Глава 17 рельефообразование в областях распространения вечной мерзлоты Распространение и строение вечномерзлых грунтов

В странах с отрицательными зимними температурами зимой грунт промерзает. Образуется сезонная мерзлота. На Земле на огромной площади (около 25% всей суши) существует и так на­зываемая венная мерзлота¹. Самые большие площади, занятые вечной мерзлотой, располагаются в Канаде и России. В России она занимает более 60% территории. Вечная мерзлота развита в северных, северо-восточных и восточных районах. В европейской части России ее южная граница примерно совпадает с северным полярным кругом (чуть севернее на Кольском полуострове и не­сколько южнее в пределах Большеземельской тундры), языком опускается к югу по Уралу почти до 60° с.ш., затем проходит в широтном направлении примерно по 62 параллели от Урала до Енисея, где круто поворачивает на юг и продолжается вдоль Ени­сея, захватывает Саяны и Алтай и уходит за пределы России. На Дальнем Востоке свободны от вечной мерзлоты территории, ле­жащие к востоку от меридионального течения р. Амура (за ис­ключением северной части Сихотэ-Алиня), о. Сахалин, а также низменная полоса прибрежной части южной половины Камчат­ки. Территория, на которой развиты вечномерзлые грунты, назы­вается крыолитозоноьР-.

1 Вечная мерзлота — в научном отношении термин не совсем точный, но упот­ребляется очень широко. Более точный термин — "многолетнемерзлые породы".

2 От греч. Krios — холод, мороз, лед.

По мерзлотно-температурному режиму выделяется несколько зон вечной мерзлоты. К южной границе вечной мерзлоты при-

мыкает зона отдельных островов многолетнемерзлых пород мощ­ностью до 25 м, затем зона несплошной (разделенной таликами) венной мерзлоты максимальной мощностью до 100 м и, наконец, зона сплошной мерзлоты мощностью от 100—500 до 1000 м и более. Максимальная ее мощность наблюдается в Арктическом поясе азиатской части России, в северной и северо-восточной частях Среднесибирского плоскогорья, Колымской и Лено-Ви-люйской низменностях (буровая скважина в устье р. Колымы глу­биной 1470 м не прошла всю толщу вечной мерзлоты).

Для горных районов (в том числе Алтая и Саян) в распростране­нии различных типов вечной мерзлоты наблюдается вертикальная поясность — с увеличением высоты растет мощность многолетне-мерзлых пород.

Образование вечной мерзлоты, как и наземных оледенений, обусловлено космическими и планетарными причинами, но под­держивается мерзлота современными климатическими условиями. В отличие от наземного оледенения венная мерзлота развивается и существует в условиях субарктинеского или резко континенталь­ного климата, характеризующегося продолжительной, холодной и малоснежной зимой.

В летнее время самые верхние горизонты вечномерзлой толщи оттаивают, зимой замерзают. Неоднократный переход воды из одного фазового состояния в другое сообщает неустойчивость, т.е. подвижность поверхностной толще. В результате возникают различные формы движения грунта и различные формы рельефа, свойственные только областям с вечномерзлым грунтом.

Слой сезонного промерзания и оттаивания, мощность которого колеблется от 1 до 4 м, называют деятельным слоем. Ниже его за­легает собственно мерзлый слой. Эти слои отличаются друг от друга в летнее время, зимой они не имеют четко выраженной границы.

От лат. segregatio — отделение.

В областях распространения многолетнемерзлых пород развиты различные типы льда: лед-цемент — образуется за счет замерза­ния влаги в порах дисперсных горных пород; сегрегационный¹ — выделяется в виде ледяных прослоек при промерзании увлажненных глинистых и пылеватых пород; погребенный — продукт погребения наземных льдов; инъекционный — образуется при внедрении под­земных вод под большим напором или в мерзлую толщу, или по контакту мерзлых и талых пород; повторно-жильный — продукт многократно повторяющегося замерзания воды в морозобойных трещинах, периодически возникающих в одном и том же месте. Развитие повторно-жильных льдов сопутствует процессу трещи­нообразования. Повторно-жильные льды могут быть сингенети­ческими, формирующимися одновременно с осадконакоплением, и эпигенетическими, возникающими после образования горной по­роды. Различные типы льдов находят разное отражение в рельефе.

Так как вечная мерзлота занимает огромные территории — криогенным процессам принадлежит существенная роль в форми­ровании рельефа земной поверхности. Изучение процессов релье­фообразования в областях распространения вечной мерзлоты и конкретных форм рельефа, возникающих в результате криоген­ных процессов, имеет очень большое значение в России, где, как уже указывалось, более 60% территории заняты вечномерзлыми грунтами. На обширных пространствах, занятых вечной мерзло­той, сосредоточены огромные природные ресурсы — лес, гидроре­сурсы, различные виды полезных ископаемых: нефть, газ, уголь, железо, алмазы, цветные и редкие металлы и др. В связи с этим происходит интенсивное освоение районов распространения веч­ной мерзлоты: создаются новые территориально-производствен­ные комплексы (ТПК), ведутся буровые работы, закладываются шахты и карьеры, сооружаются гидро- и тепловые электростанции, строятся газо- и нефтепроводы, шоссейные и железные дороги, возводятся промышленные объекты, города и поселки и т.д. Тща­тельное и всестороннее изучение процессов, обусловленных вечной мерзлотой, диктуется задачами предотвращения вредных послед­ствий хозяйственной деятельности человека. Природно-территори-альные комплексы (ПТК) в условиях вечной мерзлоты отличаются большой уязвимостью. Нарушенные ПТК восстанавливаются крайне медленно. Поэтому особую остроту приобретают вопросы, связанные с охраной природы в областях распространения вечной мерзлоты.