Глава 12

ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ ОБЛАСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ ПОРОД (КРИОЛИТОЗОНЫ)

Многолетнемерзлыми породами (ММП), согласно определению Н.И. Толстихина и Н.А. Цитовича, называются горные породы, имеющие отрицательную или нулевую температуру, содержащие воду в кристаллическом состоянии (в виде льда) и сохраняющие­ся в таком состоянии в течение многих лет, веков и тысячелетий (Основы гидрогеологии, 1983).

Горные породы, промерзавшие в сухом состоянии и не содержащие в связи с этим льда, называются морозными (П.Ф. Швецов).

На территории нашей страны общая площадь распростране­ния многолетнемерзлых пород составляет около 10 млн км², т.е.

более 60% территории. Зональность распространения ММП, их мощности и температуры показаны на рис. 12.1. В целом на тер­ритории земного шара многолетнемерзлые породы распростране­ны на площади более 35 млн км², около 25% суши (Ершов, 2002).

Мощность многолетнемерзлых пород изменяется от первых метров вблизи южной границы их распространения до 100—700 м в северных районах Западно-Сибирской и Восточно-Сибирской артезианских областей. Мощность ММП меняется здесь доста­точно сильно в зависимости от рельефа, характера растительнос­ти, строения гидрогеологического разреза и др. В пределах масси­вов кристаллических пород и в горно-складчатых областях Вос­точной Сибири мощность ММП в ряде случаев достигает 1000 м. и более. В артезианских бассейнах Восточной Сибири (Оленек- ский, Катуйский и др., см. рис. 10.1) мощность ММП относитель­но невелика (200—300 м) в связи с тем, что на этих глубинах и ниже по разрезу распространены преимущественно соленые воды и рассолы, не замерзающие при температурах до минус 3,0—5,0°С и менее. Ниже подошвы ММП в этих бассейнах широко распро­странены охлажденные (ниже 0°С) горные породы, содержащие так называемые криогалинные воды (криопэги) с отрицательны­ми температурами.

Разрез толщи многолетнемерзлых пород может быть практи­чески сплошным или слоистым, содержащим талые (/>0°С) слои или слои охлажденных пород с криогалинными водами. В ряде районов (север Печорского бассейна, Западная Сибирь и др.) ус­тановлено двухслойное строение толщи ММП, когда под слоем современной мерзлоты с “разрывом” на глубинах от 80 до 200— 250 м распространена реликтовая толща многолетнемерзлых по­род, мощность которых может достигать 200—300 м и более.

Исследование подземных вод области распространения мно­голетнемерзлых пород связано с именами российских ученых А.И. Калабина, А.В. Львова, Н.Н. Романовского, М.И. Сумгина, Н.И. Толстихина, С.М. Фотиева, П.Ф. Швецова и др. Суммируя имеющиеся представления, можно считать, что основными осо­бенностями гидрогеологических условий этой территории в отли­чие от районов с отсутствием ММП являются следующие:

1. в пределах области распространения ММП значительный объем свободных гравитационных подземных вод постоян­но находится в твердом состоянии и тем самым (временно с точки зрения геологической истории этих районов) исклю­чается из общего круговорота воды в литосфере;

гъ

Рис. 12.1. Схема распространения многолетнемерзлых пород (ММП) на территории России (по К.А. Конд­ратьевой, 1976): 1 — зона редкоостровного, островного и массивно-островного распространения ММП со среднегодовыми температурами (/ ) +3...-ГС и мощностью т мерзлых толщ от 0 до 100 м; 2—5 — зона сплошного распространения ММП: 2 — / — 1...-3°С, т — 50—300 м; 3 — /_ср -3...-5°С, т — 100—400 м; 4 — / -5...-9°С, т — 200—600 м; 5 — г ниже -9°С, т — 400—900 м и более; 6 — границы зон ММП;

7 — южная граница криолитозоны