Глава 1 Сведения о вечной мерзлоте

 

1. Понятие вечной мерзлоты «Вечная мерзлота» (многолетняя криолитозона, многолетняя мерзлота) — часть криолитозоны, характеризующаяся отсутствием периодического протаивания. Общей площадью 35 млн км². Распространение — север Аляски, Канады, Европы, Азии, острова Северного Ледовитого океана.
2. Причины возникновения вечной мерзлоты Главная причина возникновения многолетней мерзлоты : это исключительно холодный климат, в условиях которого породы имеют температуры ниже точки их замерзания. Однако в деталях различные физические факторы, от которых зависит температура породы, сложны и в большинстве случаев пока не поддаются количественной оценке. Тепловой поток обычно направлен из внутренней части Земли к ее поверхности, однако он незначителен и поэтому температура на глубине нескольких сотен футов определяется прежде всего количеством солнечной радиации, поглощаемой поверхностью, и теплопроводностью пород. Направление теплового потока, а отсюда и ориентировка изотермических поверхностей зависит от пространственного распределения скальных и осадочных пород с различной теплопроводностью, конрисурации дневной поверхности, переноса тепла циркулирующими водами и температуры поверхности.

Тепловой  эффект ускоренной инфильтрации или  дренирующихся с большой скоростью подземных вод — наиболее важные факторы в районах островного распространения многолетнемерзлых пород. Ускоренная инфильтрация воды происходит через осыпи, песчаные дюны, валунные поля и покрытые гравием террасы. Наиболее значительная локальная инфильтрация вод наблюдается на осыпях под тающим снегом. Тепла, поступающего с водой в толщу пород, может оказаться достаточным, чтобы предотвратить их замерзание на данном участке и обеспечить прямую инфильтрацию в водоносные горизонты, залегающие ниже многолетнемерзлой толщи. В других случаях вода, инфильтрующаяся через осыпи, проникает лишь на небольшую глубину, вследствие чего образуются локальные зоны, свободные от многолетней мерзлоты. Необходимо отметить, что многие большие родники, появляющиеся летом, возникают просто в результате неглубокой циркуляции талых снеговых вод, замерзающих зимой.

 

1.3Районы 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.

 Вечная мерзлота образовалась в более суровых климатических условиях, чем современные (в четвертичный период), но она образуется и в настоящее время. Условиями для ее образования являются: низкая средняя температура зимних месяцев, большая продолжительность холодного периода, малая мощность снежного покрова, короткое прохладное лето с небольшим количеством осадков.

Вечная мерзлота широко распространена в Северной Америке, на севере Европы и Азии. Южная граница ее в Сибири проходит по 49° с. ш. и спускается в Монголии до Улан-Батора. Мощность ее различна в разных местах — от 60—70 м (Воркута, Забайкалье) до 320—400 м (Шпицберген, Амдерма). Вечная мерзлота определяет все особенности ландшафта тех районов, где она распространена. Растительность отсутствует или развиваются угнетенные формы в том случае, когда верхние горизонты почвы летом оттаивают. Создаются благоприятные условия для заболачивания, так как вода не просачивается на глубину

1.4Распространённость — 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.
ачительная 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.                                                                                                                                   По характеру распространения выделяют три типа многолетней мерзлоты:                                                                                                             1.Сплошная мерзлота, распространённая в северной части Большеземельской тундры, на Полярном Урале, в тундре Западной Сибири, в северной части Среднесибирского плоскогорья, на Таймырском полуострове, архипелаге Северная Земля, на Новосибирских островах, Яно-Индигирской и Колымской низменностях, в дельте р. Лены, на Центральноякутской равнине, Приленском плато и в области Верхоянского, Черского, Колымского (Гыдан) и Анадырского хребтов, а также Юкагирского плоскогорья, на Анадырской равнине. Мощности толщ колеблются от 500 м и более до 300 м; температуры от —10 °С и ниже до —2 °С.   

2. Мерзлота с островами талых грунтов, преобладающая в Большеземельской и Малоземельской тундре, на Среднесибирском плоскогорье между реками Нижняя и Подкаменная Тунгуски, в южной части Приленского плато, в Забайкалье. Мощности толщ иногда достигают 250—300 м, но чаще от 100—150 м до 10—20 м, температуры от —2 °С до 0°.

3. Мерзлота с островами талых грунтов, преобладающая в Большеземельской и Малоземельской тундре, на Среднесибирском плоскогорье между реками Нижняя и Подкаменная Тунгуски, в южной части Приленского плато, в Забайкалье. Мощности толщ иногда достигают 250—300 м, но чаще от 100—150 м до 10—20 м, температуры от —2 °С до 0°.

1.5 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»

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.

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 Удачный — с почти отвесными стенками.

1.6 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.
и 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.

1.7 это все виды льда в мерзлых породах вне зависимости от ихобразования, размеров и условий залегания.Льды, формирующиеся в горных породах, могут бытьподразделены на четыре основные группы.

1. Погребенный лед, образующийся при захоронении снежников и подземных льдов.

2. Повторно-жильный лед, образующийся при неоднократном заполнении водой или снегом морозобойных трещин.

3. Инъекционный лед, возникающий в результате замерзания подземной воды, внедряющейся под напором в толщу мерзлых дисперсных пород.

4. Конституционный лед, образующийся главным образом при промерзании влажных дисперсных пород. Он подразделяется на: лед-цемент — мелкие кристаллы льда, заполняющие поры и небольшие трещинки во влажных породах при их замерзании, и миграционный лед, образующийся при замерзании воды, мигрирующей к фронту промерзания. В результате образуются ледяные шлиры (нитевидные включения), небольшие гнезда, линзовидные прослойки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 2. Формы рельефа, связанные с вечной мерзлотой

 

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.

С вечной мерзлотой связано  распространение в полярных и  субполярных областях своеобразных форм рельефа, которые нигде больше не встречаются. Это гидролакколиты, торфяные бугры, мелкобугристый и медальонный  рельеф, полигональные почвы, наледи, пучины, термокарстовые формы и др.

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. Торфяные бугры представляют собой поднятия, обычная высота которых 3–4 м, реже 5–7 м, округлой формы, с довольно плоской вершиной. Распространены торфяные бугры на болотах и заболоченных участках, располагаются иногда поодиночке, но чаще группами.

Строение торфяных бугров следующее. Самым верхним слоем  является торф мощностью около 1 м. Торф — хороший теплоизолятор, мерзлота под ним сохраняется долго и нередко в тех местах, которые считаются свободными от многолетней мерзлоты, например на Кольском полуострове.

Под торфяным слоем располагается  ядро бугра, сложенное мерзлым торфом и почвой. Эти мерзлые ядра бугров сохраняются и летом, хотя почвы  вокруг бугров оттаивают. Иногда в ядре бугра встречаются и прослойки  льда.

Происхождение торфяных бугров объясняется исследователями по-разному.

