- •1. Энергообмен на земной поверхности, роль структуры радиационно-теплового баланса в формировании температуры горных пород. Широтная зональность и высотная поясность геокриологических условий.
- •2. Влияние природных факторов и условий на температурный режим и глубину сезонного оттаивания пород.
- •3. Классификация типов сезонного оттаивания и промерзания пород в.А.Кудрявцева как основа изучения закономерностей пространственной и временной изменчивости глубины сезонного оттаивания пород.
- •4. Формирование мощности многолетнемерзлых пород под влиянием колебаний климата. Аградация и деградация мерзлых толщ и их роль в формировании разрезов мерзлых толщ.
- •5. Влияние рельефа, геологического строения, состава и влажности пород на мощность многолетнемерзлых толщ.
- •6. Талики, их генезис, классификация, закономерности распространения.
- •7. Подземные воды криолитозоны, их подразделение и характеристика. Проявления взаимодействия многолетнемерзлых толщ с подземными водами.
- •8. Подземные льды, их генезис и залегание в мерзлых толщах.
- •9. Миграция влаги в промерзающих дисперсных породах. Влияние состава, влажности и температуры на процессы миграции и текстурообразования. Классификация криогенных текстур.
- •10. Криогенное строение и льдистость сингенетических и эпигенетических мерзлых толщ.
- •11. Физические и механические свойства мерзлых пород и льда.
- •12. Криогенные процессы и явления, их систематизация.
- •13. Процесс морозобойного растрескивания мерзлых пород и его проявление в отложениях и рельефе.
- •14. Морозное пучение дисперсных пород в открытых и закрытых системах промерзания. Сезонные и многолетние бугры пучения.
- •15. Термокарст: условия возникновения и развития процесса. Формы проявления в рельефе и отложениях.
- •16. Геокриологическая съемка и картирование - основа изучения геокриологических закономерностей. Задачи геокриологической съемки.
- •17. Геокриологический прогноз и его роль при освоении территории криолитозоны. Виды, задачи и методы прогноза.
- •1. Методы моделирования
- •18. Способы управления температурным режимом, процессами промерзания и оттаивания пород. Принципы строительства на многолетнемерзлых породах.
12. Криогенные процессы и явления, их систематизация.
Экзогенные геологические процессы и явления в криолитозоне обусловлены реакцией верхних горизонтов горных пород на новообразования или деградацию многолетнемерзлых пород в результате изменения условий теплообмена с атмосферой Поэтому в общем плане развитие криогенных геологических процессов представляет собой перестройку комплексов геокриологических условий, выражающуюся в изменении температурного режима пород, их состава, свойств, льдистости и в целом криогенного строения и мерзлотного рельефа земной поверхности Особенности экзогенных геологических процессов в криолитозоне связаны с периодичностью процессов промерзания и оттаивания, охлаждения и нагревания верхних горизонтов горных пород, спецификой изменения свойств промерзающих, мерзлых и оттаивающих пород, временной периодической изменчивостью их напряженного состояния. По существу, мерзлотно-геологические явления (образования) представляют собой геоморфологические проявления криогенных процессов в криолитозоне и создают специфический облик криогенных форм рельефа.
По основным ведущим агентам природной среды, являющимся движущей силой процессов и формирующихся явлений, все экзогенные мерзлотно-геологические процессы в криолитозоне могут быть подразделены на четыре основные группы.
К первой группе относятся собственно криогенные (мерзлотно-геологические) процессы, развитие которых вызвано сезонными и многолетними колебаниями тепломассообмена на земной поверхности и в подстилающих горных породах. Это: 1) морозобойное растрескивание и криогенное выветривание, связанные с многократным повторением циклов промерзания и оттаивания пород, охлаждением мерзлых пород в сезониомерзлом слое и в слое годовых колебаний температуры, включая сезонноталый слой, а также с динамикой напряженного состояния порол а переменном температурном поле; 2) морозное пучение пород и на-ледообразование, обусловленные сезонным и многолетним промерзанием пород, подземных и поверхностных вод, увеличением объема пород при льдовыделении; 3) термокарст, связанный с сезонным и многолетним оттаиванием сильнольдистых пород, подземных пластовых залежей и полигонально-жильных льдов, с изменением свойств, осадкой и размоканием пород при оттаивании.
Развитие второй группы флювиальных, абразионных и воднобалансовых процессов вызвано механическим и тепловым воздействием на мерзлые и оттаивающие породы водных масс, годовыми колебаниями теплообмена на поверхности почвы и многолетними колебаниями водного баланса поверхности. В эту группу входят термоабразия, термоэрозия, заболачивание, развитие ледников и связанные с ними образования, такие как озы, камы, снежники и др. Все они имеют процессы-аналоги вне криолитозоны. Однако специфика протекания этих процессов в многолетнемерзлых породах вызывает необходимость их выделения в самостоятельную группу. Развитию термоабразии и термоэрозии всегда предшествует оттаивание пород на какую-то глубину, сопровождающееся нарушением структурных связей в породах, изменением их физико-механических, фильтрационных и теплофизических свойств.
Заболачивание в криолитозоне проявляется в особых условиях торфонакопления, при которых рост торфяных залежей часто происходит одновременно с их промерзанием, что находит выражение в захоронении растительных остатков, в темпе роста торфяников и в их криогенном строении.
Особенности развития перечисленных процессов проявляются также в формировании мезо- и микрорельефа, в преобразовании ими чехла рыхлых отложений, в формировании специфических генетических типов новых геологических образований (сингенетически промерзающих озерных и прибрежно-морских отложений, делювиальных и пролювиальных образований, в образовании торфяников и др.).
Ледники в криолитозоне, так же как и на высоких элементах рельефа, поднятых в холодные слои атмосферы, преобразуют рельеф, сглаживая его при движении, выпахивая глубокие троговые долины, формируя озы, камы, оставляя на пути движения эрратические валуны и несортированные толщи ледниковых отложений.
Третья группа объединяет гравитационные процессы, такие как солифлюкция, курумообразование и десерпция, оползание, обрушение, осыпание и др. Некоторые из них имеют аналоги вне криолитозоны, другие характерны только для нее (криодесерпция, курумообразование). Но все гравитационные процессы в криолитозоне отличаются своеобразием механизма, обусловленным периодическим изменением состояния пород, их свойств при промерзании и оттаивании, развитием особых пластично-вязких деформаций оттаивающих и мерзлых сильнольдистых пород, деформаций форм морозобойного растрескивания пород и выпучивания каменного материала в чехле рыхлого покрова. Гравитационные процессы в криолитозоне приводят к формированию особых форм мезо- и микрорельефа: курумных и солифлюкционных потоков, полей, террас. Кроме того, с этими процессами в криолитозоне связано формирование специфического состава и строения соответствующих склоновых отложений (солифлюкционных, наледных, ледниковых, гольцовых льдов).
Наконец, к четвертой группе относятся процессы эолового происхождения. Сезонное и многолетнее промерзание—оттаивание, термогенное выветривание, морозобойное трещинообразование накладывают отпечаток на протекание эоловых процессов и на облик формирующихся эоловых отложений.
Часто в природе процессы последовательно сменяют друг друга, при этом каждый предыдущий процесс создает условия для развития последующего Морозобойное растрескивание пород и образование повторно-жильных льдов создает предпосылки для развития термокарста при потеплении климата. Результатом этого являются озера, заполнение и зарастание котрых вновь приводит к началу морозобойного растрескивания при многолетнем промерзании пород.