1. Вечномерзлые грунты. Определение. Область их распространения.

Многолетнемерзлым или вечномерзлым называют грунт, находящийся в мерзлом состоянии постоянно в течение трех и более лет. Криолитозоной называют мерзлую зону литосферы Земли.

Многолетнемерзлые грунты широко распространены на земном шаре. Они занимают около 25% суши. В России сезонное промерзание грунтов имеет место на всей территории. Площадь, в пределах которой встречаются многолетнемерзлые грунты, составляет около 11 миллионов квадратных километров, то есть более 50% территории станы. Залегание вечномерзлых грунтов имеет место в особых геологографических областях, расположенных главным образом на севере, северо-востоке и востоке нашей страны, называемых районами распространения вечномерзлых грунтов (криолитозоной). Формирование вечномерзлой толщи относится к ледниковому и постледниковому периодам, а их возраст измеряется величиной в пределах десятка тысяч лет. Температура вечномерзлых грунтов колеблется в диапазоне от -0,1 до -13°С.

2. Закономерности распространения вечномерзлых грунтов. Типы вечномерзлых грунтов.

В целом распространение мерзлых толщ подчиняется широтной и высотной зональности: их количество возрастает и температура понижается с юга на север и снизу вверх. Начиная с первых появлений мерзлых грунтов, при движении с юга на север или с подъемом в гору области расположены в следующем порядке: островного и редкоостровного распространения - массивно- островного распространения - прерывистого распространения - преимущественно сплошного распространения - сплошного распространения. При этой общей закономерности возможны зональные отличия, обусловленные местными условиями теплообмена в системе литосфера – атмосфера. Наибольшей пестротой характеризуется территория, прилегающая к южной границе многолетнемерзлых грунтов. Первые признаки вечномерзлых грунтов обнаруживаются только в пределах участков верховых болот, сложенных оторфованными суглинками и супесями, а также на торфяных буграх пучения.

Затем они появляются на участках густых темнохвойных лесов, затеняющих почву летом и задерживающих снег на кронах зимой, уменьшая его количество на дневной поверхности. В предгорьях мерзлые грунты впервые обнаруживаются на затененных склонах с чехлом суглинисто-щебенистых образований, затем на крутых затененных склонах, лишенных снега. Далее они встречаются повсеместно, хотя даже в самых суровых климатических условиях многолетнемерзлые грунты могут отсутствовать. Это относится к участкам речных долин, горным склонам наиболее прогреваемым солнцем, местам концентрированной разгрузки подземных вод, под частью современных ледников, над внутриземными аномалиями, связанными с окислительными процессами и др.

По строению мерзлых толщ по вертикали выделяют три возможных типа:

1. вечномерзлые толщи сливающегося типа (кровля вечномерзлых грунтов совпадает с подошвой слоя сезонного оттаивания);

2. вечномерзлые толщи несливающегося типа (кровля вечномерзлых грунтов не совпадает с подошвой слоя сезонного промерзания, между ними находится талый слой);

3. вечномерзлые толщи слоистого типа (два слоя вечномерзлых грунтов находятся друг над другом и разделены талым прослойком, нижний слой является реликтовым, он образовался в результате древнего промерзания грунта, а верхний - современного).

3. Формы залегания льда

Могут быть разнообразными:

• пластовая – лед залегает слоем сравнительно одинаковой мощности (от нескольких сантиметров до десятков метров);

• линзовидная – лед имеет увеличенную в средней части площадь (до нескольких десятков квадратных метров);

• жильная – лед заполняет трещины скальных и полускальных пород;

• клиновидная – лед заполняет морозобойные трещины на глубину до 20 метров;

• гнездовидная – лед заполняет отдельные полости в виде небольших включений;

• натечная – лед находится в виде отдельных глыб наземного происхождения.

Наличие в составе вечномерзлых грунтов таликов делает многолетнемерзлые грунты проницаемыми для подземных вод.