Вічна мерзлота. Вічна мерзлота на карті нашої батьківщини

У цій статті ми розповімо про таке цікаве явище, як багаторічна мерзлота. Хоч її і називають часто вічної, це насправді не так. Просто ця назва є історично сформованим. Вона виникла в льодовиковий, або четвертинний період розвитку Землі. У районах з морозним і сухим кліматом була незначна товщина льодовикового наземного покриву, а часом він не утворювався зовсім. У цих місцях відбулося промерзання грунтів. Таким чином виникли райони багаторічної мерзлоти.

крижані включення

Гірські породи, які довгий час (від декількох років до тисячоліть) знаходяться при негативних температурах і є зцементованими вологою, замерзлої в них, стали називатися вічної, або багаторічної, мерзлотою. У многолетнемерзлих породах скупчення води утворюють прожилки, прошарки, клини і лінзи льоду. Тобто і підземні льоди входять до складу вічної мерзлоти.

вічна мерзлота на карті нашої Батьківщини

Льдистость мерзлоти

Льдистость мерзлоти, тобто зміст льоду, може бути різною. Її значення коливаються істотно: від декількох до 90% від усього обсягу породи. Льоду зазвичай мало буває в гірських районах, зате підземний лід на рівнинах виявляється нерідко основною породою. Особливо крижаних включень багато міститься в суглинистих і глинистих відкладеннях, що зустрічаються на крайній півночі Північно-Східної та Середньої Сибіру (від 40-50% до 60-70% в середньому). Ці райони відрізняються найнижчою температурою грунту.

зона вічної мерзлоти

Діяльний шар, багаторічна і сезонна мерзлота

Нижче 0 ° С мають температуру мерзлі породи. Вся вода або частина її знаходяться в них у кристалічному стані. Тільки невеликий поверхневий шар промерзає взимку в середніх широтах. Тут тому панує сезонна мерзлота. За морозну, довгу зиму в північних широтах дуже глибоко промерзає земля. Вона відтає коротким влітку всього лише на 0,5-2 метра в глибину з поверхні. Відштовхуючий шар іменується діяльним. У породах нижче нього цілий рік температури є негативними. Ці райони знаходяться в умовах вічної мерзлоти. глибина вічної мерзлотиНа Землі мерзлі грунти поширені в основному в заполярних районах. Сибір, а також північна частина материка Північної Америки - найбільші райони вічної мерзлоти.

кріолітозона

Чи не одними лише скупченнями рідкої води представлені внутрішні води Росії. Вони бувають і в твердому стані, яке утворює сучасне підземне, гірське і покривне заледеніння. Кріолітозона називається область підземного заледеніння. Цей термін був введений в 1955 році П. Ф. Швецовим, радянським мерзлотоведом. Раніше термін "вічна мерзлота" служив для її позначення.

межа вічної мерзлоти

Кріолітозона - це верхній шар кори Землі, який характеризується негативними температурами різних гірських порід, а також наявністю підземних льодів або можливістю їх існування. В її складі - гірські многолетнемерзлие породи, підземні льоди, а також, що не промерзає горизонти підземних сильно мінералізованих вод.

Як утворюється вічна мерзлота?

При досить невеликої потужності покриву снігу в умовах холодної тривалої зими гірські породи втрачають значну кількість тепла. Вони промерзають на досить велику глибину, перетворюючись в мерзлу тверду масу. Вони не встигають влітку відтанути повністю. Протягом сотень, а часом і тисяч років можуть зберігатися навіть на невеликій глибині негативні температури грунту. Сприяють цьому великі запаси холоду, що накопичуються в зимовий період в місцях, середньорічна температура яких є негативною. Наприклад, в Північно-Східній і Середній Сибіру сума всіх негативних температур, що спостерігаються під час залягання снігового покриву, - від -3000 до -6000 ° С. А сума активних температур влітку становить лише 300 - +2000 ° С.

Історія вивчення багаторічної мерзлоти

багаторічна мерзлота

Незвичайне явище природи - багаторічна мерзлота. На нього звернули свою увагу ще жили в 17 столітті землепроходці. Про неї також згадував В. Н. Татищев в своїх роботах (початок 18 століття). А. Міддендорф в середині 19 століття були проведені її перші наукові дослідження. Це сталося під час експедиції цього вченого на схід і північ Сибіру. Міллендорф справив вперше вимірювання температури в ряді пунктів мерзлого шару, встановив в північних районах його потужність, а також висловив припущення про те, як з`явилася мерзлота і чому вона широко поширилася в Сибіру. Вічна мерзлота вивчалася також у 2-й половині 19 і початку 20 століття разом з дослідницькими роботами, які проводили гірські інженери і геологи. Серйозні її дослідження в радянські роки проводили М. І. Сумгін, А. І. Попов, П. Ф. Швецов, І. Я. Баранов та інші вчені.

Вічна мерзлота на карті Росії

У Росії близько 11 млн кв. км займає область поширення вічної мерзлоти. Це становить майже 65% всієї території цієї країни.

