Реферат: Причины распространения многолетней мерзлоты на территории Восточной Сибири. Реферат многолетняя мерзлота

Причины распространения многолетней мерзлоты на территории Восточной Сибири

Причины распространения многолетней мерзлоты на территории Восточной Сибири

Здорик Екатерина

1. Рельеф

Многолетняя мерзлота влияет на рельеф, так как вода и лед имеют разную плотность, вследствие чего замерзающие и оттаивающие породы претерпевают деформации. Важно также то обстоятельство, что мерзлый грунт не пропускает воду.

Наиболее распространенный тип деформации мерзлых грунтов — пучение, связанное с увеличением объема воды при замерзании. Возникающие при этом положительные формы рельефа называются буграми пучения; высота их обычно не более 2 м. Если бугры пучения образовались в пределах торфянистой тундры, то их обычно называют торфяными буграми.

Для областей многолетней мерзлоты, а также для, характерны так называемые структурные грунты — формы рельефа, возникающие в результате сложного процесса сортировки неоднородной грунтовой массы, насыщенной водой, при многократном ее замерзании и оттаивании.

2. Реки

Реки питаются главным образом за счет таяния снежного покрова в начале лета и летних дождей. Некоторую роль в питании рек играют грунтовые воды и таяние «вечного» снега и ледников в высоких горах, а также наледей. Зимой на многих реках образуются наледи, а малые реки промерзают до дна.

Ледоход начинается в последней декаде мая — начале июня. В это время на большинстве рек наблюдается самый высокий уровень воды. В отдельных местах (например, в низовьях Яны) в результата заторов льда вода поднимается подчас на 15-16 м выше зимнего уровня. В период половодья реки интенсивно размывают свои берега и загромождают русла стволами деревьев, образующими многочисленные заломы.

3. Почвы

Вечная мерзлота хороший водоупор, поэтому она часто служит причиной заболачивания оттаивающей летом почвы.

На вечной мерзлоте формируются специфические глее-мерзлотно-таежные и мерзлотно-таежные почвы.

4. Растительный мир

климатический географический мерзлота рельеф

Неглубокое залегание мерзлого слоя вызывает у растений формирование угнетенной насаждений, снижает устойчивость деревьев против ветра. Многолетняя мерзлота тормозит развитие растений.

5. Хозяйственная деятельность человека

В сельском хозяйстве многолетняя мерзлота в одних случаях ограничивает возможности развития тех или иных культур, в других — благоприятствует выращиванию растений в связи с дополнительным увлажнением грунтов, создаваемым при сезонном оттаивании деятельного слоя.

Определенных успехов достигло и сельское хозяйство. Созданные в верховьях Индигирки и Колымы совхозы удовлетворяют часть потребностей населения в свежих овощах, молоке и мясе. В якутских колхозах северных и горных районов развиваются оленеводство, пушной промысел и рыболовство, дающие значительную товарную продукцию. В некоторых горных районах развито также коневодство. Значительные площади равнинной и горной тундры представляют собой хорошие оленьи пастбища, а луга речных долин служат кормовой базой для крупного рогатого скота и лошадей.

Суровый климат ограничивает и возможности развития земледелия. В тундровой зоне, где сумма среднесуточных температур выше 10° даже на юге едва достигает 600°, могут выращиваться лишь редис, салат, шпинат и лук на перо. Южнее возделываются также репа, турнепс, капуста, картофель. В особо благоприятных условиях, главным образом на пологих склонах южной экспозиции, можно сеять ранние сорта овса. Более благоприятны условия для животноводства..

Горнодобывающая промышленность стала в настоящее время основой хозяйства и дает стране много ценных металлов.

6. Причины распространения многолетней мерзлоты на территории Восточной Сибири

- суровые малоснежные зимы

- короткое лето

- среднегодовая температура ниже 0 градусов

7. Почему в условиях многолетней мерзлоты дома и промышленные здания следует строить на сваях

При инженерных сооружениях, строительстве железных и шоссейных дорог и т. п. необходимо учитывать возможность пучения и просадок грунтов, сползания оттаивающих грунтов на склонах (солифлюкция), образования наледей на дорогах, у мостов и др.

Так, большие дома в районах севера строятся по специальным технологиям, в частности, построенную коробку панельного дома оставляют на несколько лет, чтобы дом устоялся. Если почва под ним начинает плыть, то его разбирают и собирают в новом месте. На глубоко вбитых сваях дома строят, чтобы не нарушить температурный режим почвы. Несущая способность свай, вмороженных в предварительно пробуренные скважины, обеспечивает устойчивость сооружений, а проветриваемое подполье охраняет грунт от теплового воздействия цеха или жилого дома.

www.neuch.ru

Реферат - Причины распространения многолетней мерзлоты на территории Восточной Сибири

Причины распространения многолетней мерзлоты на территории Восточной Сибири

Здорик Екатерина

1. Рельеф

Многолетняя мерзлота влияет на рельеф, так как вода и лед имеют разную плотность, вследствие чего замерзающие и оттаивающие породы претерпевают деформации. Важно также то обстоятельство, что мерзлый грунт не пропускает воду.

Наиболее распространенный тип деформации мерзлых грунтов — пучение, связанное с увеличением объема воды при замерзании. Возникающие при этом положительные формы рельефа называются буграми пучения; высота их обычно не более 2 м. Если бугры пучения образовались в пределах торфянистой тундры, то их обычно называют торфяными буграми.

