или чаще термокарстом. В областях распространения термокарста много округлых по форме западин, в них обычно располагаются озера, так как увлажнение избыточное, а лежащая ниже многолетняя мерзлота водонепроницаема.

       Жилой дом на вечной мерзлоте. Норильск

       На поверхности планеты выделяются не только пояса сплошной многолетней мерзлоты в холодных природных зонах. Существуют участки с так называемой островной многолетней мерзлотой.

Она существует, как правило, в высокогорьях, в суровых местах с низкими температурами, например в Якутии, и является остатками – «островками» – прежнего более обширного пояса многолетней мерзлоты, сохранившейся со времени последнего ледникового периода.

       Наледь под жилым домом. Якутск

7. Солифлюкционные террасы

       Грунт, оттаивающий летом на склонах, нередко оказывается водонасыщенным и легко сползает по поверхности мерзлого слоя. Это сползание, называемое солифлюкцией ,происходит неравномерно, на склоне образуются неровные ступени высотой до 3—4 м — солифлюкционные террасы

       Многоугольники (полигоны), ограниченные трещинами, имеют в поперечнике от одного двух десятков до нескольких сотен метров. В зависимости от состава грунтов, температурного режима полосы вдоль морозобойных трещин могут возвышаться над уровнем полигонов или быть ниже их.

       Северные и северо-восточные районы Сибири, острова азиатского сектора Арктики и северный остров Новой Земли заняты сплошной низкотемпературной многолетней мерзлотой.

Южная ее граница проходит через северную часть Ямала, Гыданского полуострова к Дудинке на Елисее, затем к устью Вилюя, пересекает верховья Индигирки и Колымы и выходит к побережью Берингова моря южнее Анадыря. К северу от этой линии температура слоя многолетнемерзлых пород составляет -6…-12°С, а его мощность достигает 300-600 м и более.

Южнее и западнее распространена мерзлота с островами таликов (талого грунта). Температура мерзлого слоя здесь выше (-2…-6°С), а мощность уменьшается до 50-300 м.

8. Дальний Восток

       На Дальнем Востоке граница мерзлоты идет от Амура к устью Селемджи (левого притока Зеи), затем по подножию гор левобережья Амура к его устью. Мерзлота отсутствует на Сахалине и в прибрежных районах южной половины Камчатки. Пятна мерзлоты встречаются южнее границы ее распространения в горах Сихотэ-Алиня и в высокогорьях Кавказа.

9. Камчатская область

       На Севере области многолетняя мерзлота, где находится свыше 400 ледников. Большая часть центральной и южной территории покрыта редкостойными березовыми и хвойными лесами.

Здесь душа отдыхает и радуется простору! Камчатская область богата водными ресурсами, поэтому здесь широко развито рыболовство. Она омывается Тихим океаном, Охотским и Беринговым морями. Здесь много рек и озер.

Поэтому область является местом обитания самых разнообразных видов рыб, как речных, так и морских. Рыбные ресурсы – основа хозяйственного комплекса Камчатской области, привлекающая сюда туристов – рыболовов.

Источник: http://stud24.ru/geography/mnogoletnyaya-merzlota/6826-14751-page1.html

Изучение многолетней мерзлоты

Одни их первых описаний вечной мерзлоты сделали, покорявшие просторы Сибири, русские землепроходцы XVII века. Впервые на состояние почвенного покрова обратил внимание Я. Святогоров.

В дальнейшем грунты изучали первопроходцы Иван Ребров и Семен Дежнев. Они указали на наличие особых таежных зон, в которых почва не оттаивает даже летом. В 1640 году М. Глебов и П.

Головин подтвердили, что земля среди лета не оттаивает.

Как особое геологическое явление понятие «вечная мерзлота» было введено в употребление основателем школы мерзлотоведов в Советском Союзе М.И. Сумгиным в 1927 году. Он указывал, что данное понятие подразумевает мерзлоту почвы, которая сохраняется от двух лет до нескольких тысячелетий.

