Первые письменные свидетельства о существовании необычного состояния почвы, позже обозначенного как “вечная мерзлота”, остались от русских землепроходцев XVII века, покорявших Сибирь. Первооткрывателем стал казак Я. Святогоров, а члены экспедиций И. Реброва и С. Дежнёва уже изучили вопрос более детально. В своих депешах ко двору они описали особенность отдельных зон в тайге, в которых даже летом земля сохраняет зимнюю мерзлость. В 1640 г. воеводы М. Глебов и П. Головин в послании русскому царю не скрывали своего искреннего недоумения:

Земля-де, государь, и среди лета вся не растаивает.

Окончательно утвердились в существовании районов «вечной мерзлоты» во время начала промышленного освоения Севера. В 1828 г. проходчик Ф. Шергин прорубил первый метр ледяного грунта в Якутске, за 9 лет достигнув отметки чуть менее 116 с половиной метра и не встретив на пути ни одного водоносного горизонта. А. Миддендорф, измерив температуру на всем протяжении шахты Шеригина, подвел черту под ответ. Таким образом, невероятное стало очевидным фактом географии и геологии страны.

Вечная мерзлота полуострова Ямал на севере Западной Сибири, на территории Ямало-Ненецкого автономного округа России.

Понятие «вечная мерзлота» впервые появилось в научной среде в 1927 году. Автором термина стал советский ученый М.И. Сумгин , один из основателей отечественной науки по изучению этого явления.

Научное определение

Под вечной мерзлотой принято считать криолитозону с температурным режимом от 0°C и ниже и соответственно наличием в ней подземных льдов. По Сумгину это почвенная мерзлота с возрастом от 2 лет и выше, максимальные величины накопления измеряются тысячелетиями.

Какое-то время существовала определенная сумятица в терминологии. Значение слова «мерзлота» не имело четкого определения, что приводило к разночтениям. Такое положение подвергалось справедливой критике и поэтому предлагались другие названия. Были попытки широко распространить наименования «многолетнемёрзлые горные породы», «многолетняя криолитозона». Но в результате прижился термин Сумгина.

Срок, в течение которого образовывается мерзлое состояние пород, подразделяет их на три вида:

• Кратковременно-мёрзлые породы (за часы и сутки),
• Сезонно-мёрзлые породы (за месяцы),
• Многолетние мёрзлые породы (за годы)

К отдельной категории относятся промежуточные или переходящие формы мерзлых пород. Их называют перелетками. Примером может послужить случай, когда сезонно-мерзлая порода не успевает протаять за летний период и сохраняется в течение нескольких лет.

Большая доля современной вечной мерзлоты возникла в результате воздействий последнего ледникового периода. Объемы льда в промерзлых породах могут составлять до 90 процентов. В наши дни наблюдается процесс их медленного таяния.

Особенности мерзлых почв

Низкие температуры в условиях мерзлоты, носящей длительный сезонный или постоянный характер, естественно накладывают свой отпечаток на состояние местной почвы. В ней протекают своеобразные химико-биологические процессы. Один из примеров изображен на фото слева.

Над мёрзлым водоупорным слоем в процессе коагуляции (сгущения) органических веществ накапливается гумус. Причем его над-мерзлотная регенерация или так называемое над-мерзлотное оглеение сильно не зависят от милостей природы. Чтобы процесс пошел, достаточно небольшого количества годовых осадков.

Образуемые в земле шлиры (ледяные слои), разрывая водоносные капилляры, перекрывают доступ влаги из верхних над-мерзлотных горизонтов к нижней корнеобитаемой среде. Все явления, происходящие в почве в условиях вечной мерзлоты, особенно характерны для . В результате происходящих из-за наличия мерзлого слоя механических изменений в почве тундра приобрела свой особенный вид. Криогенные деформации в виде криотурбации (перемешивания под влиянием разницы температур почвенной массы) и солифлюкации (сползание почвенной массы, насыщенной водой, со склонов по мёрзлому слою) придали рельефу тундры волнообразные очертания, когда вспученные бугры чередуются с провалами термокарстовых западин. По той же причине образовались пятнистые тундры.