Для областей многолетней мерзлоты, а также для, характерны так называемые структурные грунты — формы рельефа, возникающие в результате сложного процесса сортировки неоднородной грунтовой массы, насыщенной водой, при многократном ее замерзании и оттаивании.

2. Реки

Реки питаются главным образом за счет таяния снежного покрова в начале лета и летних дождей. Некоторую роль в питании рек играют грунтовые воды и таяние «вечного» снега и ледников в высоких горах, а также наледей. Зимой на многих реках образуются наледи, а малые реки промерзают до дна.

Ледоход начинается в последней декаде мая — начале июня. В это время на большинстве рек наблюдается самый высокий уровень воды. В отдельных местах (например, в низовьях Яны) в результата заторов льда вода поднимается подчас на 15-16 м выше зимнего уровня. В период половодья реки интенсивно размывают свои берега и загромождают русла стволами деревьев, образующими многочисленные заломы.

3. Почвы

Вечная мерзлота хороший водоупор, поэтому она часто служит причиной заболачивания оттаивающей летом почвы.

На вечной мерзлоте формируются специфические глее-мерзлотно-таежные и мерзлотно-таежные почвы.

4. Растительный мир

климатический географический мерзлота рельеф

Неглубокое залегание мерзлого слоя вызывает у растений формирование угнетенной насаждений, снижает устойчивость деревьев против ветра. Многолетняя мерзлота тормозит развитие растений.

5. Хозяйственная деятельность человека

В сельском хозяйстве многолетняя мерзлота в одних случаях ограничивает возможности развития тех или иных культур, в других — благоприятствует выращиванию растений в связи с дополнительным увлажнением грунтов, создаваемым при сезонном оттаивании деятельного слоя.

Определенных успехов достигло и сельское хозяйство. Созданные в верховьях Индигирки и Колымы совхозы удовлетворяют часть потребностей населения в свежих овощах, молоке и мясе. В якутских колхозах северных и горных районов развиваются оленеводство, пушной промысел и рыболовство, дающие значительную товарную продукцию. В некоторых горных районах развито также коневодство. Значительные площади равнинной и горной тундры представляют собой хорошие оленьи пастбища, а луга речных долин служат кормовой базой для крупного рогатого скота и лошадей.

Суровый климат ограничивает и возможности развития земледелия. В тундровой зоне, где сумма среднесуточных температур выше 10° даже на юге едва достигает 600°, могут выращиваться лишь редис, салат, шпинат и лук на перо. Южнее возделываются также репа, турнепс, капуста, картофель. В особо благоприятных условиях, главным образом на пологих склонах южной экспозиции, можно сеять ранние сорта овса. Более благоприятны условия для животноводства..

Горнодобывающая промышленность стала в настоящее время основой хозяйства и дает стране много ценных металлов.

6. Причины распространения многолетней мерзлоты на территории Восточной Сибири

— суровые малоснежные зимы

— короткое лето

— среднегодовая температура ниже 0 градусов

7. Почему в условиях многолетней мерзлоты дома и промышленные здания следует строить на сваях

При инженерных сооружениях, строительстве железных и шоссейных дорог и т. п. необходимо учитывать возможность пучения и просадок грунтов, сползания оттаивающих грунтов на склонах (солифлюкция), образования наледей на дорогах, у мостов и др.

Так, большие дома в районах севера строятся по специальным технологиям, в частности, построенную коробку панельного дома оставляют на несколько лет, чтобы дом устоялся. Если почва под ним начинает плыть, то его разбирают и собирают в новом месте. На глубоко вбитых сваях дома строят, чтобы не нарушить температурный режим почвы. Несущая способность свай, вмороженных в предварительно пробуренные скважины, обеспечивает устойчивость сооружений, а проветриваемое подполье охраняет грунт от теплового воздействия цеха или жилого дома.

www.ronl.ru

Вечная мерзлота — реферат

Содержание

• Введение
• 1 Распространённость
• 2 Изучение
• 3 Хозяйственное значение
• 4 Почвы районов многолетней мерзлоты
• Заключение
• Список литературы

Введение.

Вечная мерзлота - часть верхнего слоя земной коры, характеризующаяся в течение всего года или хотя бы короткое время (но не менее суток) отрицательной температурой почв и горных пород и наличием или возможностью существования подземных льдов. В этой зоне выделяются слой кратковременного и сезонного промерзания-протаивания (т. н. активный, или деятельный слой) и многолетняя "вечная мерзлота", называемая также "криолитозона". Нижней границей криолитозоны служит изотермическая поверхность с температурой 0°С., характеризующаяся отсутствием периодического протаивания. Общая площадь вечной мерзлоты на Земле в настоящее время составляет ~ 35 млн. км², и имеется тенденция к её прогрессирующему сокращению вследствие явлений глобального потепления климата. Распространение - север Аляски, Канады, Европы, Азии, острова Северного Ледовитого океана. для которых характерны отрицательная температура грунта, образование и длительное сохранение в нем льда. Термин "вечная мерзлота", как обозначение специфического геологическое явления был введён в научное употребление в 1927 г. основателем школы советских мерзлотоведов М. И. Сумгиным. Он определял его, как мерзлоту почвы, непрерывно существующую от 2 лет до нескольких тысячелетий.

