<<
>>

1. 11. ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ КРИОЛИТОЗОНЫ

Криолитозона (от греч. kryos – холод, мороз, лед и lithos – камень) – зона многолетней мерзлоты, которая занимает порядка 25 % площади суши Земли. Своим возникновением криолитозона обязана четвертичным оледенениям.

Косвенным подтверждением этому является наличие залегающих на глубине более 1 км многолетнемерзлых пород в районе озера Байкал, а также находки хорошо сохранившихся останков крупных млекопитающих, обитавших на планете в четвертичном периоде. Происходящие в зоне многолетней мерзлоты геологические процессы связаны, в первую очередь, с расклинивающим горные породы действием замерзающих подземных вод. В свою очередь, это действие зависит от условий залегания и режима подземных вод, а также от характера подземных льдов.

По времени образования выделяют два главных типа подземных льдов: сингенетические и эпигенетические.

Сингенетические льды возникли синхронно с формированием горных пород территории. Они представлены такой разновидностью, как погребенные льды – захороненные под слоем морены блоки ледника.

Эпигенетические льды образовались после накопления горных пород. В их числе выделяют несколько разновидностей.

Конституционные льды лидируют по объему в составе всех подземных. Возникают путем промерзания увлажненных горных пород или замерзания подземных вод, поднимающихся к мерзлым грунтам.

Инъекционные льды образуются при внедрении в мерзлые породы напорных подмерзлотных вод.

Жильные льды представляют собой интрузии льда в кристаллических породах.

Повторно-жильные льды формируются в трещинах многолетнемерзлых рыхлых пород.

Подземные воды в мерзлых породах по условиям залегания можно разделить на три типа.

Надмерзлотные воды представлены в сезоннооттаивающем (деятельном) слое, в жидком виде напором они не обладают.

Межмерзлотные воды приурочены к таликам (прослоям и линзам не замерзших пород), находящимся внутри мерзлого слоя.

Эти воды могут как сообщаться с надмерзлотными и подмерзлотными, так и быть изолированными.

Подмерзлотные воды лежат глубже мерзлых пород, часто обладают напором.

Морозное выветривание является главным самостоятельным процессом криолитозоны. Кроме того, оно сопровождает все остальные происходящие здесь экзогенные явления. Именно благодаря морозному выветриванию на поверхности зоны многолетней мерзлоты широко распространены алевриты.

Морозное трещинообразование заключается в раздавливании замерзающей водой рыхлых пород деятельного слоя. Этот процесс, повторяясь из года в год в одном и том же месте (трещине), ведет к образованию тундровых полигонов. В однородных грунтах такие полигоны имеют форму четырехугольника, а в неоднородных – неправильного многоугольника. Как правило, диаметр полигонов составляет от 6 до 20 м (хотя возможны размеры от 1 м и менее до 80 м). Морозобойные трещины заполняются льдом, или рыхлыми мелкодисперсными породами, или смешанной грунтово-ледовой массой. Морозобойные клинья достигают максимальных размеров, когда трещина рассекает не только деятельный слой, но и многолетнемерзлые породы. Рост клиньев обусловливает деформацию вмещающих пород, в результате трещины обрамляются валиками грунтов, выдавленных на поверхность.

Термокарст – это процесс вытаивания подземных льдов и последующего проседания земной поверхности. Он происходит, когда глубина сезонного оттаивания грунтов превышает глубину залегания подземных льдов. В результате термокарста возникают блюдцеобразные котловины – аласы, глубиной до 20–30 м. В разрезе склонов аласов отчетливо видны вызванные просадкой деформации слоев горных пород (изменения угла падения слоев, сбросы и др.).

Процессы морозного вспучивания слоев горных пород связаны с замерзанием приповерхностных подземных вод. Давление, развивающееся при морозном вспучивании, достигает 140 т/м2.

Бугры пучения разделяют на два типа: миграционные и инъекционные.

Миграционные бугры пучения приурочены к надмерзлотным таликам, как правило, к торфяникам.

Они формируются в результате миграции грунтовых вод к промерзшим торфам – скапливаясь под торфом и замерзая, вода создает бугор высотой до 2–4 м.

Инъекционные бугры пучения – результат замерзания межмерзлотных таликов. Примером служат гидролакколиты – куполовидные холмы с ледяным ядром. Гидролакколиты возникают при замерзании напорных подземных вод, внедряющихся между слоями мерзлых приповерхностных грунтов. Высота гидролакколитов достигает 10 м при диаметре до 20 м.

Склоновые процессы криолитозоны включают солифлюкцию, курумообразование, крип и другие (см. «Гравитационные процессы»).

Солифлюкция – медленное течение пород. С приходом теплого сезона оттаивает поверхность склона. Лежащие глубже породы скованы льдом и играют роль водоупора. Поверхностные грунты насыщаются талой водой и приходят в движение, оплывая вниз по склону со скоростью до нескольких сантиметров в год. Слои, накапливающиеся таким путем у подножия или на склоне, называются солифлюксием.

Курумообразование – процесс выдавливания на поверхность крупных обломков. В холодный сезон крупные валуны промерзают быстрее, чем окружающие песчаные или глинистые породы. Возникающие под валунами линзы льда приподнимают их. В теплое время валун быстрее прогревается, лед под ним тает. Талая подземная вода захватывает мелкие частицы и отлагает их под валуном, не позволяя тому опуститься на первоначальную глубину. В результате многократного повторения процесса крупные обломки, выдавленные на поверхность, образуют курумы – скопления разной формы и площади: каменные поля и каменные реки. Находящиеся на склоне курумы могут двигаться вниз под действием солифлюкции, крипа.

Крип – это медленное сползание по склону горных пород под действием силы тяжести. В условиях мерзлоты льды выталкивают крупные обломки в направлении, перпендикулярном склону холма. При таянии обломки оседают отвесно, с каждым циклом промерзания – таяния опускаясь все ниже по склону.

<< | >>
Источник: ГЕОЛОГИЯ. Учебное пособие для студентов географических специальностей. МИНСК - 2010. 2010

Еще по теме 1. 11. ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ КРИОЛИТОЗОНЫ:

  1. Лекция №11 Эндогенные геологические процессы (процессы внутренней динамики Земли)
  2. Лекция №6 О геологических процессах внешней динамики Земли (экзодинамика)
  3. Лекция №32 Инженерно-геологические процессы и явления сдвижение горных пород над горными выработками.
  4. Лекция №8 Геологическая деятельность морей, озёр. Болота и их геологическая роль.
  5. 7. Понятие административного процесса как вида юридического процесса
  6. Лекция №33 Цель и задачи инженерно-геологических исследований
  7. 1. ШКАЛА ГЕОЛОГИЧЕСКОГО ВРЕМЕНИ
  8. Лекция №34 Методика инженерно-геологических изысканий (съёмки)
  9. 1. 13. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ОЗЕР
  10. 1. 14. ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ БОЛОТ
  11. Лекция №9 Геологическая деятельность подземных вод и ледников
  12. Лекция №7 Геологическая деятельность ветра и текучих поверхностных вод.
  13. Лекция №36 Режимные стационарные наблюдения при инженерно­геологических исследованиях и в период эксплуатации сооружений
  14. Лекция №35 Полевые разведочные работы при инженерно-геологических исследованиях.