Г. И. Танфильев развитие бугров объясняет следующим образом. В местах, несколько пониженных, при постоянном увлажнении развивается болотистая растительность, которая позднее заменяется сфагнумом. При быстром росте последнего (мха) толщина торфяного слоя увеличивается. Под толстым слоем торфа замёрзшая зимой почва не успевает оттаивать, развивается вечная мерзлота, от чего происходит дальнейшее выпучивание торфяных бугров. Форма бугра определяется неравномерным ростом сфагнума.

Другие исследователи  считают, что торфяные бугры являются своего рода останцами в результате эрозионного расчленения поверхности. Эрозионное расчленение вполне допускается, так как торфяные бугры располагаются вблизи водоемов, вода которых циркулирует по торфянику, расчленяя его поверхность.

Источник: stud24.ru

Все мы хорошо знаем о том, что в желудках замороженных мамонтов найдены непереваренные растения, а во рту у них даже находят цветы. Мясо мамонтов одно время использовалось для кормления собак и даже подавалось в некоторых ресторанах на Аляске в начале 20-го века. Все эти факты говорят только об одном, что мамонты были заморожены очень и очень быстро, что в принципе и так понятно и давно не даёт покоя альтернативным исследователям. Выдвигалось уже множество версий и гипотез о причинах столь резкого падения температуры, которое привело к замораживанию как мамонтов, так и других животных довольно-таки крупного размера. Это же падение температуры воздуха могло бы привести и к возникновению зон вечной мерзлоты, и к образованию ледников в северных частях Европы, Азии и Северной Америки, а также на юге в Антарктиде.

Для объяснения этого феномена уже предполагали и проникновение космического холода через временную дыру в атмосфере, также выдвигалась гипотеза, что разложение метаногидратов привело к резкому падению температуры и образованию вечной мерзлоты. И ещё много других гипотез выдвигалось по этому поводу, каждая из которых по-своему оригинальна, но довольно-таки сложна в физическом реальном исполнении. Касательно космического холода, то если такого рода дыра бы образовалась в атмосфере, то, скорее всего, она бы привела к полной потере атмосферы, а не к локальному промерзанию поверхности нашей планеты. С метаногидратами ещё сложнее. Во-первых, необходимо огромное количество этих газогидратов, а во-вторых, — куда делся весь тот метан, который образовался в результате разложения такого огромного количества метаногидратов? В нашей современной атмосфере метана ничтожное количество.

В общем с остальными гипотезами также есть непреодолимые противоречия, но сегодня мне подсказали оригинальную идею касательно резкого падения температуры воздуха на нашей планете в недалёком прошлом. Владислав Иванов (https://cont.ws/@volhv74) подсказал мне, что «падение атмосферного давления способно вызвать как смерть мамонтов (как самых крупных сухопутных животных), так и резкое похолодание на территории их обитания (связь давления и температуры по формуле идеального газа) https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BD_%D0%A8%D0%B0%D1%80%D0%BB%D1%8F» — это была цитата его сегодняшнего комментария. Ведь согласно закону Шарля или второму закону Гей-Люссака, изменение давления идеального газа при фиксированном объеме прямо пропорционально изменению температуры. Проще говоря, падения давления фиксированного объёма идеального газа вызовет пропорциональное падение температуры этого же газа!

Я надеюсь, что не стоит напоминать, что даже по официальной версии давление атмосферы было намного выше в прошлом, что основано на измерении давления воздуха в том же воздушном пузырьке застывшего кусочка янтаре. И также, например, на основании того, что такие крупные летающие ящеры как птеродактили, по расчётам учёных, могли летать только при более высоком давлении, чем то, что мы имеем сейчас. Даже сам термин воздухоплавание подразумевает то, что в прошлом в воздухе можно было плавать почти как в воде, то есть высокое давление воздуха в прошлом практически не вызывает сомнений.

Я попытался оценить изменение температуры при 8-ми и 4-х кратном падении атмосферного давления и получил довольно-таки интересные результаты, используя этот онлайн калькулятор: https://wpcalc.com/zakon-gej-lyussaka/ И так, среднее давление атмосферы сейчас примерно 101 кПа, то есть 8-ми и 4-х кратное увеличение давления будет 808 и 404 кПа, соответственно. Взяв эти значения как начальное давление в формуле Шарля или Гей-Люссака и приняв за начальную температуру 20 градусов Цельсия (293,15 градусов Кельвина), и взяв за конечное давление современное атмосферное давление (101 кПа), я получил значение температуры воздуха, которое было вызвано резким падении давления. Так вот при 8-ми кратном падении давления мы получим -236,11 градусов Цельсия (36.64 градусов Кельвина), а при 4-х кратном падении получим -199,86 градусов Цельсия (73.29 градусов Кельвина). Я думаю, что полученные значения температуры в комментариях не нуждаются. Таким образом, можно сделать вывод, что резкое падение атмосферного давления во время катастрофы могло вызвать резкое падение температуры воздуха, что и привело к практически мгновенному замораживанию мамонтов и образованию вечной мерзлоты в тех зонах нашей планеты, где это произошло.

В случае с законом Шарля или вторым законом Гей-Люссака, должно соблюдаться одно очень важное условие: объём той допотопной атмосферы должен был быть более или менее фиксированным. Я специально использовал слово «допотопной», так как только выпадение воды из атмосферы в виде ливней позволяет нам сохранить объём атмосферы, но резко уменьшить её давление. То есть получается, что атмосфера прошлого должна была содержать намного больше водяных паров, чем современная. Об этом уже не раз заявляли многие альтернативные исследователи прошлого нашей планеты, а поиск причины, которая вызвала выпадение водяного пара той допотопной атмосферы в виде ливней всё ещё продолжается и однозначного ответа ни у кого нет. Это могло быть и падение какого-нибудь космического тела на Землю, и поднимание огромного количества пыли в атмосферу во время катастрофы, мелкие частички которой могли стать центрами конденсации атмосферной влаги, которая выпадала на землю уже в виде грязевого дождя. Такого рода грязевой дождь и мог, кстати, «засыпать» города допотопного мира, вызывая разного рода локальные и глобальные селевые потоки фактически с неба. Эти потоки грязи задерживались зданиями в городах и после высыхания практически похоронили нижние этажи зданий во многих городах нашей планеты.

Таким образом, выпадение воды в виде дождя или же ливней приводит к уменьшению веса атмосферы, что и ведёт к падению атмосферного давления. Но самое главное, что объём атмосферы в этом случае сохраняется практически одним и тем же.

В этой гипотезе не надо никаких опусканий континентальных шельфов, так как воды, выпавшие из атмосферы, должны в конце концов равномерно покрыть всю нашу планету, что само собой приведет к затоплению прибрежных участков континентов. Но перед тем, как вода равномерно распределится по поверхности планеты, она могла вызвать разного рода наводнения, которые и отражены в мифах о всемирном потопе.

