Общие представления

В геологической и геоморфологической литературе издавна утвердилось понятие "вечная мерзлота", или криолитозона (гр. kryos — холод, лед; lithos— камень), в которой получили распространение многолетнемерзлые горные породы. В отличие от се­зонной мерзлоты, типичной для умеренных и высоких широт, много­летняя мерзлота имеет большую мощность, которая колеблется от десятков до сотен метров. Она занимает огромные пространства Сибири и Северней Америки и существует десятки тысяч лет на протяжении всего плейстоцена. Общая площадь вечной мерзлоты на земном шаре составляет около 25% суши, на территории СНГ — почти 50%.

Согласно современным представлениям, многолетнемерзлые грунты относятся не только к реликтовым явлениям — они образу­ются и в современный период при благоприятных условиях клима­та и рельефа. Это обстоятельство послужило основой возникнове­ния такого понятия, как "современное подземное оледенение".

Природные условия криолитозоны весьма своеобразны, а деятельность человека в ней сопряжена с рядом трудностей. Изучение этих проблем способствовало развитию самостоятель­ной науки — мерзлотоведения, или геокриологии, основателями которой являются М.И. Сумгин и В.А. Обручев. В Якутске нахо­дится крупнейший в мире Институт мерзлотоведения Сибирско­го отделения АН России (РАН).

Южная граница распространения многолетнемерзлых грун­тов России начинается на Кольском полуострове на широте север­ного полярного круга. Примерно на этой же широте ее граница доходит до Урала, отсюда опускается на юг, пересекая Уральские горы и Западную Сибирь в районе 60 — 62° северной широты. Да­лее она резко поворачивает к югу по правобережью Енисея и, оги­бая Алтай, уходит на юг до широты Улан-Батора. Снова появляется на территории России на юго-востоке, где проходит по левому бере­гу Амура. Полуостров Камчатка лишен многолетнемерзлых горных пород только на юге.

В криолитозоне основное распространение имеет лед — цемент, связывающий замерзшие влажные горные породы. При низких температурах они обладают монолитностью и твердостью скальных пород, а при повышении температуры тают сравни­тельно равномерно на большой площади. Широко распростране­ны также жильные льды, характерные для трещиноватых пород, и глыбы льда, погребенные под рыхлыми осадками, кроме того, повторные жильные льды, возникающие в морозобойных трещи­нах при многократном оттаивании заполняющего их льда и пос­ледующем его замерзании.

Зона вечной мерзлоты разделяется на несколько подзон по мерзлотно-температурному признаку: вдоль южной границы тянет­ся полоса островных многолетнемерзлых горных пород мощностью до 25 метров. Севернее протянулась полоса (подзона) несплошного развития вечной мерзлоты мощностью до 100 метров; ее сменяет полоса почти сплошной мерзлоты мощностью до 200 метров. "Та лики" встречаются лишь под озерами и руслами крупных рек. Се­верная подзона со сплошной постоянной мерзлотой имеет мощность до 500 метров и более.

Для природных процессов, свойственных зоне многолетнемерзлых грунтов, велико значение подземных вод. Они подразделяются на надмерзлотные, межмерзлотные и подмерзлотные. Первые связа­ны с верхним деятельным слоем и отличаются атмосферным пита­нием и опресненностью. Межмерзлотные воды характерны для районов островной мерзлоты, пронизанной многочисленными "сквоз­ными таликами". Что касается подмерзлотных вод, то, располагаясь глубже постоянно мерзлого слоя, они обладают напором. Наряду с низкоминерализованными, встречаются соленые и минеральные воды разной температуры.