Содержание

Введение 3

1. Распространенность  и изучение 3

2. Почвы районов  вечной мерзлоты 5

3. Полигональные грунты 6

4. Курумы 7

5. Булгунняхи 7

6. Термокарсты 7

7. Солифлюкционные  террасы 8

8. Дальний Восток 8

9. Камчатская область 9

10. Криогенные формы  рельефа Юго-Восточного  Алтая 9

11. Верховое болото  в многолетнемёрзлых  породах.                                  Магаданская область 12

Заключение 13

Список  литературы 15 

Введение

       «Многолетняя  мерзлота» (Многолетняя криолитозона) — часть криолитозоны, характеризующаяся отсутствием периодического протаивания. Общей площадью 35 млн км². Распространение — север Аляски, Канады, Европы, Азии, острова Северного Ледовитого океана. Районы вечной мерзлоты — верхняя часть земной коры, температура которой долгое время (от 2—3 лет до тысячелетий) не поднимается выше 0 °C. В зоне вечной мерзлоты грунтовые воды находятся в виде льда, её глубина иногда превышает 1 000 метров.

1. Распространенность и изучение

       Вечная  мерзлота — 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 вечной мерзлоты унаследована от последней ледниковой эпохи, и сейчас она медленно тает. Содержание льда в промерзлых породах варьируется от нескольких процентов до 90 %. В вечной мерзлоте могут образоваться залежи газовых гидратов, в частности гидрата метана.

       Одно  из первых описаний вечной 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.

       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.

       65% территории России — районы  вечной мерзлоты. Наиболее широко она распространена в Восточной Сибири и Забайкалье.

       Самый глубокий предел вечной мерзлоты отмечается в верховьях реки Вилюй в Якутии. Рекордная глубина залегания вечной мерзлоты - 1370 метров, зафиксирована в феврале 1982 года.

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

       Районы  вечной мерзлоты в  северном полушарии 

(помечены  фиолетовым, синим  — районы промерзания  почвы более 

чем на 15 суток в году, красным — менее  чем на 15 суток  в году;

сплошная  линия — граница  области сезонного  снежного покрова)

       Вечная  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 Удачный — с почти  отвесными стенками. 

2. Почвы районов вечной 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.

3. Полигональные грунты

       Лёд в грунте может образовывать ледяные  жилы. Часто они возникают в местах морозобойных трещин, заполняемых водой. При замерзании этой воды грунт между трещинами начинает сдавливаться, ведь лёд занимает большую площадь, чем вода. Образуется слегка выпуклая поверхность, обрамлённая понижениями. Такие полигональные грунты покрывают значительную часть поверхности тундры. Когда наступает недолгое лето и ледяные жилы начинают оттаивать, образуются целые пространства, похожие на решетку из кусочков суши, окружённых водными «каналами».

       Среди полигональных образований широко распространены каменные многоугольники и каменные кольца. При многократном промерзании и оттаивании земли происходит вымораживание, выталкивание льдом на поверхность более крупных обломков, содержащихся в грунте. Таким путем происходит сортировка грунта, поскольку его мелкие частицы остаются в центре колец и многоугольников, а крупные обломки смещаются к их краям. В результате появляются валы камней, обрамляющие более мелкий материал.

4. Курумы

       Вымораживание из грунта обломков приводит к тому, что на вершинных поверхностях и склонах гор и холмов в зоне тундры возникает хаотическое нагромождение крупных камней, сливающихся в каменные «моря» и «реки». Для них существует название «курумы».

5. Булгунняхи

       Булгунняхи-это  холм или бугор с ледяным ядром  внутри. Он образуется благодаря увеличению объёма воды при замерзании в надмерзлотном  слое. В результате лёд приподнимает поверхностную толщу тундры и  возникает бугор. Крупные булгунняхи (на Аляске их называют эскимосским словом «пинго»)

6. Термокарсты

       Процессы  рельефообразования, вызванные местным  протаиванием многолетней мерзлоты, и все созданные ими формы  называются термическим карстом, или чаще термокарстом. В областях распространения термокарста много округлых по форме западин, в них обычно располагаются озера, так как увлажнение избыточное, а лежащая ниже многолетняя мерзлота водонепроницаема.