Распространённость.

Обозначения: фиолетовый - районы многолетней мерзлоты в северном полушарии, синий — районы промерзания почвы более чем на 15 суток в году, красный — районы промерзания почвы менее чем на 15 суток в году, сплошная линия — граница области сезонного снежного покрова

Многолетняя мерзлота (общепринятое название — вечная мерзлота, «многолетней» вечную мерзлоту впервые стала именовать петербургская географическая научная школа) — явление глобального масштаба, она занимает не менее 25% площади всей суши земного шара. Материк, где вечная мерзлота отсутствует полностью — это Австралия, в Африке возможно её наличие только в высокогорных районах. Значительная часть современной многолетней мерзлоты унаследована от последней ледниковой эпохи, и сейчас она медленно тает. Содержание льда в промерзлых породах варьируется от нескольких процентов до 90%. В многолетней мерзлоте могут образоваться залежи газовых гидратов, в частности — гидрата метана.

От 60% до 65% территории России — районы многолетней мерзлоты. Наиболее широко она распространена в Восточной Сибири и Забайкалье.

Самый глубокий предел многолетней  мерзлоты отмечается в верховьях  реки Вилюй в Якутии. Рекордная глубина залегания многолетней мерзлоты — 1 370 метров — зафиксирована в феврале 1982 года.

Изучение.

Одно из первых описаний многолетней мерзлоты было сделано  русскими землепроходцами XVII века, покорявшими просторы Сибири. Впервые на необычное состояние почвы обратил внимание казак Я. Святогоров, а более подробно изучили первопроходцы из экспедиций, организованных Семёном Дежнёвым и Иваном Ребровым. В специальных посланиях русскому царю они засвидетельствовали наличие особых таёжных зон, где даже в самый разгар лета почва оттаивает максимум на два аршина. Ленские воеводы П. Головин и М. Глебов в 1640 г. сообщали: «Земля-де, государь, и среди лета вся не растаивает». В 1828 г. Федор Шергин начал проходку шахты в Якутске. За 9 лет была достигнута глубина 116.4 м. Шахта Шергина шла все время в мерзлых грунтах, не вскрыла ни одного водоносного горизонта. В 40-х годах XIX-го века А. Ф. Миддендорф измерил температуру до глубины 116 м. С этого времени вопрос о существовании «вечной мерзлоты» уже всерьез не поднимался.

Термин «вечная мерзлота»  как специфическое геологическое  явление был введён в научное  употребление в 1927 году основателем школы советских мерзлотоведов М. И. Сумгиным. Он определял его как мерзлоту почвы, непрерывно существующую от 2 лет до нескольких тысячелетий. Слово «мерзлота» при этом чёткого определения не имело, что и привело к использованию понятия в различных значениях. Впоследствии термин неоднократно подвергался критике и были предложены альтернативные термины: многолетнемёрзлые горные породы и многолетняя криолитозона, однако они не получили широкого распространения. По длительности существования мерзлого состояния пород принято подразделять «родовое» понятие «мерзлые породы» на три видовых понятия:

• кратковременномёрзлые породы (часы, сутки),
• сезонномёрзлые породы (месяцы),
• многолетнемёрзлые породы (годы, сотни и тысячи лет).

Между этими категориями  могут быть промежуточные формы  и взаимные переходы. Например, сезонномерзлая порода может не протаять в течение лета и просуществовать несколько лет. Такие формы мерзлой породы называются «перелетками»

Хозяйственное значение.

Учёт многолетней мерзлоты необходим при проведении строительных, геологоразведочных и других работ  на Севере.

Многолетняя мерзлота создаёт  множество проблем, но от неё есть и польза. Известно, что в ней  можно очень долго хранить  продукты. При разработке северных месторождений мерзлота, с одной  стороны, сильно мешает, так как промёрзшие породы обладают высокой прочностью, что затрудняет добычу. С другой стороны, именно благодаря мерзлоте, цементирующей породы, удалось вести  разработку кимберлитовых трубок в  Якутии в карьерах — например, карьер трубки Удачная — с почти отвесными стенками.

Почвы районов  многолетней мерзлоты.

В почвах, расположенных  в зоне длительной сезонной или постоянной мерзлоты, протекает комплекс своеобразных процессов, связанных с влиянием низких температур. Над мёрзлым слоем, который является водоупором, вследствие коагуляции органических веществ может происходить накопление гумуса, так называемая надмерзлотная регенерация гумуса, надмерзлотное оглеение даже при небольшом годовом количестве осадков. Образование слоев льда (шлиров) в почве приводит к разрыву капилляров, вследствие чего прекращается подтягивание влаги из надмерзлотных горизонтов к корнеобитаемому слою. Наличием мёрзлого слоя вызван целый ряд механических изменений в почвенном профиле, таких, как криотурбация — перемешивание почвенной массы под влиянием разницы температур, солифлюкция — сползание насыщенной водой почвенной массы со склонов по мёрзлому слою. Эти явления особенно широко распространены в тундровой зоне. С криогенными деформациями связывают характерный для тундр бугристо-западинный рельеф (чередование бугров пучения и термокарстовых западин), а также образование пятнистых тундр.

