Экзогенные процессы в земной коре. Подземные воды и льды криолитозоны. Контрольная работа. Геология.
⚡ 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Экзогенные процессы в земной коре. Подземные воды и льды криолитозоны
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
Глава 2. Подземные воды криолитозоны
Глава 3. Подземные льды криолитозоны
Около 65% территории
России занято многолетнемёрзлыми породами (ММП), но они не все одинаковы по
своему строению и характеру распространения. В России ММП сплошного
распространения занимают 53%, прерывистой – 15%, массивно-островной 19% и
островной 13% от общей площади криолитозоны.
Все ресурсы, которыми мы
сегодня живы, а это 75% полезных ископаемых России, находятся на Севере.
Поэтому, в переносном, правда, смысле, они тоже являются “холодными” ресурсами,
поскольку мы их добываем в крайне суровых условиях. Это нефть и газ, алмазы,
золото, олово, уголь и др.… Горные выработки, пройденные в вечной мерзлоте,
просто потрясают своими размерами (Нерюнгринский угольный разрез,
карьеры-разработки алмазоносных трубок и т.д.). Мерзлота Центральной Якутии
интересна и археологам. Они выдвинули гипотезу, что первые люди появились на севере
- в Якутии, чуть ли ни миллион лет назад. Правда, следует отметить, что эта
идея оспаривается. Однако рисунки на скалах и находки в виде фигурок, которые
относятся к более поздним эпохам, свидетельствуют о том, что древний человек жил
и творил в суровых условиях.
В результате освоения
северных территорий, особенно в Западной Сибири мы воздействуем на многолетние
мёрзлые породы. Поэтому необходимо изучать многолетнемёрзлые породы и процессы,
которые в них происходят.
На рубеже XVIII и XIX веков в устье р. Лены было найдено хорошо
сохранившееся тело мамонта. За последние два века таких находок сделано очень
много. Каким же образом тысячи лет так хорошо сохранялись погибшие животные?
Все дело в том, что тела мамонтов находились в замороженном состоянии, т.к.
были окружены горными породами, температура которых была ниже 0°С. Такие породы
существуют на земном шаре от 2-4-х лет до многих десятков и даже сотен тысяч
лет и поэтому их называют “вечной” мерзлотой или многолетнемерзлыми. Территория
на которой распространены многолетнемерзлые породы, носит название криолитозоны
(греч. “криос” - холод, “литос” -камень, порода).
Криолитозона состоит из
мерзлых, морозных и охлажденных пород. Под мерзлыми понимают такие породы,
которые содержат в своем составе лед и характеризуются отрицательными
температурами. Морозные породы отличаются от мерзлых тем, что в них отсутствует
вода и лед. Такие породы чаще всего представлены магматическими и
метаморфическими их разновидностями, а также сухими песками и галечниками.
Охлажденные породы также имеют температуру ниже 0°С и насыщены
минерализованными солеными водами -криопэгами (греч. “криос” -холод, “пэги”
соленые воды).
Криолитозона широким
кольцом охватывает пространство вокруг Северного Ледовитого океана и занимает в
целом около 25% площади всей суши и 64% территории России. Многолетнемерзлые
породы есть в виде “островов” и в привершинных участках высокогорных хребтов в
Альпах, на Кавказе, на Тянь-Шане и Памире, в Гималаях и других местах, занимая,
в общей сложности 3 млн. км2.
Крупный ареал
высокогорной мерзлоты (2 млн. км2) охватывает Тянь-Шань, Памир и Гималаи,
достигая на юге 27° с.ш. Благодаря суровым зимам в России, практически весь
самый верхний слой земной коры вне криолитозоны промерзает на глубину до первых
метров. Летом он оттаивает, а в зимний период снова оказывается промороженным.
Мощность “вечной
мерзлоты” изменяется в очень широких пределах от первых метров по южной окраине
ее распространения, до 1000 м и даже 1500 м.
Несомненно, что
возникновение криолитозоны в Северном полушарии в целом связано с
неоднократными оледенениями, охватывавшими в последние 2 млн. лет огромные
районы. Криолитозона формируется не только в пространстве, но и во времени.
