Вечная мерзлота

Поделись знанием:
Перейти к: навигация, поиск
У этого термина существуют и другие значения, см. Вечная мерзлота (значения).

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

Общепринятое название — «вечная мерзлота», термин «многолетняя мерзлота» используется в основном петербургской географической научной школой.

Распространённость

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.

От 60 %[1][2] до 70 %[3][4] 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 — 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 века А. Ф. Миддендорф измерил температуру до глубины 116 м.[5] 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[6]. 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»[7]

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.

Глубина промерзания при средних отрицательных температурах в течение:
Время (количество лет) Глубина мерзлоты (м)
1 4,44
350 79,9
3500 219,3
35000 461,4
100000 567,8
225000 626,5
775000 687,7

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 почвы.

См. также

Примечания

  1. ↑ [www.novrosen.ru/Russia/nature/chill.htm Многолетняя мерзлота] — статья из «Россия. Электронный энциклопедический словарь». Издательство «Энциклопедия»
  2. ↑ [www.rsu.edu.ru/files/e-learning/Krivcov_V.A._Fizicheskaya%20geografiya%20Rossii/ Гл. 5.2. Многолетняя мерзлота] // Кривцов В.А. Физическая география России. Общий обзор. - Рязань, 2001.
  3. ↑ «Наука и жизнь» — [www.nkj.ru/news/16764/ Вечная мерзлота отступает. Что совсем не радует]
  4. ↑ [downloads.igce.ru/publications/metodi_ocenki/08.pdf 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

  • [geo.web.ru/db/msg.html?mid=1159815 А. В. Павлов, Г. Ф. Гравис. Вечная мерзлота и современный климат]
  • [downloads.igce.ru/publications/metodi_ocenki/08.pdf 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
  • [permafrost.su/sites/default/files/Report_Rus.pdf Основные природные и социально-экономические последствия изменения климата в районах распространения многолетнемерзлых пород. Оценочный отчет.]
  • [www.skitalets.ru/books/taiga/ Тем, кто идет по тайге. Меньчуков А.Е.], с картой покрытия вечной мерзлотой территории СССР - Москва, "Недра", 1979
  • [www.buildcalc.ru/Learning/BasesAndFoundations/Open.aspx?id=Chapter12 Особенности вечной мерзлоты и возведения фундаментов зданий на вечной мерзлоте]
  • [www.ikz.ru/siberianway/map2.html Карта расположения объектов изучения криосферы Земли]
  • [www.inosmi.ru/ecology/20111006/175608753.html Вечная мерзлота продолжает таять, а у ученых и чиновников практически нет ответов.] - "The Moscow Times", 06.10.2011
  • [www.udel.edu/Geography/calm/data/data-links.html Сайт Circumpolar Active Layer Monitoring Network]  (англ.)
  • [nsidc.org/data/docs/fgdc/ggd318_map_circumarctic/brown.html CIRCUMARCTIC MAP OF PERMAFROST AND GROUND ICE CONDITIONS]  (англ.) - National Snow and Ice Data Center


Источник — «http://wiki-org.ru/wiki/index.php?title=Вечная_мерзлота&oldid=81023946»