Минусовые температуры влияют и на оструктурирование почвы, вызывая ее криогенный характер. Они заставляют продукты почвообразования переходить в более конденсированные состояния, при этом резко замедляя их подвижность. В результате мерзлотной коагуляции коллоидов происходит ожелезнение почв. По мнению некоторых исследователей криогенные явления также обогащают кремнекислотой среднюю часть профиля подзолистых почв. Эти ученые считают белесую присыпку результатом мерзлотной дифференциации плазмы почвы.

Ареалы распространения

Вечная мерзлота имеет глобальные масштабы распространения. Она захватила не менее ¼ части суши земли, в том числе высокогорные районы Африки. Австралия является единственным материком, где это явление отсутствует вообще.

Обширные просторы России представляют собой средоточие вечной мерзлоты. Более половины территории самой большой страны мира приходится на криотозону. Наиболее широкое распространение она получила в Забайкалье и Восточной Сибири, где в верхней части реки Вилюй на глубине 1370 метров залегает нижайшая точка вечной мерзлоты. Рекорд зафиксирован в 1982 году.

Экономическое влияние

Учёт вечной мерзлоты важен для проведения строительства, геологоразведки и других хозяйственных работ в районах Севера. Она может, как создавать проблемы, так и приносить пользу. Способность служить естественным природным холодильником для хранения продуктов лежит на поверхности. Кроме этого, в условиях вечной мерзлоты вероятны образования залежей гидратов газов, используемых человеком, в частности метана.

Высокая прочность промёрзших пород сильно затрудняет добычу ископаемых. Но в то же время имеется другая, сильная, сторона: мерзлота цементирует породы, что позволяло в карьерах Якутии успешно проводить разработку кимберлитовых трубок, доводя стенки чаш до отвесного состояния. Ярким свидетельством последнего служит пример якутского карьера Трубка Удачная.

Игарский музей вечной мерзлоты – явление уникальное, и не только потому, что основные его экспозиционные залы находятся в толще вечно мёрзлого грунта, но и потому, что главный экспонат музея – сама вечная мерзлота.

С первых лет строительства города ученые вели её исследования, мерзлотная станция была открыта в 1931 году. Попутно же вынашивалась идея демонстрации населению результатов бережного отношения к природе. Эта идея принадлежала посетившему научную станцию в 1938 году учёному-мерзлотоведу Михаилу Ивановичу Сумгину. К тому времени были вырыты шахтные колодцы и встречные штреки к ним. За год до начала Великой Отечественной войны путём выемки грунта было оборудовано пять камер, отделённых от коридора перегородками и дверьми. Их стены, как и коридор, были облицованы тонким слоем льда. Объём вынутого грунта составил 468 кубических метров.

Построенные помещения имели научно-исследовательское значение, но тем не менее, для желающих, в первую очередь школьников и гостей города, уже тогда проводились сотрудниками станции первые экскурсии. Так одна из камер по сути уже тогда начала использоваться как биомузей. Его экспонатами стали замороженные ящерицы, ерши, находящаяся в анабиозе бабочка бражник, насекомые: шмели, божья коровка и муха. Учёные пополняли биомузей по мере своих возможностей и принимали посетителей.

Как своеобразный научный эксперимент по исследованию возможности сохранения бумаги и в память о Великой Отечественной войне сотрудниками станции 6 апреля 1950 года была произведена закладку газет военного периода – «Правды», «Известий», «Труда» и «Красноярского рабочего» с завещанием вскрыть ящик с замурованными в нём газетами 9 мая 2045 года.

Датой официального открытия музея вечной мерзлоты в Игарке считается 19 марта 1965 года. Первыми экспонатами, кроме выше упомянутых, стали книги по мерзлотоведению и вмороженные в лёд растения. Природа как будто бы шла навстречу энтузиастам, открывая свои многовековые тайны. В одной из стен коридора при проходе обнажились стволы деревьев, их срезы, позволяющие судить о возрасте – более 50 тысяч лет.

И всё-таки это ещё был музей на общественных началах, остальные помещения использовались в качестве научных лабораторий. И учёные продолжали экспериментировать: так родилась пока не воплощённая идея строительства подземного катка, с возможностью его круглогодичного использования спортсменами и любителями.

