Какими бывают подземные льды и как они образуются?

Подземные льды, т.е. льды, входящие в состав верхних слоев литосферы, имеют различное происхождение и образуют разнообразные по величине и форме скопления в горных породах. Их можно разделить на две разные по происхождению группы.

К первой группе относятся погребенные поверхностные льды, которые образовались на поверхности земли, озер, рук или морей, а потом уже были погребены накопившимся на них осадками. К числу таких льдов относятся, во-первых, льды ледников и многолетных снежников, образовавшихся в результате накопления и перекристаллизации снега; во-вторых, льды, возникшие при замерзании речных, озерных и морских вод, а также в результате излившихся на поверхность и замерзших подземных вод, так называемых льдов наледей.

Вторую группу подземных льдов составляют льды, образовавшиеся непосредственно в горных породах. П.А.Шумский подразделяет их на конституционные льды, т.е. образовавшиеся за счет воды, содержавшейся в горных породах при их промерзании, и пещерно-жильные. Пещерно-жильные льды возникают при заливании поверхностных вод в полости и трещины, которые существуют в массивах мерзлых пород. К полостях, в которых может накапливаться пещерно-жильный лед, относятся, например, карстовые пещеры в известняках, а также так называемые термокарстовые полости, возникающие при вытаивании других видов подземных льдов. Трещины и жилы, в которых образуется такой лед, могут иметь тектоническое происхождение, а также возникнуть при уплотнении или усыхании пород.

Что есть мерзлотоведение.

Основной задачей общего мерзлотоведения является изучение мерзлых горных пород и выяснение закономерностей их распространения и развития.

Расширенное понимание слова "мерзлота" привело к употреблению этого термина в мерзлотоведческой литературе в нескольких смыслах, а именно как:

1) мерзлое состояние горных пород,

2) сами мерзлые горные породы,

3) область или зона распространения мерзлых пород,

4) процессы развитя мерзлых пород.

Хотя при употреблении слова "мерзлота" всегда было ясно, о чем идет речь, необходимость в каждом случае оговорок и уточнения вызвала критику этого термина и предложения о введении в мерзлотоведение новых терминов, однозначно определяющих существующие понятия. Так, П.Ф.Швецов указал на нежелательность пользоваться терминами "мерзлота" и "мерзлотоведение" и предложил вместо них соответсвенно термины "криолитозона" и "геокриология".

Термин "криолитозона" обознчает область или зону развития мерзлых пород и соответствует обычно употребляемому термину "мерзлая толща".

В обычной практике мерзлыми породами называются породы, содержащие кристаллы льда, причем подразумевается их отрицательная температура, а талыми - породы, не содержащие кристаллов льда и находящиеся при положительной температуре. Но породы, пропитанные раствором солей, сухие и при других условиях могут иметь отрицательную температуру и не иметь кристаллов льда. Отсюда возникают вопросы:

1) можно ли породу, не содержающую кристаллов льда, называть мерзлой;

2) какой признак мерзлой породы является более существуенным - отрицательная температура или содержание кристаллов льда.

М. И. Сумгин признал отрицательную температуру более общим и существеннымприхнаком мерзлой породы и предложил следущее определение: "Мерзлыми породами, грунтами, почвами называются такие породы, грунты, почвы, температура которых ниже 0 С, независимо от состояния и содержания в них воды".

Однако переход воды в кристаллическое состояние при промерзании пород сущетвенно изменяет их физико-механические, электрические, тепловые, фильтрационные свойства, весьма важные в практическом отношении.

Если считать лед мономинеральной мерзлой горной породой, то предметом мерзлотоведения, в широком смысле, является изучение развития льда во взаимодействии со средой на нашей планете.

Существование мерзлых пород и воды в виде льда связано с наличием так называемой криосферы, или оболочки Земли, включающей части атмосферы, гидросферы и литосферы отрицательными температурами.

Вечной или многолетней мерзлотой называются породы, находящиеся в мерзлом состоянии не менее двух-трех лет. На южной окраине области распространения вечной мерзлоты время существования мерзлых пород составляет от нескольких о десятков лет, а на арктическом побережье Якутии и на вершинах горных сооружений Памира и Тянь-Шаня достигает сотен тысяч, а возможно, и миллионов лет.