Геологическая_деятельность_криолитозоны

1.

2.

Криолитозона​
- часть криосферы, представляющая собой верхний слой
земной коры, характеризующийся отрицательной
температурой почв и горных пород и наличием или
возможностью существования подземных льдов. Наука,
изучающая криолитозону - геокриология

3.

Распространение криолитозоны​
Криолитозона занимает 64%
территории России​

4.

Горные породы​
■ Мерзлые породы - это породы,
содержащие в своем составе лёд и,
характеризующиеся
отрицательными температурами.
■ Морозные породы отличаются от
мерзлых тем, что в них отсутствует
вода и лед.
■ Охлажденные породы также
имеют
температуру ниже 0°С и насыщены
минерализованными солеными
водами - криопэгами

5.

Строение криолитозоны
Средняя Сибирь
Схематический меридиональный разрез криолитозоны: 1 — слой СТС; 2—современные и древние
сливающиеся ММТ; 3—толщи пород с криопэгами и льдом; 4—то же, без льда; 5—сквозные талики по
тектоническим нарушениям и под крупными водотоками и озерами; 6—несквозные талики; 7 — талые
породы; 8 —нулевая геоизотерма подошвы ММТ (а) и пород с криопэгами (б)

6.

Большая часть подземных вод приурочена
к таликам
(Талики – толщи талых горных пород, которые
развиты
на поверхности земли или под водоемами.
(участки
незамерзших пород))
Подземные воды в
криолитозоне
Подземные воды по отношению к мерзлым породам:
1. Надмерзлотные (вода в деятельном слое)
2. Межмерзлотные (между двумя слоями мерзлых
пород)
3. Внутримерзлотные (внутри мерзлых пород, как капли,
приурочены к таликам в карстующихся известняках)
4. Подмерзлотные (циркулируют вблизи подошвы
мерзлой толщи, обладают положительными
температурами)

7.

Схема различных категорий подземных вод по отношению к. ММП: А — надмерзлотные воды СТС; Б — воды сквозного
дождевально-радиационного талика; В — надмерзлотные воды подозерного несквозного талика; Г — воды сквозного
подруслового талика; Д — внутримерзлотные воды; Е — межмерзлотные воды; Ж — подмерзлотные воды
неконтактирующие безнапорные; 3 — подмерзлотные воды неконтактирующие напорные; И — подмерзлотные воды
контактирующие напорные; К — надмерзлотные воды несквозного дождевально-радиационного талика; / — изверженные
трещиноватые породы; 2 — щебень и дресва; 3 — суглинки пылеватые; 4 — песок и галечник; 5 — многолетнемерзлые
породы и их граница; 6 — обводненность пород постоянная (а), периодическая (б) и направление движения подземных вод
(в); 7 — подошва СТС (б) и CMC (a); 8 — скважина, стрелкой показан уровень появления и установления вод

8.

Типы подземных льдов
•Конституционные
• Повторно-жильные
• Инъекционные
• Погребенные
• Пещерные
Конституционный лед – лед
цемент в порах породы и
видимые глазом ледяные
шлиры (Содержится в любых
многолетнемерзлых породах,
вода между частичками
породы)
Ледяные шлиры в суглинке

9.

Повторно-жильные льды формируются по морозобойным трещинам
Сингенетические ПЖЛ растут одновременно с
осадконакоплением на аккумулятивных элементах
рельефа. Ледяная жила как бы растет вверх, напоминая
вложенные друг в друга конусы. (возникают, если порода
сформировалась до начала промерзания)
Эпигенетические ПЖЛ возникают в многолетнемерзлых
отложениях выше которого находится деятельный слой
Образовавшийся лед зимой расширяет трещину и так будет
происходить много раз, и ледяной клин в мерзлых породах
будет расширяться. (возникают, если промерзание
происходит одновременно с образованием породы)

10.

Инъекционные льды формируются при внедрении в толщу пород
подземных вод под действием гидростатического или гидродинамического напора
Ледяное ядро инъекционного бугра пучения
Схема образования булгунняхов: I
— несквозной талик под озером;
II —
промерзание несквозного талика
при уменьшении размеров озера;
III—образование замкнутого
промерзающего
внутримерзлотного талика и
начальный
этап роста булгунняха; IV—зрелая
стадия роста булгунняха: 1—
ММП; 2—
талая водонасыщенная порода;
3— СТС; 4 — уровень воды в
озере; 5 —
инъекционный лед; 6 — граница
ММП; 7—направление движения
вод под
действием гидростатического
криогенного давления

11.