С 25 октября 1996 года подземные лаборатории Научно-исследовательской мерзлотной станции были приняты в муниципальную собственность. Были проведены масштабные работы по капитальному ремонту подземной части, расширению и созданию новых экспозиционных залов. Безусловно, что основным в краеведческом комплексе «Музей вечной мерзлоты» считается подземная часть музея. Но также интересные экспонаты есть и в отделах природы, истории, 503-ьей стройки, выставочно-экспозиционном зале. В зале природы, к примеру, находящемся перед входом в подземелье, – найденные в окрестностях Игарки кости доисторических животных, в том числе зуб мамонта. А экскурсоводы, рассказывая об особенностях произрастания деревьев, демонстрируют ствол десятилетней ёлочки с горизонтально идущими корнями – так деревья ищут в оттаявшем слое почвы нужную им для роста влагу.

Огромную роль в развитии музея, его популяризации сыграли первый экскурсовод музея Павел Алексеевич Евдокимов, бывший директор музея Мария Вячеславовна Мишечкина и её ныне покойный супруг Александр Игоревич Тощев. К их заслугам принадлежит не только сохранение грунтов от выветривания от соприкосновения с людьми (а это тоже целый комплекс мероприятий), но и открытие и модернизация новых залов, внедрение музейных традиций, широкая издательская деятельность.

Современные ледники занимают на территории России небольшую площадь, всего около 60 тыс. км 2 , 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. км 2) 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.

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.

Толщина ледниковых покровов арктических островов достигает 100-300 м, а запас воды в них приближается к 15 тыс. км 2 , 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.

Площадь горного оледенения России немногим превышает 3,5 тыс. км 2 . Наиболее широко распространены каровые, карово-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 км 2). За ним следует Алтай (910 км 2) и Камчатка (874 км 2). 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 км 2 , протяженность 17,1 км) в Ключевской группе вулканов Камчатки и ледник Безенги (площадь 36,2 км 2 , 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. 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. 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. Миддендорфом (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, А.И. Поповым, И.Я. Барановым и многими другими учеными.

Область распространения многолетней мерзлоты в России занимает около 11 млн км 2 , что составляет почти 65% территории страны (см. рис.1).

Рис. 1.

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). 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, 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.

Многолетняя мерзлота распространена в районах, где средние годовые температуры отрицательные, а атмосферных осадков очень мало. В таких условиях почвы и горные породы верхних слоев земной коры практически постоянно находятся в мерзлом состоянии. Мерзлотой на суше занято более 21 млн км 2, или 14% площади. Наибольшие массивы многолетней мерзлоты находятся на территории России (они занимают около 11 млн км 2 - более половины территории страны), на Аляске и в Канаде. В Южном полушарии мерзлота занимает лишь 1 млн км 2. Есть основания считать, что под ледниковым куполом Антарктиды, как и Гренландии, сплошного мерзлотного слоя нет.

По происхождению многолетняя мерзлота является реликтом прошлых ледниковых эпох четвертичного времени. Потепление климата в послеледниковое время обусловило оттаивания мерзлых пород и постепенное сокращение ареалов их распространения. Доказательствами этого процесса является островной характер распространения многолетней мерзлоты, интенсивный процесс оттаивания, находки в толще мерзлых пород вымерших видов флоры и фауны (например, мамонтов).

Однако не все ученые согласны с этой точкой зрения. Некоторые исследователи считают, что многолетняя мерзлота является современным явлением. В подтверждение они приводят многочисленные наблюдения за возникновением мерзлоты на островах, которые недавно образовались в дельтах крупных сибирских рек. Основной причиной формирования мерзлоты являются низкие температуры во время длительной малоснежной зимы и кратковременного лета, когда лед не успевает растаять и накапливается в почве.

Лед не только цементирует частицы породы, но и, заполняя в них поры, расширяет их размеры вследствие увеличения объема воды при ее замерзании. Постепенно в мерзлом грунте образуются жили, клинья, массы льда неправильной формы и продолговатые линзовидные слои, которые могут достигать больших размеров. Особенно благоприятные условия для формирования крупных линз возникают на слабо дренированных землях, наполненные торфом или подстилаемые глинами.

