1. Криолитозона

Роль льда в геологических процессах на суше не ограничена деятельностью ледников. Важное значение имеет также лёд, находящийся в толще земной коры – в составе мёрзлых грунтов и горных пород. Мёрзлыми называются горные породы, характеризующиеся присутствием в них льда в порах и трещинах. Промерзают горные породы и грунты в холодное время года; процесс этот начинается с поверхности и распространяется на глубину. Процесс носит сезонный характер: с наступлением тёплого сезона промерзание

сменяется оттаиванием. Слой грунтов и горных пород, в котором сезонно чередуются процессы промерзания и оттаивания, называется деятельным слоем. Мощность его в разных районах не одинакова. Наибольшая глубина промерзания (до 2-3 м) отмечается в условиях преобладания отрицательных температур на протяжении большей части года при маломощном снеговом покрове.

Вместе с тем на обширных пространствах в северных частях Евразии

(особенно в Сибири) и Северной Америки ниже сезонно промерзающего слоя развит значительно более мощный слой мёрзлых пород, никогда за лето не оттаивающих. Эта мерзлота, называемая многолетней, носит реликтовый характер: она сохранилась с прошлых геологических эпох, когда в этих регионах господствовал значительно более холодный климат. Многолетняя мерзлота распространена преимущественно в тех районах, которые в четвертичном периоде не подвергались покровным оледенениям. При этом, очевидно, формирование этой мерзлоты и максимальное оледенение развивались синхронно. Максимальное промерзание происходило в тех регионах, где выпадало мало осадков и не могло накопиться снежной массы, достаточной для формирования покровного ледника – то есть в районах с холодным, но очень сухим климатом. В наибольшей мере такие условия были характерны для Восточной Сибири и Монголии.

Мёрзлая зона литосферы называется криолитозоной. Площадь распространения многолетнемёрзлых грунтов и горных пород составляет в настоящее время около 25% площади суши. Реликтовый характер современной многолетней мерзлоты обуславливает общую тенденцию её к постепенному таянию. Но тенденция эта не абсолютна, она носит прерывисто-возвратный характер. Процессы таяния многолетней мерзлоты играют важную роль в водном балансе соответствующих территорий. Этот процесс может вносить заметный вклад в питание подземных вод, поверхностных водотоков и водоёмов соответствующих территорий. На некоторых реках Восточной Сибири

отмечается предосеннее половодье, обусловленное тем, что к концу лета процессы таяния многолетней мерзлоты достигают своего максимума.

Характер распространения многолетнемёрзлых пород и грунтов на различных территориях не одинаков. В зависимости от него выделяются следующие зоны:

-сплошного распространения мерзлоты;

-развития мерзлоты с участками талых грунтов (таликов);

-развития мерзлоты и таликов с преобладанием последних;

-островного развития многолетней мерзлоты.

2. Типы подземных льдов и вод в криолитозоне

Формы существования подземных льдов в криолитозоне разнообразны. Основными типами являются:

-лёд-цемент, мелкие выделения которого развиты между частицами грунта или горной породы; образуется при промерзании равномерно увлажнённых пород и грунтов;

-сегрегационные льды, слагающие небольшие гнёзда, линзочки, прослои и прожилки среди вмещающей породы;

-повторно-жильные льды, приуроченные к морозодойным трещинам; их возникновение будет рассмотрено далее;

-инъекционные льды образуются в результате внедрения по трещинам

напорных подмерзлотных вод;

-погребённые льды формируются на поверхности, после чего захороняются отложившимися сверху осадками;

-пещерные льды возникают в результате замерзания воды в подземных

полостях.

Подземные воды криолитозоны играют очень важную роль как в геологических процессах этой зоны, так и в гидрологическом режиме соответствующих районов. Согласно Н.Н. Романовскому, в криолитозоне выделяются следующие типы подземных вод:

-надмерзлотные воды, приуроченные к талым, перекрывающим многолетнемёрзлые ороды слоям (сезонно-промерзающему слою и несквозным надмерзлотным таликам);

-воды сквозных таликов, которые бывают различны по происхождению: инфильтрационные, поступающие сверху, в результате инфильтрации атмосферных осадков и из поверхностных водоёмов, и напорные, поступающие из подмерзлотных горизонтов;

-подмерзлотные воды, залегающие ниже подошвы многолетнемёрзлого слоя и различные по происхождению; они могут взаимодействовать с многолетнемёрзлым слоем, а при наличии напора – проникать вверх по таликам;

-межмерзлотные воды могут образовываться при промерзании несквозных таликов; они ограничены многолетнемёрзлыми породами как сверху, так и снизу, но сохраняют гидравлическую связь с водами других видов;

-внутримерзлотные воды слагают внутри многолетнемёрзлых пород обособленные линзы, лишённые связи сводами других типов.