       Жилой дом на вечной мерзлоте. Норильск

       На  поверхности планеты  выделяются не только пояса сплошной многолетней мерзлоты в холодных природных зонах. Существуют участки с так называемой островной многолетней мерзлотой. Она существует, как правило, в высокогорьях, в суровых местах с низкими температурами, например в Якутии, и является остатками - «островками» - прежнего более обширного пояса многолетней мерзлоты, сохранившейся со времени последнего ледникового периода.

       Наледь  под жилым домом. Якутск

7. Солифлюкционные террасы

       Грунт, оттаивающий летом на склонах, нередко оказывается водонасыщенным и легко сползает по поверхности мерзлого слоя. Это сползание, называемое солифлюкцией ,происходит неравномерно, на склоне образуются неровные ступени высотой до 3—4 м — солифлюкционные террасы

       Многоугольники (полигоны), ограниченные трещинами, имеют в поперечнике от одного двух десятков до нескольких сотен метров. В зависимости от состава грунтов, температурного режима полосы вдоль морозобойных трещин могут возвышаться над уровнем полигонов или быть ниже их.

       Северные  и северо-восточные районы Сибири, острова азиатского сектора Арктики  и северный остров Новой Земли  заняты сплошной низкотемпературной многолетней мерзлотой. Южная ее граница проходит через северную часть Ямала, Гыданского полуострова к Дудинке на Елисее, затем к устью Вилюя, пересекает верховья Индигирки и Колымы и выходит к побережью Берингова моря южнее Анадыря. К северу от этой линии температура слоя многолетнемерзлых пород составляет -6...-12°С, а его мощность достигает 300-600 м и более. Южнее и западнее распространена мерзлота с островами таликов (талого грунта). Температура мерзлого слоя здесь выше (-2...-6°С), а мощность уменьшается до 50-300 м.

8. Дальний Восток

       На  Дальнем Востоке граница мерзлоты идет от Амура к устью Селемджи (левого притока Зеи), затем по подножию гор левобережья Амура к его устью. Мерзлота отсутствует на Сахалине и в прибрежных районах южной половины Камчатки. Пятна мерзлоты встречаются южнее границы ее распространения в горах Сихотэ-Алиня и в высокогорьях Кавказа.

9. Камчатская область

       На  Севере области многолетняя мерзлота, где находится свыше 400 ледников. Большая часть центральной и  южной территории покрыта редкостойными березовыми и хвойными лесами. Здесь душа отдыхает и радуется простору! Камчатская область богата водными ресурсами, поэтому здесь широко развито рыболовство. Она омывается Тихим океаном, Охотским и Беринговым морями. Здесь много рек и озер. Поэтому область является местом обитания самых разнообразных видов рыб, как речных, так и морских. Рыбные ресурсы – основа хозяйственного комплекса Камчатской области, привлекающая сюда туристов – рыболовов.

10. Криогенные формы рельефа Юго-Восточного Алтая

       В Горном Алтае криогенным (мерзлотным) рельефом выделяется Юго-Восточный  Алтай, территория, которого в большей  степени относится к рассматриваемому нами Кош-Агачскому административному  району.

       Предложенный  в качестве модели район выгодно  отличается от других своим высотным положением, наличием суровых климатических условий, широким распространением криогенных форм рельефа и что важно отсутствием лесной растительности, скрывающей наблюдаемые природные явления и затрудняющей их изучение.

       Полевые маршрутные и полустационарные исследования, проводимые отдельными учеными и коллективами ВУЗов (БГПУ, результаты работы которого с 1969 по 1980 год, приведены ниже) криогенных явлений на территории Юго-Восточного Алтая позволили выявить следующие данные.

       1. Многолетняя мерзлота во впадинах  существует длительное время  и приурочена к хорошо увлажненным  участкам днищ на абсолютных  высотах от 1 400 до 2 800 м.