В районах развития многолетней мерзлоты образуются специфические структуры почвы, в составе которых имеются торфяные и каменные круги, полигональные трещины, каменные гирлянды и полосы. Подобные структуры, которые образовались под воздействием криогенных процессов, можно наблюдать на многих вершинах гор, хотя сейчас мерзлоты там нет.

Кольцевые структуры могут образовываться в результате как замерзание воды, так и промерзания почвы. В первом случае формируются преимущественно торфяные круги, связанные с переменным замерзанием и оттаиванием воды, разрывом почвенного слоя и раздвижение его, а там, где произошло отделение, возникают морозобоины трещины. Другой характерный случай - образование каменных колец, связано с промерзанием земли и возникновением трещин просадки. Весенние талые воды стекают в эти трещины и выносят тонкозернистая материал, оставляя на поверхности грубый обломочный материал. Так возникает полигональная система трещин.

На склонах, где есть измельченные массы пород, вследствие постепенного движения нарушенных почв изометрические каменные круги вытягиваются в эллипсы или узлы. их называют гирляндами. Когда такие гирлянды попадают на более крутые склоны, они продолжают видовжуватися и таким образом приобретают вид каменных полос, параллельных каменных гребней, вытянутых на сотни метров.

К особенностям рельефа областей многолетней мерзлоты принадлежит распространения термокарстовых углублений, которые образуются в результате таяния слоев льда в почве. На территориях с мерзлых грунтов иногда встречаются гидро лакколиты - холмы с ядрами льда внутри. На холмистой земной поверхности достаточно распространенным является процесс солифлюкции - сползание мерзлых масс грунта по склонам.

Толщина многолетней мерзлоты в областях с очень холодным климатом колеблется от нуля вблизи озер и горячих источников до 300 м и более. Максимальная глубина постоянного промерзания пород превышает 600 м.

Многолетняя мерзлота создает особые условия для развития растительности, что сказывается на ее состоянии. Растения длительное время находятся в условиях физиологического покоя. Корни растений не может углубиться в почву через слой мерзлоты. Деревья с поверхностной корневой системой плохо держатся в земле, в результате чего в тайге часто встречаются участки буреломов.

Изучение особенностей различных компонентов природы в областях распространения многолетней мерзлоты имеет большое значение не только для освоения огромных природных ресурсов соответствующих регионов (лесов, гидроресурсов, различных видов полезных ископаемых и т.д.) 9 а и для предупреждения вредных последствий хозяйственной деятельности человека. Природно-территориальные комплексы в условиях длительного господства холода отличаются большой впечатлительностью. Нарушены ландшафты восстанавливаются очень медленно. Поэтому особую остроту приобретают вопросы, связанные с охраной природы в областях распространения многолетней мерзлоты.

Контрольные вопросы и задания

1. Какие составляющие гидросферы?

2. В чем заключается единство гидросферы?

3. Какие основные свойства воды? Какие из них являются аномальными?

4. Какие основные факторы формируют океанические течения?

5. Какие типы океанических течений? Приведите несколько примеров каждого типа.

6. Как влияют океанические течения на распределение изотерм?

7. Какова средняя соленость вод Мирового океана?

8. Какие ионы определяют солевой состав воды? Или в он постоянным?

9. Как делятся реки по характеру питания и особенностями их водного режима?

10. На какие типы разделяют подземные воды?

11. Объясните, почему у экватора соленость вод океана ниже, чем у тропиков.

12. Какой процент воды гидросферы находится в Мировом океане?

13. Как распределяются океанические течения за температурой воды?

14. Какие основные формы рельефа образуют дно Мирового океана?

15. Что относится к вод суши?

16. Объясните происхождение озерных котловин. Приведите конкретные примеры.

17. Назовите самую длинную реку мира.

18. Как называют фонтанирующих горячие источники в районах вулканической деятельности?

19. Какая часть речной долины затапливается во время наводнения?

20. Какое значение для Украины имеет река Днепр?