Осталось только понять почему не вся планета была заморожена падением давления при выпадении влаги из допотопной атмосферы. Возможно, атмосферная влага выпадала в виде дождя неравномерно, а с локальными максимумами, один из которых и мог находится на территории современной Якутии и в Антарктиде, где сейчас всё ещё наблюдаются очень и очень низкие температуры верхнего слоя земной коры, отражённые термином вечная или многолетняя мерзлота. Кстати, как раз центр Великой Тартарии и находился на территории современной Якутии, где по моим предположения и могло произойти наиболее резкое локальное падение атмосферного давления и, соответственно, температуры вследствие, возможно, взрывного выброса пыли в атмосферу, что и привело к резкой конденсации водяных паров атмосферы и к падению давления. После этого небесные потоки воды с грязью могли частично смыть и частично похоронить множественные города Великой Тартарии, которые изображены на старинных картах, а сейчас, скорее всего, находятся под толщей замёрзших грязевых потоков в пересмешку с тушами животных и, возможно, даже людей, тела которых часто принимают за недавно погибших.

Надеюсь, что не надо объяснять, что это всё ещё сырая гипотеза, которая требует дополнительных расчётов касательно возможного количества водяных паров в допотопной атмосфере, а также расчётов касательно того, какой скачок атмосферного давления должен произойти, если все эти водяные пары выпадут в виде дождя. Само собой, что и объём атмосферы мог немного изменяться, внося погрешности в мои расчёты при фиксированном объёме идеального газа. Оставим это пока на потом. Расчёты, приведённые в этой статье, так же требуют многих уточнений и возможно выпадение влаги из атмосферы шло не так резко, а более плавно, но в любом случае оно приводило к тому, что температура воздуха падала намного ниже нуля градусов.

Спасибо многим авторам, которых читал до этого, но не упомянул в этой статье! Само падение температуры из-за падения атмосферного давления уже возможно было кем-то описано в подробностях ранее, но мне об этом неизвестно. В этом случае просьба привести ссылку на такого рода статью в комментариях.

ИСТОЧНИК

Источник: wowavostok.livejournal.com

Позже все чаще и чаще стали распространяться известия, что в северной и восточной Сибири оттаивает только поверхностный слой почвы, а глубже находятся мерзлые грунты, которые никогда не оттаивают. Вместе с тем появились рассказы о том, что в этих мерзлых грунтах и льдах иногда находят сохранившиеся трупы животных, которых теперь нигде нет на земле — мамонтов и волосатых носорогов.

Все эти известия были встречены с недоверием, особенно заграничными учеными. Им не верилось, главным образом, в то, чтобы огромные сибирские леса могли расти на никогда не оттаивающей подпочве. Ряд русских ученых подтвердил наличие вечной мерзлоты в Сибири, но особенно убедительны были наблюдения знаменитого ученого Миддендорфа, в 1843—1845 гг. совершившего огромное путешествие по северу и северо-востоку Азии. Он твердо установил, что там огромные пространства охвачены вечной мерзлотой, измерил в нескольких местах ее температуру, мощность ее слоя и первый попробовал нанести на карту южную границу распространения вечной мерзлоты. Поэтому Миддендорфа справедливо считают основателем мерзлотоведения, которое при советской власти вырастает в СССР в целую новую науку.

Что такое вечная мерзлота

В Европейской части Союза каждую зиму земля промерзает на различную глубину, а каждую весну целиком оттаивает. Такую мерзлоту называют сезонной. Вечно же мерзлыми грунтами называют такие, температура которых или держится ниже нуля или не поднимается выше нуля градусов непрерывно в течение от двух лет до десятков тысяч лет. Отмечено много случаев, когда в суровые и малоснежные зимы сезонная мерзлота не успевает полностью растаять за лето (особенно под моховым покровом) и остается до следующей зимы. Такие случаи называются «перелетками». Однако очень мало вероятия, что такой случай может повториться два лета под ряд. Поэтому, если мерзлота держится более двух лет, ее считают уже «вечной». Последнее название, конечно, не из удачных, но оно прочно водворилось в науке, и им приходится пользоваться.

В вечной мерзлоте находили хорошо сохранившиеся трупы вымерших животных — мамонта и волосатого носорога. Эти животные вымерли давно и жили, повидимому, тысячи и десятки тысяч лет тому назад. Их трупы могли сохраниться только потому, что за все время от их гибели и до нахождения в наше время грунт вокруг них не растаивал, иначе трупы разложились бы. А они сохранились настолько хорошо, что, например, между зубами и в желудке мамонта, найденного в 1901 г. на р. Березовке (приток Колымы), сохранилась непрожеванная растительная пища, благодаря чему удалось определить виды растений, которыми «питались мамонты. Чучело этого мамонта выставлено в Зоологическом музее Академии наук в Ленинграде.

Судя по этому, можно думать, что вечная мерзлота образовалась очень давно, вероятно, в тот период похолодания климата, который обычно связывается с ледниковым периодом. С этим согласуется и значительная мощность слоя вечной мерзлоты в Якутске и на Таймыре, превосходящая 100 м, а на Шпицбергене даже 200 м. В сравнительно южных местностях, например в Приамурье, она достигает местами 70 м (ст. Бушулей). Очевидно, требовалось очень продолжительное воздействие чрезвычайно сурового климата для того, чтобы земля промерзла на такую значительную глубину. Возможно, что раньше вечная мерзлота занимала значительно более обширную территорию, но потом в ряде местностей она исчезла, а осталась только в тех районах, где современный климат содействует ее сохранению.

Есть определенные указания на то, что в настоящее время вечная мерзлота во многих местах отступает, деградирует, и район, занимаемый ею, сокращается. Значит, мы наблюдаем постепенную ликвидацию этого наследия ледникового периода.

Распространение вечной мерзлоты

Многие слышали про существование вечной мерзлоты, но обыкновенно думают, что она встречается кое-где на крайнем севере. На самом же деле вечной мерзлотой охвачено более 40% территории СССР, и не только на крайнем севере, но и на северо-востоке Азии. Она имеется там на широте, соответствующей широте Орла или Тамбова (в Приамурье), и даже намного южнее, например в Монголии она найдена на широте Донбасса, Днепропетровска. Южная граница вечной мерзлоты проходит по низовьям Печоры, по Северному Уралу, захватывает низовья Оби и Енисея от Обдорска до Туруханска, затем круто спускается к югу по правой стороне Енисея и уходит в Монголию и Манчжурию, где она еще не изучена, и выходит на Амур, причем его низовья свободны от мерзлоты.

Вечная мерзлота бывает различна. В некоторых местах она залегает сплошной толщей на протяжении тысяч километров. Таков весь крайний север Азии. Она прерывается там только небольшими «отдушинами», через которые выходят на поверхность крупные источники воды. Южнее среди вечной мерзлоты попадаются острова талого грунта, или «талики», как их там называют. Наконец, есть много местностей с талым грунтом, в котором попадаются острова вечно мерзлого грунта. Конечно, эти виды мерзлоты далеко не всегда следуют в таком порядке с севера на юг. Здесь имеет значение не только широта местности, но и множество других условий.

Вечная мерзлота имеется не только в СССР. Ею занято более половины Канады, Аляска, Гренландия и множество северных островов, вроде Шпицбергена. По всей вероятности, вся Антарктида тоже скована вечной мерзлотой, но до сих пор это в точности не выяснено.