Под действием мороза происходит криогенное оструктуривание почвы. Отрицательные температуры способствуют переходу продуктов почвообразования в более конденсированные формы, и это резко замедляет их подвижность. Мерзлотной коагуляцией коллоидов обусловлено ожелезнение таёжных почв. С влиянием криогенных явлений некоторые исследователи связывают обогащение кремнекислотой средней части профиля подзолистых почв, рассматривая белесую присыпку как результат мерзлотной дифференциации плазмы и скелета почвы.

Вечная мерзлота и метаногидраты

Примечания[править | править исходный текст]

1. ↑ Многолетняя мерзлота — статья из «Россия. Электронный энциклопедический словарь». Издательство «Энциклопедия»
2. ↑ Гл. 5.2. Многолетняя мерзлота // Кривцов В.А. Физическая география России. Общий обзор. - Рязань, 2001.
3. ↑ «Наука и жизнь» — Вечная мерзлота отступает. Что совсем не радует
4. ↑ Гл. 8. Континентальная многолетняя мерзлота (c.301) // МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ПОСЛЕДСТВИЙ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА ДЛЯ ФИЗИЧЕСКИХ И БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ. Ред. С. М. Семенов. М. Росгидромет, 2012 г. 508 стр. ISBN 978-5-904206-10-9
5. ↑ Мерзлотоведение (краткий курс). Под ред. В. А. Кудрявцева. М., Изд-во Моск. ун-та, 1981 г. стр. 7,8
6. ↑ Сумгин М. И. Многолетняя мерзлота почвы в пределах СССР. Владивосток, 1927
7. ↑ Сумгин М. И., Качурин С. П., Толстихин Н. И., Тумель В. Ф. Общее мерзлотоведение. — М.-Л. — АН СССР, 1940.

Ссылки[править | править исходный текст]

• А. В. Павлов, Г. Ф. Гравис. Вечная мерзлота и современный климат
• Континентальная многолетняя мерзлота // МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ПОСЛЕДСТВИЙ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА ДЛЯ ФИЗИЧЕСКИХ И БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ. Ред. С. М. Семенов. М. Росгидромет, 2012 г. 508 стр. ISBN 978-5-904206-10-9
• Основные природные и социально-экономические последствия изменения климата в районах распространения многолетнемерзлых пород. Оценочный отчет.
• Тем, кто идет по тайге. Меньчуков А.Е., с картой покрытия вечной мерзлотой территории СССР - Москва, "Недра", 1979
• Особенности вечной мерзлоты и возведения фундаментов зданий на вечной мерзлоте
• Карта расположения объектов изучения криосферы Земли
• Вечная мерзлота продолжает таять, а у ученых и чиновников практически нет ответов. - "The Moscow Times", 06.10.2011
• Сайт Circumpolar Active Layer Monitoring Network  (англ.)
• CIRCUMARCTIC MAP OF PERMAFROST AND GROUND ICE CONDITIONS  (англ.) - National Snow and Ice Data Center

yaneuch.ru

Многолетняя мерзлота — курсовая работа

Верхний слой земной коры, являющийся ареалом распространения многолетней  мерзлоты, называют криолитозоной. Нижней границей криолитозоны служит изотерма 0°С. Температура верхних горизонтов мерзлоты в начале и конце тёплого  сезона года переходит через 0°С. В  ходе циклических процессов промерзания  и оттаивания в её кровле формируется  сезонно-талый слой. Если горные породы протаивают глубже этого слоя и не промерзают в зимнее время, то кровля многолетней мерзлоты понижается и  возникают талики различного размера  и глубины [2].

1.4 Почвы районов многолетней мерзлоты

В почвах, расположенных  в зоне длительной сезонной или постоянной мерзлоты, протекает комплекс своеобразных процессов, связанных с влиянием низких температур. Над мёрзлым слоем, который является водоупором, вследствие коагуляции органических веществ может  происходить накопление гумуса, так  называемая надмерзлотная регенерация  гумуса, надмерзлотное оглеение даже при небольшом годовом количестве осадков. Образование слоев льда (шлиров) в почве приводит к разрыву  капилляров, вследствие чего прекращается подтягивание влаги из надмерзлотных  горизонтов к корнеобитаемому слою. Наличием мёрзлого слоя вызван целый  ряд механических изменений в  почвенном профиле, таких, как криотурбация — перемешивание почвенной массы  под влиянием разницы температур, солифлюкция — сползание насыщенной водой почвенной массы со склонов  по мёрзлому слою. Эти явления особенно широко распространены в тундровой  зоне. С криогенными деформациями связывают характерный для тундр  бугристо-западинный рельеф (чередование  бугров пучения и термокарстовых западин), а также образование  пятнистых тундр[12].

Под действием мороза происходит криогенное оструктуривание почвы. Отрицательные температуры способствуют переходу продуктов почвообразования в более конденсированные формы, и это резко замедляет их подвижность. Мерзлотной коагуляцией коллоидов  обусловлено ожелезнение таёжных  почв. С влиянием криогенных явлений  некоторые исследователи связывают  обогащение кремнекислотой средней  части профиля подзолистых почв, рассматривая белесую присыпку как  результат мерзлотной дифференциации плазмы и скелета почвы [2].