21. Какое значение для Украины имеет Черное море?

22. Чем отличаются верховые болота от низменных? К какому типу относятся болота Полесья?

23. Какие эпохи оледенений выделяют в истории Земли?

24. Какая площадь современного оледенения?

25. Какую роль в формировании современного рельефа Украины сыграло четвертичное оледенение?

26. Объясните, почему в Крымских и Карпатских горах нет ледников. Были ли они здесь в прошлом?

27. Что такое криосферы?

28. Почему многолетняя мерзлота распространена почти исключительно в Северном полушарии? Какова ее максимальная толщина?

Иногда многолетнюю мерзлоту называют «подземным оледенением». Лед, цементирующий горные породы, встречается там в самых различных формах: линзы, жилы, пятна, клинья, огромные пласты, так называемый ископаемый лед. В России общая площадь мерзлых пород составляет около 11 млн. кв. км. Таким образом, многолетняя мерзлота распространена почти на 2/3 территории страны. Мерзлые грунты обнаружены даже под водой, на шельфах . В целом распространение многолетней мерзлоты соответствует районам резкоконтинентального с холодными и малоснежными зимами. Вместе с тем, принято считать, что резкоконтинентальный климат лишь способствует сохранению мерзлоты, образовавшейся во время четвертичных оледенений. Меньшее распространение мерзлоты в западной части страны объясняется наличием покровного ледника, который препятствовал глубокому промерзанию почвогрунтов. В разных частях страны мощность многолетнемерзлых грунтов различная: она колеблется от нескольких десятков метров до километра. На глубоких слоях мерзлых грунтов практически не сказываются сезонные колебания температуры. На огромных просторах российского Севера и Сибири в глубине залегает единый замороженный монолит. Однако состояние мерзлых грунтов не постоянно. В настоящее время можно утверждать, что холод постепенно отступает из недр планеты. Существует несколько зон распространения многолетней мерзлоты.

Зона сплошного распространения многолетней мерзлоты

В данной зоне находятся северо-восточная часть Западно-Сибирской равнины, большая часть и Северо-Восток Сибири. В условиях многолетней мерзлоты образуются своеобразные мерзлотные, или криогенные (созданные льдом) формы микрорельефа. При сильных морозах грунт с поверхности растрескивается и в морозобойные трещины проникает вода. Замерзая, она расширяет эти трещины и образуются своеобразные решетчатые полигоны. Иногда, образующаяся на некоторой глубине линза льда, приподнимает находящиеся выше грунты, и возникает бугор вспучивания называемый гидролакколитом. В Центральной Якутии подобные бугры достигают 40-метровой высоты. Когда давление льда и заключенной в нем воды прорывает грунт, вода вырывается на поверхность, образуя грунтовую . На склонах гор Бырранга и распространены каменные осыпи. Кроме того, под влиянием попеременного промерзания и оттаивания горных пород на склонах, они начинают стекать вниз. Процесс течения почвогрунтов называется солифлюкцией (от латинских слов «почва» и «истечение»).
Зона прерывистого распространения многолетней мерзлоты.

К югу от зоны сплошного распространения многолетней мерзлоты расположена зона ее прерывистого распространения. То есть среди мерзлых грунтов встречаются непромерзшие участки. Наиболее характерной формой в данной зоне являются термокарстовые котловины или аласы. Они образуются в местах проседания грунта, возникшего из-за таяния мерзлоты. Нередко подобные котловины заняты озерами. Интересно, что подобные озера недолговечны. Вода из них по трещинам в ледниковых жилах может стекать в русло соседней реки, а на месте озера образуется заболоченная низина.

Зона островного распространения многолетней мерзлоты

Эта зона охватывает Прибайкалье и юг . Здесь распространены те же формы микрорельефа, что и в предыдущей зоне, но встречаются они значительно реже, и приурочены к «островам» многолетней мерзлоты.