Несмотря на такое широкое распространение вечной мерзлоты, она доселе еще недостаточно изучена. Иностранная наука в этом отношении мало может нам помочь, она уже значительно от нас отстала, и мы можем сказать, что мерзлотоведение создается в настоящее время трудами советских ученых.

Почему трудно строить на вечно мерзлоте

Сам по себе мерзлый грунт — прекрасное основание для всякой постройки, потому что он крепок, как камень, пока он мерзлый. Однако строительство на вечной мерзлоте представляет большие трудности, так как возводимые там сооружения деформируются, перекашиваются, трескаются и даже разваливаются.

В этом виновата вода. Из физики известно, что когда вода замерзнет, она увеличивается в объеме на 9%. От этого, например, разрывает бутылку с водой, если ее заморозить. Сила расширения воды при замерзании очень велика: если вода замерзает в трещинах камня, то камень разрывает, разрываются каменные и бетонные стены или фундаменты. В земле всегда есть вода. А в районах вечной мерзлоты воды в земле особенно много. Там земля оттаивает летом неглубоко, на 1—2,5 м, а под мхом мерзлоту и даже лед можно найти летом на глубине в 0,5 м и даже меньше. В глубину мерзлота идет на несколько десятков, а кое-где и на сотни метров.

Мерзлый грунт не пропускает сквозь себя воду. Летом в тех местах бывают большие дожди и ливни. Вода не может впитаться глубоко в землю, ей мешает мерзлота. Когда зимой эти пропитанные водой верхние слои земли замерзают, вода расширяется и землю начинает пучить. Вниз расширяться нельзя, не пускает мерзлота, вбок тоже нельзя, там тоже замерзающая земля. Поэтому влажный замерзающий грунт может только приподниматься вверх. Понятно, что при этом приподнимается все то, что находится на поверхности земли или зарыто в нее неглубоко. Это было бы незаметно и неопасно, если бы земля везде поднималась одинаково. Но- вся беда в том, что в одних местах она поднимается больше, а в других меньше, в одних раньше, в других позже. Например, под длинными домами земля скорее промерзает у их концов, а в середине, где всего теплее, промерзание сильно запаздывает. От этого у дома приподнимаются края, а середина оказывается просевшей. Вид дома напоминает китайскую пагоду с приподнятыми концами крыши.

Весной наступает новая беда. Земля начинает оттаивать, но опять неравномерно. Прежде всего она оттаивает у южных стен. Грунт здесь размягчается и садится на свое место, а тяжелое здание оседает в этот мокрый, вязкий грунт. В то же время северная стена здания еще приподнята и стоит на прочной мерзлоте. Поэтому все здание наклоняется на южную сторону и при этом перекашивается.

При первом взгляде на селения, расположенные в таких «пучащих» районах, удивляют печные трубы. Как будто солидно построенные дома, но вместо кирпичных печных труб сквозь крыши торчат жалкие железные трубки, вроде самоварных. Оказывается, что печные трубы или рухнули при пучении и оседании дома или их разобрали во избежание пожара, так как все трубы растрескались.

Но этого мало. Когда землю пучит при замерзании, и она тащит с собой вверх зарытые в нее столбы и фундаменты, то при оттаивании земли они часто не садятся обратно на свои места. Земля опустилась, а столб остался «выпученными. В следующую зиму все повторяется снова, и столб выпучивается еще больше. Случалось видеть скамейки в саду, на которые уже нельзя было сесть,— ноги не доставали до земли, так эти скамейки выпучило. Это выпучивание очень вредит, например, телеграфным столбам, которые через несколько лет выдергиваются из земли, наклоняются и отказываются служить. Еще хуже сказывается это пучение на фундаментах здания. Так как пучит в разных частях здания по-разному и в разное время, то здание оказывается перекошенным и может разрушиться.

Бывают и такие случаи. На одном заводе построили печь для пекарни так, как их делают у нас, где нет мерзлоты. Через год печь стала «тонуть» в земле и ушла под пол. Делать нечего, нужно строит новую печь. Воспользовались утонувшей печью как фундаментом и на ней построили вторую печь. Однако и эта работала недолго и потом тоже «утонула». Теперь на ней построили третью печь и надеются, что четвертой строить уже не понадобится. Отчего это произошло? От того, что очень близко под печью была даже не мерзлота, а сплошной лед толщиной около 3 м. От тепла печи он таял, и печи тонули в образовавшейся жидкой грязи.

Что такое наледи

Небольшие реки в районах вечной мерзлоты обыкновенно промерзают до дна. Но вода из разных источников все же прибывает. Куда ей деваться? В глубину земли она уйти не может, ей остается только выход наружу. А наруже стоят жесткие морозы. Поэтому получается удивительная картина: лед на реке неровный, часто поднятый посередине или высоким горбом или с отдельными ледяными буграми, иногда очень красивого синего цвета. Берега реки часто залиты льдом на большом протяжении, а поверх льда во многих местах выступает вода. Это — речные наледи. В Якутии их называют тарынами.

Еще интереснее наледи не на реках, а на сухом месте. Бьет, например, летом ключик, совсем незаметный. Его вода стекает куда-то в болотистой почве. Но зимой, когда земля -уже замерзла, ключик еще долго продолжает подавать воду. Она теперь выступает на поверхность земли и замерзает, образуя бугры и целые ледяные поля. Они-то и называются грунтовыми наледями.

Ледяные бугры наледей бывают иногда очень велики — в 3—4 м высотой, а в ширину наледи разливаются иногда на несколько кв. километров. Случается в жаркий летний день видеть в тайге еще не растаявшие ледяные бугры. Некоторые из них иногда так и не успевают совсем исчезнуть до следующей зимы.

Наледи неприятны тем, что заливают дороги и даже строения. По залитой наледью дороге ни пройти ни проехать, особенно если наледь растет всю зиму. Еще хуже, когда наледь выходит на полотно железной дороги. Приходится постоянно скалывать лед.

Вода иногда прорывается под домами

Когда зимой земля промерзает сверху, то той воде, которая течет невидимыми подземными потоками по вечной мерзлоте, некуда деваться. Часто она просто замерзает и тогда приподнимает землю буграми. Но если воды много, и она продолжает прибывать, то понятно, что она стремится найти себе выход наружу. От этого образуются грунтовые наледи. Иногда вода находит себе выход в подполье домов, потому что там грунт не успевает еще целиком промерзнуть. Тогда получаются удивительные картины.

В феврале 1934 г. близ столярной мастерской у ст. Сковородино Амурской ж. д. стало пучить землю, появились бугры, а затем вода прорвалась под полом мастерской. Стояли сильные морозы, поэтому вода быстро замерзала. Жители дома побросали все и ушли. Конечно, они не могли утонуть, но нельзя было ходить по льду, заливаемому водой, — примерзали ноги, тем более что там зимой все ходят в валенках. Замерзающие потоки вышли из окон и дверей дома, кругом него все залило льдом, и в марте я свободно входил по льду прямо на чердак дома, от которого осталась над ледяным полем одна крыша. Еще в июне внутри этого дома все было забито льдом к великому удовольствию мороженщиков, вывозивших лед из этого дома целыми ящиками. Потом дом пришлось разобрать, так как лед его сильно повредил.