Розповімо про те, де знаходиться вічна мерзлота на карті Росії. По Кольському півострові, за його центральній частині, проходить її південний кордон. Далі мерзлота перетинає поблизу полярного кола Східно-Європейську рівнину, відхиляється на південь по Уралу майже до 60 ° пн.ш., а також уздовж Обі, досягаючи півночі гирла Північної Сосьви. Потім межа вічної мерзлоти проходить по сибірські ували, їх південному схилу, і виходить до Єнісею у Підкам`яної Тунгуски. Тут вона повертає круто на південь, проходить далі вздовж Єнісею і по схилах Алтаю, Туви і Західного Саяна. Кордон її на Далекому Сході йде до гирла Селемджи від Амура, потім до гирла Амура по підніжжя гір його лівобережжя. Немає покриття вічної мерзлоти на Сахаліні, а також в південній половині Камчатки (в прибережних районах). Зустрічаються також її плями в високогір`ях Кавказу і в горах Сіхоте-Аліна.

Територіальні особливості вічної мерзлоти

райони вічної мерзлоти

Однак глибина вічної мерзлоти і її розвиток на цій великій території неоднакові. Північно-східні і північні райони Сибіру, о. Нова Земля і о-ва азіатського сектора Арктики покриті багаторічною низькотемпературної суцільний мерзлотою. Кордон її на півдні проходить через Ямал (північну частину), Гиданський півострів і виходить до Єлисея (Діденка), далі - до гирла Вилюя. Вона перетинає верхів`я Колими і Індігірки і виходить на південь від Анадиря до узбережжя Берингової моря. Температура розташованих на північ від даної лінії многолетнемерзлих порід в середньому становить -6 - -12 ° С. При цьому потужність його досягає 300-600 метрів, а часом і більше. Захід і південь від поширена вічна мерзлота з острівцями талого грунту (таликов). Тут температура мерзлого шару трохи вище (від -2 до -6 ° С). Зменшується його потужність (до 50-300 м). Тільки окремі острови (плями) мерзлоти зустрічаються серед талого грунту поблизу південно-західного кордону області її поширення. Близька до 0 ° С температура мерзлого грунту, а потужність становить менше 25-50 метрів. Це так звана острівна мерзлота.

підземні льоди

Великі запаси води концентруються в мерзлій товщі у вигляді підземних льодів. Одна з їх частин була утворена разом з сингенетичні льодами (вміщають породами), а інша - при замерзанні в раніше накопичених товщах води (епігенетичні).

Полигонально-жильні льоди поширені в пухких відкладеннях на Вилюйской низовини, Новосибірських островах, а також від гирла річки Хатанги до Колими на приморських низовинах. Їх потужність складає 40-50 метрів, навіть 70-80 метрів на Великому Ляховський острові. Вони вважаються "копалинами", оскільки в період зледеніння (в среднечетвертічних час) відбувалося їх формування. У тріщинах метаморфічних і кристалічних порід представлений широко жильний лід. Він знаходиться в гірських системах Північного Сходу, а також в Середній Сибіру (північній її частині). Гидролакколіти (крижані интрузии) утворюються в соліфлюкціонних, делювіальних і озерно-алювіальних відкладеннях улоговин Північного Сходу і Забайкалля, а також в Західному Сибіру (північні райони) та Центральної Якутії. Заповнюють собою морозобойние тріщини міграційні льоди зустрічаються практично у всіх районах з мерзлотою.

соліфлюкція

в умовах вічної мерзлоти

Поперечний промерзання і відтавання знаходяться на схилах гірських порід, а також грунтів призводить до того, що через сили тяжіння починає повільно сповзати діяльний шар. Він сповзає не тільки з крутих, але і з пологих схилів. Швидкість цього процесу складає від 1 см на рік до декількох метрів на годину. Називається цей процес соліфлюкція (від латинських слів solum і fluctio - відповідно, "грунт" і "закінчення"). Вона поширена досить широко в Східній і Середній Сибіру, а також в Канаді, в тундрі і високогір`ях. На схилах при цьому виникають невисокі гряди, напливи. Якщо є деревна рослинність, то ліс може нахилятися. Це явище було названо "п`яним лісом".

Позитивна і негативна роль мерзлоти процесів

вічна мерзлота

Мерзлотні процеси сильно перешкоджають будівництву, а також експлуатації тунелів, мостів, доріг і будівель. Мерзлі грунти припадає зберігати в природному стані. Споруди з цією метою встановлюють на опори, а потім прокладають охолоджуючі труби. Після цього в прорубані свердловини занурюють палі. Російські будівельники залізних і автомобільних доріг з 1960 років земні температури стабілізували застосуванням так званих парорідинних термосифонів. Це металеві труби, які заповнюються замороженої двоокисом вуглецю і вставляються потім уздовж доріг в землю так, щоб один кінець їх був занурений в мерзлоту (при цьому нижче її активного шару), а другий знаходився над ним в повітрі. Від 1 до 5 ° С зменшує температуру природний теплообмін. При витаіванія великих покладів підземних льодів спостерігається суттєва активізація схилових процесів. Це також ускладнює будівництво. Потрібно враховувати при освоєнні районів півночі, що тут природа дуже ранима.

Однак мерзлота є і помічником людини, адже в ній можна влаштовувати склади, які будуть служити величезними природними холодильниками.


Оцініть, будь ласка статтю
Всього голосів: 111