       На  плато и междуречных водоразделах мерзлота отсутствует.

       Кровля  многолетней мерзлоты вскрывается  на разной глубине: 1,3-1,8 и 2-3 м и глубже. Положение ее зависит от состава  грунтов, их увлажненности, рельефа и растительности.

       Мощность  мерзлоты различна: от 4-9 до 25-90 м (по устным сведениям 200-800 м на плато Укок и по долине р. Бургазы).

       2. В зависимости от условий промерзания  и происхождения мерзлые отложения  имеют разную криогенную текстуру.

       Выявлена  слоистая криогенная текстура озерных  илистых отложений в буграх пучения, корковые криотекстуры в щебнисто-галично-валунных отложениях, базальная в илах, суглинках, глинах; при промерзании в них возникают шлиры льда.

       3. Криогенные формы рельефа приурочены  к местам распространения, как островной, так и сплошной многолетней мерзлоты.

       Под влиянием криогенных процессов меняется характер мезо- и микрорельефа: возникают формы при переходе из воды в лед, изо льда в воду, при периодической смене фазовых переходов из воды в лед, изо льда в воду.

       4. Наиболее ярко выражены в природе  пучинные, полигональные, наледные, термокарстовые криогенные формы рельефа.

       Их  разнообразие наиболее изучено во впадинах Юго-Восточного Алтая (Результаты исследований 1969, '70, '78, '81, '82, '84 и др. годов).

       Все межгорные впадины являются замкнутыми депрессиями, в них застаивается переохлажденный зимний воздух, что  определяет континентальность и суровость климата; по Б.М. Кривоносову (1975) для Чуйской котловины он определен как антициклональный сухой и холодный, субаридный монгольского типа, экстраконтинентального характера.

       Это же утверждал М.В. Тронов, доказывая, что все впадины Юго-Восточного Алтая оказываются в зимний период под влиянием центральной зоны азиатского антициклона; монгольские черты  климата проявляются и в летний период, когда возникает сухость  при годовом количестве осадков 110-130 мм с господством безоблачной  ясной погоды и зимой, и летом.

       К криогенному рельефу отнесены различные  бугры пучения - выпуклые формы криогенного рельефа, многообразие которых описал Б.М. Кривоносовым, А.Н. Рудым, Н.А. Цехановской.

       Их  можно объединить в четыре группы: бугры пучения - тебелеры, бугры пучения  с мерзлотными ядрами, бугры пучения - гидролакколиты, бугры пучения - туфуры.

       Бугры отличаются внешними признаками, особенностями  возникновения и распространения: наиболее крупные выделяются среди относительно ровного рельефа куполообразной формы высотой от 1-1,2 до 3-5 м, редко 8-10 м; цепочкой тянущиеся тебелеры встречаются по долине р. Кокури, это бугры - останцы среди термокарстовых озер высотой от 0,5 до 5,5 м.

       Куполообразным  строением ледового ядра отличаются останцы бугристого рельефа на Ештыкколе в Курайской впадине, возраст которых определяется в 2 000 лет (по устным сообщениям Горбунова А.П.).

       Однотипные  бугры пучения - тебелеры со следами  деградации и разрушения наблюдались в бассейне р. Башкаус, по долине р. Анаяк на высоте 1 800-1 850 м, по правому берегу р. Ярлу на высоте 1 900 м, по ручью Карамеш и р. Чультурлу, по берегам озера Чейбокколь, в поймах рек Онулу и Саратан.

       Бугры гидролакколиты - типичное явление  для наледных болот Курайской впадины, расположены по ручью Карамеш.

       Показателями  потепления климата являются термокарстовые формы рельефа, образование которых  связано с деградацией мерзлоты, особенно во впадинах Юго-Восточного Алтая.