31 января 1936 г. поблизости от этого дома и от путей железной дороги вода прорвалась в подполье общежития для рабочих. Они выкопали под домом яму для хранения картофеля. В этой-то яме и прорвалась вода, и так быстро, что успели вытащить одежду, посуду, но кроватей и шкафов вытащить не смогли, они уже примерзли. Вода бурным потоком вырывалась из-под угла дома наружу и заливала окрестность дома. Так как мороз был более —35°, то над всем затопленным местом стоял густой туман. Какой-то возчик на санях въехал в этот туман. Сани остановились и примерзли. Возчик догадался вскочить на лошадь и ускакать, а сани с поднятыми оглоблями остались, и их продолжало заливать льдом. Скоро попал туда же грузовик, его едва вытащили трактором.

Тогда мы пробили в земле отверстие метрах в 200 выше дома, где предполагалось русло подземных вод. Из отверстия хлынула вода, до 900 м³ в сутки, и образовала новую наледь. Но зато в доме и около него рост нижней наледи прекратился. Этим отвели опасность от путей железной дороги. Затем и у отверстия земля замерзла, ход для воды закупорился; тогда наледь стала образовываться еще выше и скоро залила один ветхий домик. Уже в марте 1936 г. он был залит льдом до крыши.

Конечно, такие вещи случаются не часто, но все же в районах вечной мерзлоты приходится следить за подземными водами и выпускать их в безопасных (местах, а не давать прорываться там, где им удобнее.

Вода производит взрывы

Трудно заподозрить воду, которую мы постоянно пьем, в способности производить взрывы. Однако при некоторых условиях она может взрывать не хуже пироксилина или аммонала. В этом убедил ряд лабораторных опытов, произведенных в 1935 г. на Сковородинской научно-исследовательской мерзлотной станции (ДБК), а также ряд невольных опытов и наблюдений в природе. Например, на ст. Уруша Забайкальской ж. д. запасали лед на лето, замораживая воду в подобии огромного ящика размерами в 25 X 10 X 5 м. Однажды, в начале февраля 1932 г., этот ящик с страшным грохотом взорвался, огромные глыбы льда летели по воздуху более 20 м и осколками льда засыпало железнодорожные пути. Внутри взорвавшейся ледяной призмы было довольно значительное жидкое ядро. Еще грандиознее был взрыв наледного бугра на р. Онон (на 124 км Амуро-Якутской магистрали). Уже накануне бугор сильно трещал и вздрагивал, а в 5 час. утра 28 марта 1928 г. взорвался, разбросав в стороны громадные глыбы льда и грунта. Самая большая глыба была размерами 19 X 5 X 2 м, а общий вес пяти выброшенных глыб достигал 453 т. Из бугра вырвалось огромное количество воды, отнесшее некоторые глыбы на 120 м. При этом был уничтожен небольшой мост на дороге.

Такие взрывы происходят потому, что вода, замерзающая в замкнутом пространстве, оказывается заключенной как бы в плотный футляр, Этим создается большое препятствие для расширения воды и при дальнейшем замерзании внутри футляра получается большое давление, усиливающееся с каждым днем. Кроме того, вода внутри футляра оказывается переохлажденной, т. е. с температурой ниже 0°. Такая вода в подходящий момент обыкновенно замерзает сразу в большом количестве, что мгновенно резко увеличивает давление внутри бугра-футляра, и он взрывается со страшной силой, причем выбрасываются остатки воды.

Советские ученые и инженеры побеждают вечную мерзлоту

Узнав о всех трудностях и неприятностях, доставляемых вечной мерзлотой, некоторые могут подумать, что на вечной мерзлоте ни жить ни строить нельзя. Нет, конечно, на ней можно и строить и хорошо жить, тем более что природные богатства охваченной вечной мерзлотой территории очень велики. Нужно только научиться жить и строить на мерзлоте, а для этого нужно изучить все свойства вечной мерзлоты. Американцы строят на мерзлоте, например, железные дороги (правда небольшие) без предварительного изучения, и эти дороги у них коверкаются, пучатся, проваливаются. Но так как они обслуживают по большей части прииски, дающие огромные доходы, то американцы предпочитают скорее тратить ежегодно значительные суммы на ремонт, нежели ждать, когда можно будет построить хорошие дороги.

Мы не можем идти этим путем хищнического капиталистического хозяйства. Мы должны строить прочно, дешево и скоро. Освоение севера и всего района вечной мерзлоты идет у нас огромными шагами, а пойдет еще быстрее. Сейчас строятся дороги, поселки, заводы, целые города на мерзлоте. Нельзя еще сказать, что советские ученые полностью овладели всеми «секретами» вечной мерзлоты, но мы уже знаем основные правила жизни и строительства на ней. Этого мы достигли в самые последние годы благодаря гигантскому размаху социалистического строительства.

Например, нужно построить здание на мерзлоте так, чтобы его не пучило зимой и чтобы летом оно не оседало. Этого можно достичь разными способами. Один из них таков: в землю загоняют сваи на такую глубину, чтобы они наполовину сидели в вечной мерзлоте, а наполовину в верхнем оттаивающем слое, который является самым зловредным, так как он-то и «пучит». Обыкновенно такие сваи приходится загонять на глубину 5—6 м. Однако просто забить сваю в мерзлоту никак не удается, — мерзлота слишком крепка. Поэтому нужно пустить в дело «паровую иглу». Это длинная железная труба, нижний конец которой несколько сужен, и около него в трубе просверлено много отверстий, а другой конец трубы соединяется шлангом с паровым котлом (например от локомобиля). Когда пускают горячий пар, игла быстро отогревает мерзлоту и входит в нее на желаемую глубину. Получается вроде мешка мягкого талого грунта, в который уже нетрудно вбить сваю даже ручным способом. Через некоторое время грунт внизу начнет снова замерзать, и мерзлота «схватит» сваю снизу. После этого уже никакие силы не смогут ни выдернуть сваю, ни вдавить ее вглубь. На пятистах сваях, вбитых таким способом, построен, например, целый завод в Игарке на Енисее, городе за полярным кругом.

Можно сделать иначе. Например, построить здание на столбах, зарытых метра на 2,5, но внизу соединенных между собою сплошными связками в два бревна, лежащих рядом. Эти нижние скрепы тоже не позволят столбам подниматься вверх при пучении и зданию оседать при летнем оттаивании грунтов. Этот способ тоже испробован и дал хорошие результаты.

Так как главным «вредным элементом» в области вечной мерзлоты является вода, то ее нужно отводить от фундаментов, насыпей, выемок и от всех тех мест, где она может прорваться; вообще нужно по возможности осушать почву.