Термин «мерзлота» часто подвергался критике, поэтому были предложены альтернативные варианты: многолетняя криолитозона и многолетнемерзлые горные породы. Но эти варианты не получили широкого распространения.

Понятие «мерзлые породы» по длительности существования пород в мерзлом состоянии подразделяется на такие понятия, как:

  • кратковременномерзлые породы (сутки, часы);
  • сезонномерзлые породы (месяцы);
  • многолетнемерзлые породы (десятки, сотни и тысячи лет).

Между этими видами есть взаимные переходы и промежуточные формы. Так, сезонномерзлая порода в течение лета может не протаять и просуществовать несколько лет. Такие формы называют «перелетками».

Многолетняя мерзлота по происхождению является реликтом ледниковых эпох четвертичного периода.

В послеледниковое время наблюдалось потепление климата, что обусловило оттаивание мерзлых пород и сокращение мест их распространения.

Это доказывает островной характер распространения вечной мерзлоты, существование в толще мерзлых пород отдельных видов и частей флоры и фауны, активный процесс оттаивания.

С такой точкой зрения согласны не все ученые. Некоторые считают, что вечная мерзлота – явление современное.

В доказательство они приводят наблюдения за развитием мерзлоты на островах, недавно образованных в дельтах крупных рек Сибири.

причина возникновения мерзлоты – длительные малоснежные зимы с низкими температурами и кратковременное лето, во время которого лед накапливается в почве, так как не успевает растаять.

Почвенный покров территорий многолетней мерзлоты

На территориях вечной мерзлоты формируются специфические структуры почвы, включающие каменные и торфяные круги, каменные гирлянды, полигональные трещины, каменные полосы. Эти структуры, образованные под влиянием криогенных процессов, находятся на вершинах многих гор.

В почвах, находящихся в зоне постоянной или длительной сезонной мерзлоты, протекает совокупность процессов, зависящих от воздействия низких температур. Над мерзлым слоем – водоупором – вследствие коагуляции органических соединений наблюдается накопление гумуса, или надмерзлотная регенерация гумуса, оглеение даже при малом годовом объеме осадков.

Образование шлиров (слоев льда) в почве способствует разрыву капилляров, в результате чего останавливается подтягивание воды из надмерзлотных горизонтов к корнеобитаемому слою.

Кольцевые структуры могут возникать в результате как промерзания почвы, так и замерзания воды.

При замерзании воды образуются главным образом торфяные круги, которые связаны с переменным оттаиванием и замерзанием воды, разрывом и раздвижением почвенного слоя. При промерзании почвы и появлении трещин просадки образуются каменные кольца.

Весенние талые воды стекают в трещины, вынося тонкозернистый материал и оставляя грубый обломочный материал на поверхности. Так формируется полигональная система трещин.

Наличие мерзлого слоя вызывает такие процессы, как:

  • солифлюкация – сползание по мерзлому слою со склонов почвенной массы, насыщенной водой;
  • криотурбация – перемешивание массы почвенного покрова под воздействием разницы температур.

Особенно широко данные явления распространены в тундровой зоне. Криогенные деформации определяют образование пятнистых тундр и характерный бугристо-западинный рельеф, включающий бугры пучения и термокарстовые западины.

Криогенное оструктурирование почвы происходит под действием низких температур.

Отрицательный температурный режим способствует переходу продуктов, участвующих в процессах почвообразования в более конденсированные формы, что сильно замедлят их подвижность.

С воздействием криогенных явлений связано обогащение средней части профиля подзолотистых почв кремнекислотой. При этом белесая присыпка рассматривается как следствие мерзлотной дифференциации плазмы почвы.

Мерзлотная коагуляция коллоидов предопределяет ожелезнение таежных почв.

Источник: https://spravochnick.ru/geografiya/mnogoletnyaya_merzlota/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

    ×
    Рекомендуем посмотреть