Геологические процессы в зоне мерзлых пород

Происходящие в зоне многолетней мерзлоты геологические процессы связаны, в первую очередь, с расклинивающим горные породы действием замерзающих подземных вод. В свою очередь, это действие зависит от условий залегания и режима подземных вод, а также от характера подземных льдов. По времени образования выделяют два главных типа подземных льдов: сингенетические и эпигенетические.

Сингенетические льды возникли синхронно с формированием горных пород территории. Они представлены такой разновидностью, как погребенные льды – захороненные под слоем морены блоки ледника.

Эпигенетические льды образовались после накопления горных пород. В их числе выделяют несколько разновидностей. Конституционные льды лидируют по объему в составе всех подземных. Они возникают при промерзании увлажненных горных пород, или при замерзании подземных вод при их приближении к мерзлым грунтам. Инъекционные льды образуются при внедрении в мерзлые породы напорных подмерзлотных вод. Жильные льды представляют собой интрузии льда в кристаллических породах. Повторно-жильные льды формируются в трещинах многолетнемерзлых рыхлых пород.

Подземные воды в мерзлых породах по условиям залегания можно разделить на три типа. Надмерзлотные воды представлены в сезоннооттаивающем (деятельном) слое, в жидком виде напором они не обладают. Межмерзлотные воды приурочены к таликам (прослоям и линзам не замерзших пород), находящимся внутри мерзлого слоя. Эти воды могут как сообщаться с надмерзлотными и подмерзлотными, так и быть изолированными. Подмерзлотные воды лежат глубже мерзлых пород, часто обладают напором.

Морозное выветривание является главнейшим самостоятельным процессом мерзлых грунтов. Кроме того, оно сопровождает практически все остальные происходящие здесь экзогенные явления. Именно благодаря морозному выветриванию, в составе поверхностных пород зоны многолетней мерзлоты широко распространены алевриты.

Морозное трещинообразование заключается в раздавливании рыхлых пород деятельного слоя замерзающей водой. Морозобойные трещины заполняются льдом, или рыхлыми мелкодисперсными породами, или смешанной грунтово-ледовой массой. Морозобойные клинья достигают максимальных размеров, когда трещина рассекает не только деятельный слой, но и многолетнемерзлые породы. Рост клиньев обуславливает деформацию вмещающих пород, в результате его трещины могут обрамляться валиками выдавленных на поверхность грунтов.

Термокарст – это процесс вытаивания подземных льдов и последующего проседания земной поверхности. Он происходит тогда, когда глубина сезонного оттаивания грунтов превышает глубину залегания подземных льдов. В результате термокарста возникают блюдцеобразные котловины – аласы. В разрезе склонов аласов отчетливо видны вызванные просадкой деформации слоев горных пород.

Процессы морозного вспучивания слоев горных пород происходят в результате замерзания залегающих на небольшой глубине подземных вод. Примером бугров пучения являются гидролакколиты – куполовидные холмы с ледяным ядром.

Склоновые процессы криолитозоны включают крип, солифлюкцию, курумообразование. Крип – это медленное сползание по склону горных пород под действием силы тяжести. Солифлюкция – медленное течение пород. Курумообразование – это процесс выдавливания на поверхность крупных обломков.