Глава 2. Геологические процессы районов многолетней мерзлоты

В зоне многолетней мерзлоты наблюдается целый ряд геологических  процессов. Повторно-жильные льды формируются  в северной геокриологической зоне, где низкие температуры и небольшая  мощность сезонноталого слоя, и достигают  местами большой ширины и глубины  по вертикали. Их развитие связано с  морозобойными трещинами, образующими  системы полигонов различной  размерности и формы — тетрагональной (греч. «тетрагон» — четырехугольный) в однородных породах и неправильной — в разнородных. Основы современных  представлений о развитии ледяных  жил заложены работами Б.Н. Достовалова, А.И. Попова и др. Необходимыми условиями  для образования повторно-жильных  льдов являются:

- многократное возникновение  морозобойных трещин,  глубже  границы сезонного протаивания; 

-  соответствующее многократное  заполнение трещин льдом;

- наличие достаточно пластичных  или способных к уплотнению горных пород.

При этом выделяются два  типа роста жил:  эпигенетический, т.е. образующийся в пределах уже сформировавшихся горных пород; сингенетический, т.е. формирующийся одновременно с накоплением осадков. Это могут быть пойменный аллювий, делювиальные, болотные и другие отложения. В первом случае ледяные жилки образуются при последовательных годовых циклах растрескивания и заполнения трещин льдом. При этом рост жил происходит главным образом в ширину, величина которой определяется условиями возможного напряжения сжатия расклинивающихся пород. Во втором случае, соответствующем сингенетическому росту, каждая последующая вклинивающаяся жила льда не доходит до конца предыдущей,  равную накоплению осадка за год [2].

С разных точек зрения представляют интерес псевдоморфозы по ледяным жилам. При вытаивании ледяных жил образуются клиновидные полости, в которые происходит опускание, обрушение отложений, слагающих борта и кровлю трещин, испытывающих смятие, различные изгибы. Возникают своеобразные текстуры, называемые инволюциями (лат. «инволюцион» — изгиб, завиток) или криотурбациями. Такие псевдоморфозы встречены в ряде мест в четвертичных отложениях европейской части России и горных районах [9].

Происходящие в зоне многолетней  мерзлоты геологические процессы связаны, в первую очередь, с расклинивающим горные породы действием замерзающих  подземных вод. В свою очередь, это  действие зависит от условий залегания  и режима подземных вод, а также  от характера подземных льдов.

По времени образования  выделяют два главных типа подземных  льдов: сингенетические и эпигенетические.

Сингенетические льды возникли синхронно с формированием горных пород территории. Они представлены такой разновидностью, как погребенные  льды – захороненные под слоем  морены блоки ледника.

Эпигенетические льды образовались после накопления горных пород. В  их числе выделяют несколько разновидностей. Конституционные льды лидируют по объему в составе всех подземных. Они  возникают при промерзании увлажненных  горных пород, или при замерзании подземных вод при их приближении  к мерзлым грунтам. Инъекционные льды образуются при внедрении в  мерзлые породы напорных подмерзлотных  вод. Жильные льды представляют собой  интрузии льда в кристаллических  породах. Повторно-жильные льды формируются  в трещинах многолетнемерзлых рыхлых пород [19].

Подземные воды в мерзлых  породах по условиям залегания можно  разделить на три типа. Надмерзлотные  воды представлены в сезоннооттаивающем (деятельном) слое, в жидком виде напором  они не обладают. Межмерзлотные воды приурочены к таликам (прослоям и  линзам не замерзших пород), находящимся  внутри мерзлого слоя. Эти воды могут  как сообщаться с надмерзлотными и подмерзлотными, так и быть изолированными. Подмерзлотные воды лежат глубже мерзлых пород, часто обладают напором [11].

2.1 Криогенные  процессы и явления

Криогенными называют геологические, физические, биохимические и другие процессы, происходящие в самых верхних частях земной коры и обусловленные сезонным и многолетним промерзанием и протаиванием увлажненных рыхлых горных пород, охлаждением мерзлых пород, и замерзанием подземных вод [9].

Направление и интенсивность  криогенных процессов связанны с  особенностями накопления четвертичных осадков, с тепловлагообменом в  верхних горизонтах горных пород, с  динамикой промерзания и протаивания [14].

Для процесса рельефообразования наиболее существенное значение имеют  подземные воды и, прежде всего надмерзлотные, циркулирующие в пределах деятельного  слоя, или СТС (сезонно-талый, слой) с которым и связаны главные геологические события в районах с распространением многолетней мерзлоты.

Криогенные явления влияют на состав и строение верхних горизонтов литосферы, находят свое проявление в рельефе (микрорельефе) поверхности  земли, распределении растительности и, таким образом, часто обусловливают облик ландшафтов криолитозоны. Ярчайшим примером являются криогенные полигонально-жильные структуры, образующиеся на основе криогенного (морозобойного) трещинообразования. Они проявляются в полигональном микрорельефе и обусловливают многообразие криогенных ландшафтов (полигональных тундр, бугристо-западинного микрорельефа и др.). Эти ландшафты доминируют во многих регионах севера Евразии и Северной Америки не только в пределах современной криолитозоны, но и в областях ее былого распространения в позднем плейстоцене [16].

