title-icon
Яндекс.Метрика
» » Мерзлотно-динамические явления

Мерзлотно-динамические явления

Нa территориях распространения мощной сезонной мерзлоты и в особенности в областях развития многолетней («вечной») мерзлоты сталкиваются с различного характера деформациями земной поверхности, вызванными замерзанием и оттаиванием воды, заключенной в горных породах. К ним относятся пучины, гидролакколиты (булгунняхи), наледи, термокарст, течение почв (солифлюкция) и некоторые другие явления. Все они образуют единую группу мерзлотно-динамических явлений.
При оттаивании мерзлых пород происходит резкое изменение строения и физического состояния пород, которое приводит к деформациям в виде осадок и просадок. В условиях склонов оттаявшие поверхностные слои испытывают течение (солифлюкция). При этом образуются взбугривания, «террасы», уступы, натеки, борозды и другие характерные формы усложнения поверхности склона в условиях многолетней мерзлоты. Подобного рода явления нередко можно наблюдать в весеннее время также в районах мощной сезонной мерзлоты. Вследствие ничтожного сопротивления скольжению оттаявших глинистых накоплений процессы солифлюкции нередко протекают очень интенсивно, особенно в том случае, когда эти накопления подстилаются сильно льдистыми породами или ископаемым льдом.
В процессе промерзания наблюдается значительное увеличение первоначального объема породы. Так как водонасыщенность пород и условия подтока воды к замерзающей зоне породы различны, то увеличение объема пород при промерзании протекает крайне неравномерно. В результате на поверхности земли возникают местные поднятия — морозные пучины. Последние появляются в начале зимы и растут до весны (до начала таяния породы), когда на их месте возникает впадина с разжиженной породой. Высота морозных пучин в среднеевропейских областях России измеряется несколькими сантиметрами, реже десятками сантиметров.
Под действием напряжений, возникающих при промерзании пород, наблюдается образование «морозобойных» трещин. Одни из них развиваются по мере роста бугров пучения, другие лишь под влиянием неравномерного охлаждения пород, обладающих различными тепло-физическими свойствами. Возникающие при этом напряжения часто оказываются более значительными, чем предел прочности уже смерзшейся породы.
Если после появления первых трещин происходит дальнейшее понижение температуры мерзлого массива пород, в ней возникают поперечные трещины. В результате весь промерзающий массив оказывается разбитым на отдельные полигоны. Трещины возникают также внутри мерзлого массива главным образом в горизонтальном направлении вследствие значительных напряжений при изгибе верхних слоев массива.
Попадающая в вертикальные трещины во время зимних оттепелей и весной вода замерзает с наступлением холодов. Таким образом возникают ледяные клинья. Последние в условиях многолетней мерзлоты являются многолетними образованиями и расширяются («растут») из года в год.
При промерзании деятельного слоя надмерзлотные воды часто оказываются под значительным напором; в этом случае они прорываются на поверхность, где замерзают, образуя наледь. Наледи могут образовываться также из межмерзлотных и подмерзлотных вод, выходящих на поверхность в виде источников. Они называются постоянными наледями. Известны наледи, возникающие при промерзании рек, когда на отдельных участках их течения остаются лишь очень узкие проходы, не способные пропустить весь подледный расход реки. Вода на этих участках прорывается через ледяной покров, изливается по поверхности льда и замерзает. Такого рода прорывы речной воды повторяются за зиму несколько раз, в результате чего образуются крупные ледяные бугры. Сила, с которой прорывается вода на этих буграх, бывает настолько велика, что при этом выбрасываются огромные глыбы льда.
Кроме поверхностных известны подземные наледи, образующиеся в толще многолетней мерзлоты. При их образовании вода не способна прорваться на поверхность, а только приподнимает вышележащие толщи пород, образуя бугры. Высота таких бугров в южных районах Сибири достигает 10 м, а в северных — 30 м. Размер их в поперечнике измеряется многими десятками метров. Внутри таких бугров обычно имеется куполовидная залежь льда (гидролакколит), иногда с полостью, заполненной водой. Такие бугры в Сибири называют булгунняхами.
Нa обширных пространствах многолетней мерзлоты в ее толще можно встретить значительные по мощности (до нескольких десятков метров) и занимающие большие пространства (до многих квадратных километров) пласты и линзы ископаемого льда. Они образовались при замерзании озер или путем захоронения льдов ледников. Нередко они чередуются или покрываются прослойками торфа, а иногда и толщами суглинков, глин и песков.
При нарушении термического режима таких залежей возникают подземные полости, провал сводов которых вызывает появление на поверхности земли термокарстовых воронок. Часто такие провалы заполнены водой. Они известны как термокарстовые озера.

title-icon Подобные новости