Иногда бывает выгодно заставить вечную мерзлоту подняться вверх, чтобы верхний «пучащий» слой был возможно тоньше. Для этого зимой покрывают поверхность земли шлаком, торфом, опилками, строительным мусором, и под этим прикрытием земля оттаивает летом очень неглубоко — получается «горб» вечной мерзлоты. Вообще приходится широко применять теплоизолирующие средства, например, для того, чтобы тепло из отопляемых зданий, а тем более из горячих цехов, не проникало через фундаменты или через пол в землю и не оттаивало вечной мерзлоты. Различные способы теплоизоляции уже разработаны и испробованы.

Особые трудности испытывает, и водоснабжение в условиях вечной мерзлоты. Обыкновенно к февралю мелкие реки там полностью промерзают воду можно достать только из ключей, образующих наледи. Проложить линию водопровода на значительное расстояние трудно, так как вода замерзнет и разорвет трубы. Однако теперь трудами советских инженеров уже найдены способы подачи воды на значительные расстояния, и работает ряд водопроводов, из которых некоторые подают воду за 8—9 км.

Так советская наука берет одну позицию за другой у стихийного врага — вечной мерзлоты, и можно с уверенностью сказать, что скоро мы научимся распоряжаться ею по нашему желанию. Над этим работает несколько учреждений различных ведомств, несколько мерзлотных станций на местах, а также специальный Комитет по вечной мерзлоте Академии наук СССР.

Москва
14/IX 1936

Источник: www.nkj.ru

Имеется много находок на крайнем севере древних животных, которые просто заморожены в грунтово-ледяных массах. В основном – это части мамонтов и мамонтята. И это объясняется естественной гибелью этих животных. Но есть и другие примеры, с другими видами животных.

Кит, вмороженный в айсберг

Источник

Не было бы факта – не было бы этой иллюстрации к журналу конца 19в. Всем понятно, что эта ледяная гора – айсберг. А айсберги откуда сползают? С Гренландии или Антарктиды. Арктический лед тонкий. А как туда попал кит и смог вмерзнуть в ледяные толщи? Вывод, не все ледники – это накопленный, спрессованный и перекристаллизованный снег. В любом случае – кто может представить какая должна быть температура, чтобы достаточно быстро заморозить такой объем воды вместе с китом?

Конечно, случаются вот такие факты, как в Норвегии, в сильный холод в лед вмерз косяк с селедкой:

Где еще имеются льды? В вечной мерзлоте! Оказывается, это не только замерзший грунт – это еще и довольно толстые слои реликтового льда:

Слои вечной мерзлоты (грунт со льдом)

Таяние вечной мерзлоты:

Источник

С учетом того, что в летний период верхний слой мерзлоты оттаивал и давал прорасти растительности (лед не идеально чистый), которая в свою очередь позволяла накапливаться перегною на нем и зная эту скорость – можно подсчитать время образования этого льда. Думаете, этот момент будет десятки тысяч лет назад?

Замороженный грунт с бивнями мамонтов

Рассыпь ископаемых костей животных мамонтовой фауны на берегу реки Берелех, 1971 г.

Детеныш мамонта с р. Хрома, 2009 г.

Находки остальных мамонтов, бизонов, шерстистых носорогов, лошадей можно посмотреть здесь

В нашей стране есть музеи вечной мерзлоты, один из них находится в г.Игарка:

Внутри

Чередование льда и слоев грунта

Скорее всего – это замороженные человеком образцы цветения летней тундры

Официальный возраст вечной мерзлоты — 50 тыс. лет

Вмороженные в породу остатки деревьев

Источник

Предлагаю изучить карту распространения вечной мерзлоты на территории России (кликабельно):

Карта распространения вечной мерзлоты

Это карта последнего оледенения. Любой человек скажет где его центр – в районе Гренландии. Значит и географический полюс был именно там. Но сейчас то он в Северном ледовитом океане, сместился в сторону Азии. Что-то произошло…

Это, возможно, такая экспозиция, и к реальному мамонту не имеет отношения

А это уже реальные бивни мамонта вперемешку с деревьями под слоем замерзшего льда и грунта. Потепление в Арктике делает свое дело, открывает нам факты случившейся катастрофы

Вечная мерзлота в Монголии. Сократилась на 1-2м за последнее время

Еще пример:

Те существа, которых мы извлекали из расколотых кусков угля выглядели очень похоже. Только гребень был ото лба, по всей спине и до кончика хвоста. Окраска равномерная тёмно-коричневая, кожа чешуйчатая, глаза тёмные, круглые, словно задёрнутые прозрачной плёнкой. Длина тела от носа до хвоста от 12 до 15 сантиметров. Кроме того, необходимо знать, что на Колыме вообще отсутствуют любые земноводные и пресмыкающиеся. Нет так же и ежей с кротами. Это просто. В году всего 2 месяца лета, и вечная мерзлота. Грунт за лето оттаивает на глубину около 30см. Дальше сплошной лёд. Могилы там не копают, а взрывают.

Мы, беззаботные мальчишки, набирали в ванну воды и бросали в туда окаменевших дракончиков, через несколько минут те оживали и начинали медленно шевелиться, а затем и плавать! Особенно здорово было, если попадалось сразу два три динозаврика. Мы хохотали, наблюдая как те, с бешеной скоростью начинали плавать в прозрачной воде друг за другом. Представление, к сожалению, долгим никогда не было. Очень быстро динозавры начинали уставать и погибали.

Причём всегда, вне зависимости от того, находились ли они на суше, или в воде. Им в этом мире явно не нравилось. Либо за время спячки их организм полностью выгорал, старился «до смерти», либо их «смущал» состав нынешней воды или атмосферы. Может и сила гравитации. А скорее всего и то и другое, по тому что по моей гипотезе в те времена, когда эти существа жили, гравитация была слабее минимум в двое, а насыщенность атмосферы кислородом составляла около 50%.
Источник

И еще один пример глубины потопных наносов на Колыме, под которыми остались норы сусликов:

Обычная глубина и длина нор зависит от характера почвы и уровня вечной мерзлоты. Самые длинные и глубокие норы встречаются на песчаных почвах: длина до 15 м, глубина — до 3 м. Вблизи вечной мерзлоты норы не глубже 70 см.

Российским ученым удалось вырастить растение из биологического материала возрастом 32 тысячи лет. Так об этом рассказывал сотрудник Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН Станислав Губин.
«В 1991 году мы обнаружили серию ископаемых нор, принадлежавших сусликам-евражкам — милым и добродушным зверькам, которые сейчас широко распространены в Якутии, на Чукотке, Аляске. …. Вслед за накоплением поступавшего на поверхность осадка одновременно поднималась граница самой мерзлоты, и норы быстро переходили в погребенное состояние, то есть материал оказывался запечатанным в вечной мерзлоте.
Так вот, теперь эти норы мы находим в мерзлых стенках речных, озерных, морских обрывов на глубине 20-40 метров в толщах, имеющих температуру 7-12 градусов ниже нуля — по сути, в нашем распоряжении оказался природный криобанк.»

Еще похожее сообщение:
«Посылка» из времен позднего палеолита была обнаружена группой биологов Института физико-химических проблем почвоведения на Колыме. «Смолевка узколистая» — это небольшой кустарник, который до сих пор растет в Северо-Восточной Сибири, именно семена этого растения нашли на глубине 30 метров в норе доисторического суслика.