На разных стадиях развития криогенных явлений, вызвавшие их процессы имеют неодинаковую активность, они могут прекращаться или сменяться противоположно направленными. Обычно на начальных стадиях криогенные процессы плохо выражены в морфологии поверхности и слабо влияют на криогенное строение отложений. Наибольшим это влияние на микрорельеф и строение мерзлых пород является на зрелых стадиях. На стадиях деградации проявляются новые криогенные процессы, обычно противоположные по знаку первичному, сформировавшему соответствующее явление. При этом стадийность развития явления обусловлена внешними факторами (изменением суровости и влажности климата, геологическими и другими событиями). Отсюда следуют три важных положения региональной и исторической геокриологии. Во-первых, криогенным явлениям, в том числе и их выражению в рельефе, не всегда сопутствует вызвавший их процесс. Во-вторых, по морфологическим (стадиальным) особенностям криогенных явлений и криогенного микрорельефа можно судить о наличии или отсутствии этого процесса, следовательно, и об определенном диапазоне современных геокриологических условий. В-третьих, по наличию криогенных явлений в синкриогенных отложениях представляется возможным восстанавливать палеогеографические, в особенности палеокриогенные, условия определенных этапов геологического прошлого. Особое значение, это имеет при анализе разрезов синкриогенных отложений [9].

Ряд процессов и явлений, относимых к криогенным, по существу представляются модификациями экзогенных, проявляющихся в условиях распространения мерзлых пород. К ним относятся гравитационные склоновые (солифлюкция, курумы), термоабразия и термоэрозия. Ряд таких явлений, например курумы, не имеет одного ведущего процесса, способствующего развитию на начальных и зрелых стадиях.

Значительная часть криогенных процессов появляется или меняет свою интенсивность под влиянием хозяйственной деятельности человека, т. е. носит техногенный характер. Их новообразование или активизация  часто является главным следствием нарушения природной обстановки, приводящим к негативному воздействию  на сооружения и экологическую обстановку районов освоения. Вопрос их предотвращения или снижения отрицательного воздействия  является важнейшим в проблеме рационального  природопользования в условиях криолитозоны.

Среди мерзлотных процессов  наибольшее распространение получили:

- пучение и  морозобойное растрескивание грунтов;

- образование  жильных льдов, формирование полигональных  форм на поверхности;

- склоновые процессы  и термокарст [14].

2.1.1 Пучение

 Одно из явлений,  широко распространённое в пределах криолитозоны, — это многолетние бугры пучения. Образовываться они могут по-разному. Так, например, при промерзании талых торфяников зимой к ним начинает мигрировать вода из талых пород. Она тут же замерзает, превращаясь в объёмистый шлир льда. Торфяник приподнимается, на нём образуется бугор, постоянно увеличивающийся, поскольку вода всё продолжает поступать. Скорость роста таких бугров составляет до 10—30 см в год. Они достигают в высоту от 2—3 до 20 м, а в основании — от нескольких десятков до сотен метров. Такой бугор пучения называют миграционным, т.к. он образовался в результате миграции влаги.

 Существуют и другие  виды многолетних бугров пучения.  Один из них — инъекционный. Он возникает обычно в районах  мелких озёр и других небольших  водоёмов. Зимой такое озеро на  вечной мерзлоте зачастую промерзает  до дна. Однако под ним всегда  есть насыщенные водой талые  породы. Они также начинают промерзать. Талые породы оказываются как  бы в мёрзлом мешке: сверху  них лёд, снизу вечная мерзлота. Объём такого мешка по мере  промерзания постепенно уменьшается,  и вода талых пород, сжимаясь, начинает давить на сдерживающие  их стенки и кровлю. Наконец,  поддавшись этому давлению, мёрзлая  кровля в наиболее слабом месте  выгибается, образуя бугор пучения  шлемовидной формы. Такие бугры  пучения якуты называют «булгунняхами», а эскимосы — «пинго». Размер  их зависит от количества воды  в подозёрных талых породах  (таликах) и может достигать  в высоту 30—60 м, а в основании  — 100—200 м. Наиболее часто булгунняхи  встречаются в Центральной Якутии, на арктических приморских низменностях  северо-востока Сибири и Северной Америки [9].

 Наиболее распространённое  явление — выпучивание врытых  столбов, камней и других твёрдых  тел из рыхлых отложений, которые  при промерзании увеличиваются  в объёме и пучатся. Нередко  зимой такие рыхлые грунты  смерзаются с вкопанным столбом,  а затем, пучась, поднимают его  вверх. Столб как бы вынимается  из непромёрзшей части сезонно-талого  слоя. Образовавшаяся под ним  полость заполняется водой или  разжиженным грунтом. При полном  промерзании сезонно-талого слоя в этой полости образуется лёд или сильнольдистый грунт. Летом, пока не оттает подошва столба, он сохраняет своё приподнятое положение. После вытаивания льда в полости под столбом остаётся грунт, и потому столб, хотя и уходит в землю, но не настолько, чтобы принять своё первоначальное положение. С началом следующей зимы история повторяется. И так из года в год. Постепенно столб теряет устойчивость, наклоняется и падает. Не беда, когда это происходит со столбами изгородей, но когда падают телеграфные столбы и опоры электросети, деформируются сваи фундаментов зданий — это уже стихийное бедствие. В природе же многолетний процесс выпучивания валунов, скальных обломков и мелких камней приводит к формированию на поверхности каменных россыпей, образованию на пологих склонах целых каменных потоков [17].