Погребенные льды – это поверхностные льды любого
генезиса,перекрытые слоем осадков и не отттаивающие летом
Образуются при
засыпании отдельных
массивов
льда породами (при
обвалах)
Погребенные глетчерные льды с обломками пород

12.

Пещерные льды образуются из водяных паров на стенах
подземных полостей
Кунгурская ледяная пещера

13.

Криогенные процессы и формы рельефа
Морозобойное растрескивание процесс механического
раздробления горных пород
вследствие их растрескивания
под влиянием термического
сжатия при охлаждении и
расклинивания трещин
замерзающей в них водой.
Результат процесса –
формирование полигональножильных структур и
полигонального рельефа
Открытые морозобойные трещины. Якутия.

14.

Полигональное растрескивание грунтов.
Побережье Карского моря.

15.

Пучение имеет сезонный и многолетний характер.
В результате многолетнего пучения образуются
Морозное пучение
Морозное пучение — вспучивание грунта в
условиях его отрицательных температур,
вызванное возрастающим присутствием
льда и отчасти его термическим
расширением. Лёд растёт вглубь грунта, от
полуплоскости отрицательных температур
или фронта промерзания.
крупные бугры или холмы (булгунняхи) диаметром
до сотен метров, а высотой до 30-40м.

16.

Термокарст
Термокарст – процесс протаивания
подземных льдов или сильнольдистых
грунтов, сопровождающийся их усадкой и
образованием отрицательных форм
рельефа.
Причины – увеличение глубины
сезонного оттаивания в связи с
колебаниями климата, а также с
техногенным воздействием.

17.

Развитие термокарста по полигонам.
Архангельская область.
Термокарстовые озера приморских равнин
Европейского Севера. Архангельская область

18.

Наледи
Наледи – это ледяные тела плоско-выпуклой формы,
образующиеся в результате излияния на поверхность
подземных или поверхностных вод и их послойного
замерзания зимой.
Причина – сужение живого сечения потоков, создание
гидродинамического или гидростатического напора при
промерзании русел рек и водоносных горизонтов
■ Тарыны – наледи межмерзлотных, подмерзлотных,
грунтовых вод, образующие крупные ледяные массивы
и не успевающие растаять за летний период.

19.

Наледные поляны
Наледный аллювий

20.

Геологическая деятельность наледей
Белые налеты солей на деревьях,
показывающие былую мощность наледи
Обширные наледные поляны в
долине реки

21.

Курумы
Курумы – плащеобразные тела, состоящие из
каменного материала, медленно движущиеся вниз
по склону (каменные реки).
Источник материала – морозное выветривание
скальных пород, выпучивание камней на
поверхность.
Причины движения - накопление дисперсного
материала или гольцового льда в основании
курумов и скольжение по ним в период сезонного
оттаивания, сильных дождей и т. д

22.

Строение курума
1 – зона криогенного выветривания и питания; 2 – глыбы с гольцовым льдом; 3 – обломки с дисперсным
заполнителем; 4 – зона выпора; 5 – лед; 6 – дисперсный заполнитель (по А.И.Тюрину, 1979)

23.

Солифлюкция
Солифлюкция - медленное вязкопластичное
течение рыхлых отложений , происходящее летом
над кровлей многомерзлотных пород.
Зависит от:
1. Крутизны склона
2. От глубины сезонного оттаивания пород
3. Характера задернованности
4. Состава отложений

24.

25.

Солифлюкционные языки и террасы на
пологом склоне. Канада
Структурная солифлюкция (делли) на склонах
речных террас. Северо западная Якутия

26.

Значение мерзлых пород
• Строительство на мерзлых
грунтах
• Освоение месторождений
полезных ископаемых
• Геокриологический прогноз

27.

Происхождение криолитозоны
■ Области «вечной мерзлоты» начали возникать 2 млн лет назад - в позднем плиоцене
■ Сплошная криолитозона, уже не исчезавшая впоследствии, образовалась 650 тыс. лет назад – в раннем плейстоцене
■ Мощность криолитозоны зависит от: широты местности, ландшафта, рельефа, геологического строения, структуры и
теплового потока.