Известно, что промерзание верхней части земной коры происходило в геологической
истории не один раз. Но потом, породы, конечно, оттаивали, местами охраняя лишь
неясные следы былого промерзания. В пределах России установлено, что примерно 2
млн. лет назад, т.е. в позднем плиоцене криолитозона уже существовала в
пределах Новосибирских островов, Яно-Индигирской и Колымской низменностях. Но в
отдельные моменты последующей геологической истории она исчезала и снова
возникала. Где-то около 650 000 лет назад возникнув, она уже сохранялась, т.к.
один за другим следовали ледниковые эпохи. Казалось бы, где были более мощные
ледники и где они сохранялись дольше всего, там и следует ожидать максимальные
мощности криолитозоны. Однако, картина получается более сложной. Как раз в тех
местах, где находились ледники, мощность криолитозоны меньше, чем в тех местах,
где льда не было. Там, в условиях суровых зим горные породы промерзали на
большую глубину при прочих равных условиях. В реликтовом состоянии «вечная
мерзлота» сейчас находится под дном шельфовых морей северных побережий России,
несмотря на спорность существования в их пределах Панарктического ледникового
покрова. Если шельфы и не покрывались льдом, то в условиях сильного понижения
уровня моря во время последнего оледенения они должны были промерзать на
большую глубину.
Таким образом, области сплошной
«вечной мерзлоты» начали возникать еще в позднем плиоцене – 2 млн. лет назад,
но сплошная криолитозона, уже не исчезавшая впоследствии, образовалась около
650 000 лет назад, т.е. в раннем плейстоцене в пределах севера Сибирской
платформы. В равнинных участках материков распространение криолитозоны связано
с широтной зональностью, т.к. количество солнечной радиации становится меньше к
северу, понижаются среднегодовые температуры, увеличивается альбедо –
отражательная способность поверхности Земли вследствие длительного сохранения
снежного покрова. Снежное поле отражает до 90% солнечной радиации, тогда как
вспаханное поле только 7-8%. В горных районах наблюдается высотная
геокриологическая зональность. Возможно, что в горах Памира и Гималаях мощность
криолитозоны возрастает и до 3000 м
Мощность криолитозоны
зависит от очень многих факторов: широты местности, ландшафта, рельефа,
геологического строения, структуры и теплового потока. Например, на Анабарском
древнем массиве Сибирской платформы мощность криолитозоны превышает 1000 м,
тепловой поток в докембрийских структурах невысокий – 15-25 мВт/м2 и очень
маленький геотермический градиент. В то же время на более молодой,
эпипалеозойской Западно-Сибирской плите свойственен более высокий тепловой
поток – до 50 мВт/м2 и геотермический градиент до 5°С на 100 м. Поэтому на тех
же широтах мощность криолитозоны в Западной Сибири в 2-3 раза меньше и
колеблется от 300 до 400м.
В пределах
распространения криолитозоны кровля многолетнемерзлых пород всегда залегает на
некоторой глубине, которая определяется мощностью слоя, оттаивающего летом.
Этот слой называется сезонноталым, он полностью промерзает. В криолитозоне и на
таликах зимой образуется сезонномерзлый слой, который подстилается немерзлыми
или талыми породами. Летом этот слой полностью оттаивает.
Глубина промерзания или
протаивания имеет важное значение и зависит от количества солнечной радиации,
поступающей в данный район летом и зимой. В южных районах Западного Забайкалья,
протаивание летом может достигать 4-6 метров, но рядом, в зависимости от
рельефа и ландшафта не превышает и 0,5 м. На крайнем севере, например, на Земле
Франца-Иосифа летом оттаивает всего 10-20 см грунта. В криолитозоне всегда
находятся участки, где сезонноталый слой не полностью промерзает зимой и
участки, где летом не полностью оттаивает сезонномерзлый слой. Оттаивание пород
начинается сразу после схода снега и его темп может достигать нескольких
десятков сантиметров в месяц. Даже на небольшой, казалось бы, однородной в
климатическом отношении площади, летнее оттаивание происходит на разную глубину
и с различной скоростью. Все зависит от конкретных геолого-геоморфологических
особенностей, экспозиции склона, залесенности и т.д. Слои сезонного оттаивания
могут промерзать не только сверху, но и снизу, со стороны многолетнемерзлых
пород. Слой сезонного промерзания и оттаивания чрезвычайно важен для
строительства, т.к. именно его мощностью определяются условия, в которых
закладываются фундаменты зданий, забиваются сваи и т.д. Поэтому составляются
детальные карты сезонноталых и сезонномерзлых слоев, в которых происходят
фазовые превращения воды, связанные с поглощением или выделением тепла. Слой с
сезонными изменениями теплового состояния пород очень быстро реагирует на любое
техногенное вмешательство, при этом могут развиваться негативные процессы,
которые потом трудно ликвидировать.