Материал из Юнциклопедии

Мерзлые породы (грунты, почвы) имеют температуру ниже 0°С; часть воды или вся вода в них находятся в твердом, кристаллическом состоянии. В средних широтах промерзает зимой лишь небольшой поверхностный слой. Здесь распространена сезонная мерзлота. Иное дело - в северных широтах. Зима здесь долгая, морозная. Коротким летом земля оттаивает лишь с поверхности до глубины 0,5-2 м. Этот слой называется деятельным. Ниже его в породах круглый год сохраняются отрицательные температуры. Или, другими словами, сохраняется многолетняя (вечная) мерзлота.

Мерзлые толщи распространены на Земле преимущественно в заполярных районах. Крупнейшие области вечной мерзлоты - Сибирь, северная часть Северной Америки.

Территории, где распространена вечная мерзлота, называют еще областью подземного оледенения.

Область вечной мерзлоты Занимает более пятой части всей суши, а в нашей стране - чуть меньше половины всей территории. Однако мерзлые породы распространены здесь не повсеместно. В долинах крупных рек, под большими озерами и по зонам тектонических трещин, где циркулируют подземные воды, толщи многолетнемерзлых пород прерываются. Образуются так называемые талики. Кроме того, на больших пространствах (по южным окраинам области вечной мерзлоты и в горах, например в Гималаях) существует островная мерзлота в виде отдельных пятен.

В мерзлых породах лед становится своеобразным породообразующим минералом. Встречаются прослои, линзы, жилы, клинья, а то и многометровые пласты так называемого ископаемого (каменного) льда.

В условиях вечной мерзлоты образуются своеобразные мерзлотные, или криогенные (созданные льдом), формы рельефа. При сильных морозах земля с поверхности растрескивается, в морозобойные трещины проникает вода. Замерзая, она расширяет трещины и образует клиновидные ледяные жилы. Их ширина достигает нескольких метров, а длина и глубина-десятков метров. Иногда встречаются участки, где преобладают льды, а минеральный грунт находится в виде столбов между рядами ледяных клиньев. Возможно, крупные ледяные жилы возникают при внедрении и замерзании воды из таликов в мерзлые породы (вопрос этот остается нерешенным).

Порой образующаяся линза льда и поступающая снизу вода приподнимают залегающие выше грунты, возникает бугор вспучивания, называемый гидролакколитом или бул-гунняхом. В Якутии бугры достигают 25- 40 м высоты и 200-300 м ширины. Иногда давление льда и заключенной в нем воды прорывает грунт, вода вырывается на поверхность и, замерзая, образует наледь. Обычно наледи образуются в местах выхода на поверхность подземных вод и приурочены к расширенным участкам речных долин, к подножиям склонов, где выходят на поверхность ручьи, и т. д.

Под влиянием попеременного промерзания и оттаивания почв и горных пород на склонах, а также силы тяжести деятельный слой начинает медленно течь, сползать даже с пологих склонов со скоростью от сантиметра в год до сотен метров в час. Этот процесс называют солифлюкцией (от латинских слов «почва» и «истечение»). Он развит в полярных и высокогорных районах, где мерзлота препятствует просачиванию воды и она переувлажняет верхние горизонты коры выветривания. На склоне появляются потоки, языки, шлейфы сплывшего грунта, террасовидные уступы, а на ровных поверхностях - мари - особый тип мерзлотных низинных болот.

Когда мерзлые грунты протаивают, они оседают, образуя западины с озерами. Это термокарст. В северных районах мерзлотной зоны на плоской поверхности тундры встречаются оригинальные формы микрорельефа, которые называются полигональными. Образуются они в однородном мелкоземлистом или илистом грунте в виде многоугольников (обычно пяти-шестигранных) диаметром до нескольких метров, разделенных морозобойными трещинами; центры полигонов обычно заболочены, а края отличаются сухостью.

Мерзлотные процессы очень осложняют строительство и эксплуатацию зданий, дорог, мостов, туннелей, аэродромов. Приходится, по возможности, сохранять мерзлые грунты в естественном, природном состоянии. С этой целью устраивают холодные подполья, ставят здания на опоры, прокладывают охлаждающие трубы, погружают сваи в пробуренные скважины и т. д. Но мерзлота становится помощником человека, когда в ней устраиваются (или намораживаются) склады, огромные естественные холодильники.