Еще одно сообщение, в котором говорится, что «плоды и семена смолевки узколистной (Silene stenophylla) извлекли из вечной мерзлоты на глубине 38 метров недалеко от речки Колыма».

Палеонтологи попытались прорастить семена обычным путем,но из этого ничего не получилось.Тогда они переключились на составные части плодов»плацентарные ткани».В определенных условиях,в лабораторных сосудах им удалось довести эти ткани до стадии взрослого растения.Через год были получены не только растения,но и их плоды с молодыми семенами.

Источник

Осталось подытожить.
Из 38 метров минусуем 3 метра максимальной глубины норы суслика и получаем 35 метров наносных грунтов на Колыме.
Источник

И были еще вот такие находки:

Всемирная иллюстрация 1869, Т.1-2, № 01-52

Источник

Статья получилась не только про вмороженных в лед и вечную мерзлоту животных и растений (как и почему – не трудно догадаться), но и про уровень наносов и толщину этого льда над древней поверхностью во время потопа. По крайней мере, появились некоторые цифры толщин отложений в районе Арктики.

Источник: sibved.livejournal.com

Многолетняя мерзлота

Внутренние воды России представлены не только скоплениями жидкой воды, но и воды в твердом состоянии, образующей современное покровное, горное и подземное оледенение. Область подземного оледенения называют криолитозоной (термин введен в 1955 г. советским мерзлотоведом П.Ф. Швецовым; ранее для ее обозначения использовался термин «вечная мерзлота»).

Криолитозона — верхний слой земной коры, характеризующийся отрицательными температурами горных пород и наличием (или возможностью существования) подземных льдов. В ее состав входят многолетнемерзлые горные породы, подземные льды и непромерзающие горизонты сильно минерализованных подземных вод.

 

В условиях длительной холодной зимы при относительно небольшой мощности снежного покрова горные породы теряют много тепла и промерзают на значительную глубину, превращаясь в твердую мерзлую массу. Летом они не успевают полностью оттаять, и отрицательные температуры грунта сохраняются даже на небольшой глубине в течение сотен и тысяч лет. Этому способствуют огромные запасы холода, которые накапливаются за зиму в районах с отрицательной среднегодовой температурой. Так, в Средней и Северо-Восточной Сибири сумма отрицательных температур за период залегания снежного покрова составляет —3000…—6000°С, а летом сумма активных температур составляет всего 300—2000°С.

Горные породы, длительное время (от нескольких лет до многих тысячелетий) находящиеся при температурах ниже 0°С и сцементированные замерзшей в них влагой, получили название многолетней, или вечной мерзлоты. Скопления воды в многолетнемерзлых породах образуют линзы, клинья, прослои и прожилки льда, т. е. в состав вечной мерзлоты входят и подземные льды. Содержание льда, т. е. льдистость многолетней мерзлоты может быть весьма различной. Она колеблется от нескольких процентов до 90% общего объема породы. В горных районах льда обычно бывает мало, зато на равнинах подземный лед нередко оказывается главной горной породой. Особенно много ледяных включений содержится в глинистых и суглинистых отложениях крайних северных районов Средней и Северо-Восточной Сибири (в среднем от-40—50% до 60—70%), отличающихся наиболее низкой постоянной температурой грунта.

Многолетняя мерзлота — необычное явление природы, на которое обратили внимание еще землепроходцы в XVII в. О ней упоминал в своих работах В.Н. Татищев (начало XVIII в.). Первые научные исследования мерзлоты были проведены А. Миддендор-фом (середина XIX в.) во время его экспедиции на север и восток Сибири. Миддендорф впервые произвел измерения температуры мерзлого слоя в ряде пунктов, установил его мощность в северных районах, высказал предположения о происхождении мерзлоты и причинах ее широкого распространения в Сибири. Во второй половине XIX в. и начале XX в. мерзлота изучалась попутно с изыскательскими работами геологами и горными инженерами. В советские годы проводились серьезные специальные исследования многолетней мерзлоты М.И. Сумгиным, П.Ф. Швецовым, АИ. Поповым, И.Я. Барановым и многими другими учеными.

Область распространения многолетней мерзлоты в России занимает около 11 млн км², что составляет почти 65% территории

страны. Южная ее граница проходит по центральной части Кольского полуострова, пересекает Восточно-Европейскую равнину близ полярного круга, по Уралу отклоняется к югу почти до 60° с.ш., а вдоль Оби — к северу до устья Северной Сосьвы, далее проходит по южному склону Сибирских Увалов к Енисею в районе Подкаменной Тунгуски. Здесь граница круто поворачивает к югу, проходит вдоль Енисея, идет по склонам Западного Саяна, Тувы и Алтая к границе с Казахстаном. 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.

В пределах этой обширной территории условия развития мерзлоты не одинаковы. 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. Близ юго-западной окраины области распространения мерзлоты встречаются лишь отдельные пятна (острова) мерзлоты среди талого грунта. Температура мерзлого грунта близка к 0°С, а мощность менее 25—50 м. Это — островная мерзлота.

В мерзлой толще концентрируются большие запасы воды в виде подземных льдов. Часть их образовалась одновременно с вмещающими породами (сингенетические льды), другая — при замерзании воды в ранее накопившихся толщах (эпигенетические).

На приморских низменностях от устья Хатанги до Колымы, на Новосибирских островах и на Вилюйской низменности в рыхлых отложениях распространены полигонально-жильные льды. Мощность их достигает 40—50 м, а на Большом Ляховском острове даже 70—80 м. Эти льды могут считаться «ископаемыми», так как формирование их происходило в среднечетвертичное время (в период оледенения). Жильный лед в трещинах кристаллических и метаморфических пород широко представлен в горных системах Северо-Востока и в северной части Средней Сибири. Для Западной Сибири и Печорской низменности типичны ледяные ядра торфяных бугров пучения. Ледяные интрузии — гидролакколшпы (булгунняхи в Якутии) образуются в озерно-ал-лювиальных, делювиальных и солифлюкционных отложениях котловин Забайкалья и Северо-Востока, в Центральной Якутии и северных районах Западной Сибири.

Миграционные льды, заполняющие морозобойные трещины, распространены практически во всех районах, где встречается мерзлота.

Большая мощность многолетней мерзлоты, находки в ней хорошо сохранившихся мамонтов свидетельствуют о том, что многолетняя мерзлота — продукт весьма продолжительного накопления холода в толщах горных пород. Подавляющее большинство исследователей считает ее реликтом ледниковых эпох. Современный климат на большей части территории распространения мерзлоты лишь способствует ее сохранению, поэтому малейшее нарушение природного равновесия ведет к ее деградации. Это необходимо учитывать при хозяйственном использовании территории, в пределах которой распространена мерзлота.

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.

 

Современное оледенение

Современные ледники занимают на территории России небольшую площадь, всего около 60 тыс. км², однако в них заключены большие запасы пресной воды. Они являются одним из источников питания рек, значение которого особенно велико в годовом стоке рек Кавказа.