В различных геологических
районах строение криолитозоны может отличаться. Местами развиты только мерзлые
породы. В других районах, например, на древних платформах, где осадочный чехол
перекрывает метаморфический фундамент, первый представлен мерзлыми, а второй
морозными породами.
На побережьях морей
Ледовитого океана под мерзлыми породами залегают охлажденные породы с
криопэгами и переход между ними постепенный. Верхняя толща мерзлых пород имеет
более молодой возраст, чем более нижняя.
Глава 2. Подземные
воды криолитозоны
Образование
многолетнемерзлых пород, являющихся водоупорами, сильно изменили условия
водообмена атмосферных и подземных вод в криолитозоне. Большая часть пресных
подземных вод в криолитозоне приурочена к таликам. Таликами или талыми зонами
называются толщи талых горных пород, которые развиты с поверхности земли или
под водоемами и реками и которые непрерывно существуют более десятка лет. Если
талики снизу подстилаются мерзлыми породами, то они называются надмерзлотными
или несквозными, а если талики только обрамляются по бокам мерзлыми породами,
как стенками, то они носят название сквозных. Талики также могут быть межмерзлотными
и внутримерзлотными в виде линз «тоннелей», «трубы», ограниченными со всех
сторон мерзлыми породами. Подземные воды криолитозоны по отношению к мерзлым
породам (криогенным водоупорам) подразделяются на:
Надмерзлотные подземные
воды подразделяются на временные воды деятельного слоя и постоянные воды
несквозных таликов. Временные воды существуют только летом, и глубина их
зелегания не превышает кровли мерзлых пород. Воды имеют важное значение для
процессов солифлюкции, образования курумов, оплывин, пучения пород.
Постоянные воды связаны с
несквозными таликами над кровлей мерзлых пород и они отвечают за образование
гидролакколитов, бугров пучения, наледей.
Межмерзлотные воды обычно
располагаются между двумя слоями мерзлых пород, например, между голоценовым
верхним и реликтовым, позднемиоценовым, нижним. Эти воды чаще всего динамически
неактивны.
Внутримерзлотные воды, о
чем говорит их название существуют внутри толщи мерзлых пород и находятся в
замкнутых объемах, будучи приуроченными к таликам в карстующихся известняках.
Глава 3. Подземные
льды криолитозоны
Подземными льдами
называют все виды льда в мерзлых породах вне зависимости от их образования,
размеров и условий залегания. С их формированием связаны многие геокриогенные
процессы. По данным В.А. Кудрявцева, Н.Н. Романовского и других исследователей,
льды, формирующиеся в горных породах, могут быть подразделены 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,
захватывающих как деятельный слой, так и ММП. Глубина таких жил различна - от
0,5-1 до 30-40 м, а ширина в верхней части до 8-10 м и более.
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 сегрегационный (лат.
"сегрегаре"-отделять), или миграционный лед, образующийся при
замерзании воды, мигрирующей к фронту промерзания. В результате образуются
ледяные шлиры (нитевидные включения), небольшие гнезда, линзовидные прослойки.
Образование залежей
подземного льда тесно связано с криогенными процессами. Например, с криогенным
растрескиванием, проявления которого не бросаются в глаза при наземных работах,
но хорошо видны в иллюминаторы самолета или вертолета при полетах над
лесотундрой и тундрой Сибири. Сверху хорошо видно, что возникает, сетка, такая
же, как бывает в пустыне Сахара с высохшей после ливневых дождей почвой, т.е.
