Подземные воды зоны многолетней мерзлоты

На значительной части суши — 14% ее площади (в СССР на 49%), где средние годовые температуры отрицательные, на некоторой глубине от поверхности горные породы имеют многие годы отрицательную температуру. Слои пород с отрицательной температурой называются многолетнемерзлыми слоями, многолетней, “вечной” мерзлотой. Мощность слоя многолетней мерзлоты колеблется в больших пределах: от 1—2 до нескольких сотен метров. В большинстве районов мощность многолетней мерзлоты не превышает 400—650 м при максимальной 1500 м, обнаруженной в верховьях р. Мархи в Восточной Сибири. Выше многолетнемерзлого слоя располагается слой сезонной мерзлоты, оттаивающей в теплое время года. Этот слой называется деятельным, или активным. Толща многолетней мерзлоты и слой сезонного промерзания могут непосредственно переходить один в другой или же между ними бывает талая прослойка. Если слой многолетней мерзлоты ежегодно смыкается со слоем сезонного промерзания, то многолетняя мерзлота называется сливающейся; если указанного соединения не наблюдается, мерзлота называется несливающейся. В направлении от побережья арктических морей к умеренным широтам многолетняя мерзлота переходит от сплошной, когда встречаются лишь отдельные участки немерзлых пород (так называемые талики), к прерывистой и далее островной.

В соответствии с характером вертикального строения зоны многолетней мерзлоты подземные воды ее могут быть подразделены на надмерзлотные, межмерзлотные и подмерзлотные. Надмерзлотные воды залегают на толще многолетней мерзлоты на водоупоре. Они часто встречаются на дне речных долин речных котловин, а также у подножий склонов; реже эти воды скапливаются на склонах и водоразделах

Надмерзлотные воды подразделяются на сезонно промерзающие, верховодку, находящуюся только в пределах деятельного слоя; на сезонно частично промерзающие, у которых только верхняя часть расположена в активном слое, на сезонно не промерзающие, залегающие ниже слоя сезонного промерзания. Увеличение запасов надмерзлотных вод в жидкой фазе наблюдается в теплый период года в связи с оттаиванием их в слое сезонного промерзания, а также за счет выпадения дождей в этот период. При этом наибольшие запасы надмерзлотных вод обычно создаются в конце теплого периода. В холодный период года частично промерзающие, надмерзлотные воды, расположенные между слоями многолетней мерзлоты и сезонного промерзания, расширяясь при замерзании, могут образовать подземный наледный бугор, нередко значительных размеров. В отдельных случаях происходит разрыв деятельного слоя почв и грунтов, и часть надмерзлотных вод изливается на поверхность, где и застывает в виде наледи.

Межмерзлотные воды встречаются в жидкой и твердой фазе, но чаще всего в твердой фазе в виде пластов, линз, жил и т. д.; они обычно не подвержены сезонному промерзанию и оттаиванию. Межмерзлотные воды в жидкой фазе имеют водообмен с над- и подмерзлотными водами; обычно связаны с подрусловыми потоками, с водами рек и озер; в большинстве случаев существуют за счет восходящих подмерзлотных вод, обладают напором. Они нередко выходят на поверхность в виде родников, дебитом в десятки и сотни кубических метров в секунду (например, источники Алданского и Верхне-Колымского массивов).

Подмерзлотные артезианские воды имеют широкое распространение. По минерализации они разнообразны —от пресных, используемых для водоснабжения (Якутск, Вилюйск), до рассолов.

Области питания вод удалены от областей циркуляции на сотни километров и представляют собой либо плоскогорья, либо сквозные талики под руслами больших рек и озер.

Надмерзлотные, межмерзлотные и подмерзлотные воды взаимодействуют под долинами крупных рек и в котловинах озер, т. е. там, где многолетняя мерзлота отсутствует.

Пресные межмерзлотные и подмерзлотные воды используются для водоснабжения,

минерализованные, термальные подмерзлотные воды — в бальнеологии.