       Вытаивание  мерзлой толщи создает системы  соединенных между собой термокарстовых котловин, которые объединяются в термокарстовые бассейны, каждый из которых характеризуется системой термокарстовых озер, западин, просадок, расположенных среди деградирующих бугров пучения:

       Ештыккольский, Курайский, Кошагачский, Тебелерский, Чуйский, Коасуринский, Карамешский, Чультурлинский, Паспортинский, Калдингольский, Анаякский, Саратанский, Ярлуский, Чейбоккольский.

       Зарождение  указанных термокарстовых форм, очевидно, соответствует второму и третьему этапу лесовозобновления, которые начались соответственно около 500 и 110 лет назад с началом общей деградации ледников с общего потепления климата. Об этом свидетельствует обнаруженная реликтовая мерзлота на правом берегу р. Саратан в шурфе на глубине 2 м 40 см - трещиноватая глина с пятнами ржавчины, шлирами и зернами льда по трещинам. Вблизи шурфа мерзлотные породы не прослеживались.

       Особый  колорит степным ландшафтам впадин и горным рекам придают наледные формы рельефа разного типа: грунтовые, речные, наледи - гидролакколиты, смешанного типа; по возрасту - однолетние, сезонные, многолетние.

       Таким образом, криогенные преобразования рельефа  межгорных впадин, начавшиеся 5 000-4 000 лет назад, в суровых климатических условиях, продолжаются в условиях потепления климата и создают яркую картину криогенного рельефа, в условиях формирования и деградации мерзлоты.

Юго-Восточный  Алтай - необычный по сочетанию природных  объектов уникальный горный природный комплекс Горного Алтая, изучение особенностей которого следует продолжить.

11. Верховое болото в многолетнемёрзлых породах.                                  Магаданская область

        При таянии древних ледников или  айсбергов активизировались процессы разрушения (термоденудации) горных пород, и крупные блоки льда могли быть погребёнными под мощным чехлом обвально-осыпных или оползневых отложений. Они были «законсервированы» мерзлотой и долгое время сохранялись в толще мёрзлых пород. Один из таких ледниковых останцов был вскрыт водами Енисея в районе Северного полярного круга и получил название Ледяная гора.

       Для ареала распространения многолетнемёрзлых  пород характерны специфические  процессы и явления, называемые криогенными. Это криогенное выветривание и морозобойное растрескивание, морозное пучение, наледеобразование, термокарст, термоабразия, разнообразные склоновые процессы.

       Особенности распространения, интенсивность развития и проявления экзогенных процессов  определяются ландшафтными и геологическими факторами. С этими процессами связано образование определённых мерзлотных форм рельефа.

       Морозобойное  растрескивание происходит в результате резких колебаний температуры на поверхности земли, приводящих к разрыву мерзлых пород и образованию полигональной в плане системы трещин. Морозобойные трещины в тёплое время года заполняются водой, которая впоследствии замерзает и превращается в ледяные клинья. Возникает полигональная решётка повторно-жильных льдов. Размеры полигонов зависят от градиента температуры и физико-механических свойств пород и варьируют от 0,5 до 50 метров. Повторно-жильные льды встречаются на аккумулятивных равнинах в днищах речных долин и на междуречьях, образуясь преимущественно в песках или торфе при температуре пород ниже –3°С. Интенсивность процесса увеличивается с юга на север.

Заключение

       Таким образом, многолетняя мерзлота оказывает  влияние не только на подземные воды, режим и питание рек, распространение  озер и болот, но и на многие другие компоненты природы (рельеф, почвы, растительность), а также на хозяйственную деятельность человека. При разработке полезных ископаемых, прокладке дорог, строительстве, при проведении сельскохозяйственных работ необходимо тщательно изучать мерзлый грунт и не допускать его деградации.

Список  литературы

       1. Н.П. Костенко. "Геоморфология"  Издательство Московского университета.1999.

       2. К.Ф. Войтковский. "Основы гляциологии". Москва, "Наука"1999.

       3. Материалы международного симпозиума. Сентябрь 1999.

       4. "Горы и горцы Алтая и  других стран Центральной Евразии". Горно-Алтайск. 2000.

       5. Н.А. Цехановская. "Криогенный  лик Юго-восточного Алтая".