почва трескается, и когда высыхает, и когда замерзает. В возникающих трещинах
может происходить формирование полигонально-жильных льдов, достигающих большой
мощности. В криосфере на обводненных участках в трещины попадает вода, которая,
замерзая, превращается в клинья (жилы), так формируются системы
повторно-жильных подземных льдов. При многократных повторениях таких процессов
в ледниковый период на обширных пространствах приморских низменностей Северо-Востока
жилы росли и сливались в ледовый комплекс, который называют едома. Тогда здесь
были так называемые мамонтовые степи. Вообще крупные животные паслись на этих
степях. И загадочно вымерли. В местах, где имеются залежи подземных льдов при
их вытаивании возникают термокарстовые озера. Так удивляют порой произведения
криосферы, например, в хребте Токинский Становик на юго-востоке Якутии есть
озеро в форме сердца, возникшее в результате подпруды горного ручья мореной
растаявшего в троговой долине ледника. Не менее уникальны наледи, которые часто
формируются в местах разгрузки подземных вод криолитозоны и сохраняются все
лето. Прекрасный Байкал тоже находится в зоне влияния криосферы. Горы, которые
окружают озеро Байкал, сверху сложены мёрзлыми породами, внизу – сезонно
мёрзлыми. И чистая вода озера во многом обязана этому непрерывно работающему
криогенному реактору. То есть грунтовые воды промерзают, оттаивают и стекают.
Талые воды, фильтруясь через тела мощных и многочисленных курумов, стекают в
Байкал ежегодно. И так миллионы лет. Поэтому это озеро практически самое чистое
в России и содержит 20% мировых запасов пресной воды.
Криолитозона занимает
более половины территории России и как раз в местах, богатых полезными
ископаемыми – нефтью, газом, углем, различными рудами. Освоение этих территорий
имеет громадное значение для нашей страны. Области распространения
многолетнемерзлых пород очень чутко реагируют на любые природные или
техногенные вмешательства Высокая льдистость многолетнемерзлых пород и
термическое равновесие, готовое сместиться от малейших изменений определяет
неустойчивое поведение многолетнемерзлых пород. Любое повышение температуры
сразу же повышает глубину сезонного протаивания, лед превращается в воду,
которая уходит, грунт уплотняется и проседает. Это явление, называемое
термокарстом, сопровождает строительство, деланное без учета правил,
предусмотренных для криолитозоны.
Происходящее изменение
климата и природной среды под влиянием техногенной деятельности человека и
впоследствии естественных причин, может доставить будущим поколениям немало
хлопот в районах распространения многолетнемерзлых пород.
1. Общее мерзлотоведение
(геокриология) / Под ред. В.А. Кудрявцева. - М.: Изд-во МГУ, 1978. 464 с.
2. Павлов А.В. Закономерности
формирования криолитозоны при современных изменениях климата // Известия РАН,
серия геогр.,1997, N 4, c. 61-73.
3. Джон Б., Дербишир Э., Янг Г. Зимы
нашей планеты. - Москва; 1982; 253.
4. Палмер Геология. - Москва; 1984;
485.
5. Гурский Б.Н., Гурский Г.В. Геология.
- Москва; 1985; 391.
Похожие работы на - Экзогенные процессы в земной коре. Подземные воды и льды криолитозоны Контрольная работа. Геология.
Дипломная работа по теме Дослідження системи мотиваційних впливів на діяльність підприємства
Курсовая работа: Прибыль и рентабельность как показатели эффективности деятельности торгового предприятия
Курсовая работа: Анализ финансово-экономической деятельности организации
Реферат по теме Порушення волі
Статья: Фундаментальные науки Поиск признаков и оснований
Расход Отрицательная Курсовая Разница
Курсовая работа по теме Методика социально-педагогической деятельности по развитию творческих способностей детей младшего школьного возраста
Проектирование Редуктора Курсовая
Реферат по теме Циклотронний резонанс
Курсовая работа по теме Проектирование электрооборудования электрической части КЭС-820МВт, Uн = 500/220 кВ
Реферат по теме Страхование и его виды
Курсовая работа по теме Поняття доходу підприємства, сфера його практичного застосування та обчислення
Реферат: История и методология клонирования
Дипломная работа: Формирование распределение и использование денежных средств предприятий государства и других
Реферат по теме Механизм формирования государственной кадровой политики
Реферат: Социалистическая политико-правовая идеология во второй половине XIX в. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая Формы Справедливости По Аристотелю
Дипломная работа по теме Разработка рекомендаций по совершенствованию системы оценки и аттестации руководящих кадров организации 'Школа 'Бакалавр'
Курсовая работа по теме Розробка технологічного процесу виготовлення пиломатеріалів
Реферат На Тему "Холодная Война" Как Противостояние Двух Политических Систем
Реферат: Гидрокомпенсаторы газораспределительного механизма
Похожие работы на - Современные тенденции развития банковской системы в России
Похожие работы на - История Рождества