Основная площадь современного оледенения (более 56 тыс. км²) находится на арктических островах, что объясняется их положением в высоких широтах, обусловливающим формирование холодного климата. Нижняя граница нивальной зоны опускается здесь почти до уровня моря. Оледенение сосредоточено в основном в западных и центральных районах, где выпадает больше атмосферных осадков. Для островов характерно покровное и горно-покровное (сетчатое) оледенение, представленное ледниковыми щитами и куполами с выводными ледниками. Самый обширный ледниковый покров расположен на Северном острове Новой Земли. Длина его по водоразделу составляет 413 км, а наибольшая ширина достигает 95 км (Долгушин Л.Д., Осипова Г.Б., 1989). Остров Ушакова, лежащий между Землей Франца-Иосифа и Северной Землей, представляет собой сплошной ледниковый купол, края которого обрываются к морю ледяными стенами высотой от нескольких метров до 20—30 м, а на острове Виктории, расположенном западнее Земли Франца-Иосифа, свободен ото льда лишь небольшой участок пляжа площадью около 100 м².

При движении к востоку все большая часть островов остается свободной ото льда. Так, острова архипелага Земли Франца-Иосифа почти сплошь покрыты ледниками, на Новосибирских островах оледенение характерно лишь для самой северной группы островов Де-Лонга, а на острове Врангеля покровного оледенения нет — здесь встречаются лишь снежинки и небольшие леднички. Большинство снежно-ледовых образований  представляют собой многолетние снежники с ядрами инфильтрационного льда.

Толщина ледниковых покровов арктических островов достигает 100—300 м, а запас воды в них приближается к 15 тыс. км³, что почти в четыре раза больше годового стока всех рек России.

Оледенение горных областей России и по площади, и по объему льда значительно уступает покровному оледенению арктических островов. Горное оледенение характерно для наиболее высоких гор страны — Кавказа, Алтая, Камчатки, гор Северо-Востока, но встречается и в невысоких горных массивах северной части территории, где снеговая граница лежит низко (Хибины, северная часть Урала, горы Бырранга, Путорана, Хараулахские горы), а также в районе Маточкина Шара на Северном и Южном островах Новой Земли.

Многие горные ледники лежат ниже климатической снеговой границы, или «уровня 365», на котором снег сохраняется на горизонтальной подстилающей поверхности в течение всех 365 дней в году. Существование ледников ниже климатической снеговой границы становится возможным за счет концентрации больших масс снега в отрицательных формах рельефа (часто в глубоких древних карах) подветренных склонов в результате метелевого переноса и схода лавин. Разница между климатической и фактической снеговой границей измеряется обычно сотнями метров, но на Камчатке превышает 1500 м.

Площадь горного оледенения России немногим превышает 3,5 тыс. км². Наиболее широко распространены каровые, каро-во-долинные и долинные ледники. Большая часть ледников и площади оледенения приурочена к склонам северных румбов, что обусловлено не столько условиями снегонакопления, но и большей затененностью от солнечных лучей (инсоляционными условиями). По площади оледенения среди гор России первое место занимает Кавказ (994 км²). За ним следует Алтай (910 км²) и Камчатка (874 км²). Менее значительное оледенение характерно для Корякского нагорья, хребтов Сунтар-Хаята и Черского. Оледенение других горных районов невелико. Самыми крупными ледниками России являются ледник Богдановича (площадь 37,8 км², протяженность 17,1 км) в Ключевской группе вулканов Камчатки и ледник Безенги (площадь 36,2 км², протяженность 17,6 км) в бассейне Терека на Кавказе.

Ледники чутко реагируют на колебания климата. В XVIII — начале XIX вв. начался период общего сокращения ледников, который продолжается и поныне.

Таяние вечной мерзлоты представляет серьезную опасность для экономики России; деформации и разрушению могут подвергнуться важные объекты инфраструктуры, включая тысячи километров нефте- и газопроводов в Западной Сибири, говорится в докладе, подготовленном при поддержке российского Гринписа группой отечественных ученых под руководством доктора наук О. А. Анисимова, сотрудника Государственного гидрологического института (Санкт-Петербург) и участника “Межправительственной группы экспертов по изменению климата”.

В зоне вечной мерзлоты находится свыше 60% территории России. При этом за последние 15 лет площадь регионов с благоприятным для ее существования климатом сократилась примерно на треть. Повышение температуры приводит к деградации многолетнемерзлых пород, и это становится экономической, геополитической и социальной проблемой государственного масштаба. «Прогнозируемые изменения вечной мерзлоты представляют серьезную опасность для экономики России, прежде всего из-за повышающегося риска повреждения инфраструктуры Крайнего Севера, — отметил на презентации доклада Олег Анисимов. — В России отсутствуют количественные оценки возможного экономического ущерба, связанного с таянием вечной мерзлоты. Еще более осложняет ситуацию то, что нет экономических методик, на основе которых такие оценки можно получить».

По наблюдениям ученых, в последние 20 лет в зоне вечной мерзлоты увеличилось число аварий на объектах инфраструктуры. Из-за роста температур и таяния грунтов ослабляется несущая способность свайных фундаментов, деформируются и разрушаются здания, мосты и трубопроводы. На нефтяных месторождениях Ханты-Мансийского АО из-за деформаций грунта и таяния вечной мерзлоты происходит в среднем 1 900 аварий в год, а во всей Западной Сибири — около 7 400. На поддержание работоспособности трубопроводов и ликвидацию механических деформаций, связанных с таянием вечной мерзлоты, ежегодно тратится до 55 млрд рублей.

Между тем в зоне вечной мерзлоты добывается около 93% российского природного газа и 75% нефти, что обеспечивает около 70% экспорта нашей страны. По одному из самых неблагоприятных сценариев, в зону большой вероятности развития разрушительных геоморфологических процессов, связанных с таянием вечной мерзлоты, попадают Ненецкий автономный округ (включая Новую Землю), западные и юго-западные районы Ханты-Мансийского округа (включая Сургут и Нижневартовск), северная часть полуострова Ямал (с Бованенковским месторождением), центральная часть Бурятии (включая Улан-Удэ), практически весь Чукотский автономный округ и побережье Таймыра.

Немаловажен и геополитический аспект проблемы. Ежегодно только в Восточной Сибири Россия теряет более 10 км2 прибрежной суши, а по всему побережью Арктики — до 30 км2.

«Дополнительная угроза, связанная с таянием мерзлоты, — высвобождение больших объемов еще более сильного, чем СО2, парникового газа — метана, — подчеркнул один из авторов доклада доктор биологических наук Сергей Кирпотин, проректор по международным связям Томского государственного университета. — В талых озерах Западной Сибири есть места концентрированного выделения газа, где он бьет буквально как из компрессора».

Помимо таяния вечной мерзлоты, наша страна испытывает немало других проблем, связанных с климатическими изменениями. Об этом рассказывает фотоальбом «100 месяцев», который Гринпис также намерен передать российским властям.

Подготовлено по материалам российского отделения международной экологической организации Гринпис.

Источник: www.liveinternet.ru