2.1.2 Морозобойное  растрескивание

Морозобойное  растрескивание, криогенное растрескивание - образование и рост трещин в породах при понижении температуры пород ниже 0°С.

 Распространено в районах с суровыми климатическими условиями. Трещины, образующиеся при охлаждении поверхности пород в осенне-зимний период, имеют протяжённость от десятков до сотен метров и глубину от одного до нескольких метров. Трещины располагаются примерно на одном и том же расстоянии друг от друга. Перпендикулярно им образуется подобная система трещин, вследствие чего породы с поверхности оказываются разбитыми на прямоугольные в плане блоки-полигоны в однородных породах и неправильной формы многоугольники в неоднородных. При затекании в трещины воды и замерзании её во время весеннего снеготаяния они становятся основой образования повторно-жильных (полигонально-жильных) льдов. Морозобойное растрескивание обусловливает формирование полигонального микрорельефа, имеющего огромное распространение в Северной Евразии и Северной Америке, а также существенно интенсифицирует развитие оползней, криогенного пучения, солифлюкции, термокарста, термоэрозии [15].

 Физической основой  образования и роста криогенных  трещин являются температурные  деформации и напряжения в  мёрзлых породах, которые в  диапазоне температур от -1 до -10°С обладают аномально большими значениями коэффициента температурной деформации до 2000•10-6 1/град и более у глин, 100-400•10-6 1/град у суглинков и супесей, 20-50-6 1/град у песков. С понижением температуры и вследствие термореологических свойств в мёрзлых породах возникают температурные напряжения. Разрыв в первоначально сплошном массиве пород происходит, когда температурные напряжения превосходят прочность породы на растяжение [9].

yaneuch.ru

Доклад - Подземные воды зоны многолетней мерзлоты

На значительной части суши — 14% ее площади (в СССР на 49%), где средние годовые температуры отрицательные, на некоторой глубине от поверхности горные породы имеют многие годы отрицательную температуру. Слои пород с отрицательной температурой называются многолетнемерзлыми слоями, многолетней, “вечной” мерзлотой. Мощность слоя многолетней мерзлоты колеблется в больших пределах: от 1—2 до нескольких сотен метров. В большинстве районов мощность многолетней мерзлоты не превышает 400—650 м при максимальной 1500 м, обнаруженной в верховьях р. Мархи в Восточной Сибири. Выше многолетнемерзлого слоя располагается слой сезонной мерзлоты, оттаивающей в теплое время года. Этот слой называется деятельным, или активным. Толща многолетней мерзлоты и слой сезонного промерзания могут непосредственно переходить один в другой или же между ними бывает талая прослойка. Если слой многолетней мерзлоты ежегодно смыкается со слоем сезонного промерзания, то многолетняя мерзлота называется сливающейся; если указанного соединения не наблюдается, мерзлота называется несливающейся. В направлении от побережья арктических морей к умеренным широтам многолетняя мерзлота переходит от сплошной, когда встречаются лишь отдельные участки немерзлых пород (так называемые талики), к прерывистой и далее островной.

В соответствии с характером вертикального строения зоны многолетней мерзлоты подземные воды ее могут быть подразделены на надмерзлотные, межмерзлотные и подмерзлотные. Надмерзлотные воды залегают на толще многолетней мерзлоты на водоупоре. Они часто встречаются на дне речных долин речных котловин, а также у подножий склонов; реже эти воды скапливаются на склонах и водоразделах

Надмерзлотные воды подразделяются на сезонно промерзающие, верховодку, находящуюся только в пределах деятельного слоя; на сезонно частично промерзающие, у которых только верхняя часть расположена в активном слое, на сезонно не промерзающие, залегающие ниже слоя сезонного промерзания. Увеличение запасов надмерзлотных вод в жидкой фазе наблюдается в теплый период года в связи с оттаиванием их в слое сезонного промерзания, а также за счет выпадения дождей в этот период. При этом наибольшие запасы надмерзлотных вод обычно создаются в конце теплого периода. В холодный период года частично промерзающие, надмерзлотные воды, расположенные между слоями многолетней мерзлоты и сезонного промерзания, расширяясь при замерзании, могут образовать подземный наледный бугор, нередко значительных размеров. В отдельных случаях происходит разрыв деятельного слоя почв и грунтов, и часть надмерзлотных вод изливается на поверхность, где и застывает в виде наледи.

Межмерзлотные воды встречаются в жидкой и твердой фазе, но чаще всего в твердой фазе в виде пластов, линз, жил и т. д.; они обычно не подвержены сезонному промерзанию и оттаиванию. Межмерзлотные воды в жидкой фазе имеют водообмен с над- и подмерзлотными водами; обычно связаны с подрусловыми потоками, с водами рек и озер; в большинстве случаев существуют за счет восходящих подмерзлотных вод, обладают напором. Они нередко выходят на поверхность в виде родников, дебитом в десятки и сотни кубических метров в секунду (например, источники Алданского и Верхне-Колымского массивов).

Подмерзлотные артезианские воды имеют широкое распространение. По минерализации они разнообразны —от пресных, используемых для водоснабжения (Якутск, Вилюйск), до рассолов.

Области питания вод удалены от областей циркуляции на сотни километров и представляют собой либо плоскогорья, либо сквозные талики под руслами больших рек и озер.

Надмерзлотные, межмерзлотные и подмерзлотные воды взаимодействуют под долинами крупных рек и в котловинах озер, т. е. там, где многолетняя мерзлота отсутствует.

Пресные межмерзлотные и подмерзлотные воды используются для водоснабжения,

минерализованные, термальные подмерзлотные воды — в бальнеологии.

www.ronl.ru

Причины распространения многолетней мерзлоты на территории Восточной Сибири

Причины распространения многолетней мерзлоты на территории Восточной Сибири

Здорик Екатерина

1. Рельеф

Многолетняя мерзлота влияет на рельеф, так как вода и лед имеют разную плотность, вследствие чего замерзающие и оттаивающие породы претерпевают деформации. Важно также то обстоятельство, что мерзлый грунт не пропускает воду.

Наиболее распространенный тип деформации мерзлых грунтов — пучение, связанное с увеличением объема воды при замерзании. Возникающие при этом положительные формы рельефа называются буграми пучения; высота их обычно не более 2 м. Если бугры пучения образовались в пределах торфянистой тундры, то их обычно называют торфяными буграми.

Для областей многолетней мерзлоты, а также для, характерны так называемые структурные грунты — формы рельефа, возникающие в результате сложного процесса сортировки неоднородной грунтовой массы, насыщенной водой, при многократном ее замерзании и оттаивании.

2. Реки

Реки питаются главным образом за счет таяния снежного покрова в начале лета и летних дождей. Некоторую роль в питании рек играют грунтовые воды и таяние «вечного» снега и ледников в высоких горах, а также наледей. Зимой на многих реках образуются наледи, а малые реки промерзают до дна.

Ледоход начинается в последней декаде мая — начале июня. В это время на большинстве рек наблюдается самый высокий уровень воды. В отдельных местах (например, в низовьях Яны) в результата заторов льда вода поднимается подчас на 15-16 м выше зимнего уровня. В период половодья реки интенсивно размывают свои берега и загромождают русла стволами деревьев, образующими многочисленные заломы.

3. Почвы

Вечная мерзлота хороший водоупор, поэтому она часто служит причиной заболачивания оттаивающей летом почвы.

На вечной мерзлоте формируются специфические глее-мерзлотно-таежные и мерзлотно-таежные почвы.

4. Растительный мир

климатический географический мерзлота рельеф

Неглубокое залегание мерзлого слоя вызывает у растений формирование угнетенной насаждений, снижает устойчивость деревьев против ветра. Многолетняя мерзлота тормозит развитие растений.

5. Хозяйственная деятельность человека

В сельском хозяйстве многолетняя мерзлота в одних случаях ограничивает возможности развития тех или иных культур, в других — благоприятствует выращиванию растений в связи с дополнительным увлажнением грунтов, создаваемым при сезонном оттаивании деятельного слоя.

Определенных успехов достигло и сельское хозяйство. Созданные в верховьях Индигирки и Колымы совхозы удовлетворяют часть потребностей населения в свежих овощах, молоке и мясе. В якутских колхозах северных и горных районов развиваются оленеводство, пушной промысел и рыболовство, дающие значительную товарную продукцию. В некоторых горных районах развито также коневодство. Значительные площади равнинной и горной тундры представляют собой хорошие оленьи пастбища, а луга речных долин служат кормовой базой для крупного рогатого скота и лошадей.

Суровый климат ограничивает и возможности развития земледелия. В тундровой зоне, где сумма среднесуточных температур выше 10° даже на юге едва достигает 600°, могут выращиваться лишь редис, салат, шпинат и лук на перо. Южнее возделываются также репа, турнепс, капуста, картофель. В особо благоприятных условиях, главным образом на пологих склонах южной экспозиции, можно сеять ранние сорта овса. Более благоприятны условия для животноводства..

Горнодобывающая промышленность стала в настоящее время основой хозяйства и дает стране много ценных металлов.

6. Причины распространения многолетней мерзлоты на территории Восточной Сибири

- суровые малоснежные зимы

- короткое лето

- среднегодовая температура ниже 0 градусов

7. Почему в условиях многолетней мерзлоты дома и промышленные здания следует строить на сваях

При инженерных сооружениях, строительстве железных и шоссейных дорог и т. п. необходимо учитывать возможность пучения и просадок грунтов, сползания оттаивающих грунтов на склонах (солифлюкция), образования наледей на дорогах, у мостов и др.

Так, большие дома в районах севера строятся по специальным технологиям, в частности, построенную коробку панельного дома оставляют на несколько лет, чтобы дом устоялся. Если почва под ним начинает плыть, то его разбирают и собирают в новом месте. На глубоко вбитых сваях дома строят, чтобы не нарушить температурный режим почвы. Несущая способность свай, вмороженных в предварительно пробуренные скважины, обеспечивает устойчивость сооружений, а проветриваемое подполье охраняет грунт от теплового воздействия цеха или жилого дома.

superbotanik.net

Смотрите также

• 
  Парки донецка реферат
• 
  Налоговая тайна реферат
• 
  Многолетняя мерзлота реферат
• 
  Линейный двигатель реферат
• 
  История рукоделия реферат
• 
  Выдающийся менеджер реферат
• 
  Венский вальс реферат
• 
  Абулькасим фирдоуси реферат
• 
  Юридическая геополитика реферат
• 
  Реферат английская грамматика
• 
  Реферат транспорт энергии