ดินเยือกแข็ง

การตรวจสอบทางธรณีเทคนิค(ต่อไปนี้คือการตรวจสอบ) บนดินที่เย็นเยือกแข็ง - ชุดของงานตามการสังเกตภาคสนามของสถานะของดินฐานราก (ระบอบอุณหภูมิ), ระบอบอุทกธรณีวิทยา, การเคลื่อนไหวของโครงสร้างฐานรากของโครงสร้างที่สร้างขึ้นใหม่, สร้างใหม่และดำเนินการ

ในพื้นที่ที่มีการแพร่กระจายของดิน permafrost ต้องมีการตรวจสอบสำหรับอาคารและโครงสร้างทุกประเภทรวมถึงระบบสาธารณูปโภคใต้ดิน

การตรวจสอบดำเนินการตามโครงการซึ่งพัฒนาขึ้นในขั้นตอนการออกแบบและเป็นส่วนหนึ่งของส่วนที่ได้รับอนุมัติของเอกสารการออกแบบ

เมื่อพัฒนาโครงการตรวจสอบจะมีการกำหนดองค์ประกอบ ปริมาตร ความถี่ เวลาและวิธีการทำงาน แบบแผนสำหรับการติดตั้งหลุมสังเกตการณ์ เครื่องหมาย geodetic และเกณฑ์มาตรฐาน เซ็นเซอร์และเครื่องมือ ซึ่งถูกกำหนดโดยสัมพันธ์กับการก่อสร้างที่พิจารณา (การสร้างใหม่) วัตถุ โดยคำนึงถึงลักษณะเฉพาะ ได้แก่ ผลการสำรวจทางวิศวกรรมที่สถานที่ก่อสร้าง หลักการใช้ดินดินเยือกแข็งเป็นฐานราก คุณลักษณะของโครงสร้างและโครงสร้างของอาคารโดยรอบที่ออกแบบหรือสร้างขึ้นใหม่ เป็นต้น

โครงการติดตามตรวจสอบควรคำนึงถึงปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อโครงสร้างที่สร้างขึ้นใหม่ (สร้างใหม่) ฐานราก มวลดินโดยรอบ และอาคารโดยรอบระหว่างการก่อสร้างและการดำเนินงาน รวมถึง ความเป็นไปได้ของการรวมตัวของกระบวนการทางธรณีวิทยาที่เป็นอันตราย (การสั่นของอุณหภูมิ, เทอร์โมคาร์สต์, กระบวนการดินถล่ม, การทรุดตัวของพื้นผิวระหว่างการละลาย ฯลฯ ) รวมถึงผลกระทบทางความร้อนจากงานก่อสร้าง

ในการดำเนินการตรวจสอบในระหว่างระยะเวลาการก่อสร้างมีการติดตั้งบ่อน้ำเทอร์โมเมตริกและอุทกธรณีวิทยาติดตั้งเครื่องหมาย geodetic ถาวรบนฐานรากของโครงสร้างตามการวัดอุณหภูมิของดินระดับน้ำใต้ดินองค์ประกอบและอุณหภูมิการปรับระดับของฐานรากรวมถึงการจมอยู่ใต้น้ำ เสาเข็มเป็นเส้นทางที่วัดได้ของเครนเหนือศีรษะ ถาดระบายน้ำในพื้นทางเทคนิคและอาคารใต้ดิน เช่นเดียวกับทางเท้าใกล้โครงสร้าง

สถานที่ติดตั้งบ่อน้ำเทอร์โมเมตริกและอุทกธรณีวิทยา, เครื่องหมาย geodetic, ความถี่ของการวัดถูกกำหนดตามภาคผนวกของ SNiP 2.02.04-88 (ฉบับปรับปรุง) นอกจากนี้ จะมีการตรวจสอบความหนาแน่นของดินที่วางในตลิ่งเมื่อเปลี่ยนดินในการขุดค้นและเมื่อมีการทวงคืนอาณาเขต บ่อน้ำเทอร์โมเมตริกได้รับการติดตั้งตาม GOST 25358-82 บ่อน้ำอุทกธรณีวิทยา - SP 11-105-97 (ส่วนที่ I, IV) เครื่องหมายปรับระดับและการวัด geodetic ดำเนินการตาม GOST 24846-81

ในช่วงเวลาของการทำงานของโครงสร้าง การตรวจสอบจะดำเนินการเพื่อให้แน่ใจว่าระบอบการออกแบบของดินฐานรากและสภาพของฐานรากของโครงสร้าง การตรวจสอบรวมถึงงานประเภทต่อไปนี้:

- การตรวจสอบเป็นประจำและควบคุมสภาพของพื้นทางเทคนิค ฟิลด์ย่อยของอาคารและการสื่อสาร และอุปกรณ์อื่น ๆ ที่อยู่ในนั้น

- การตรวจสอบสภาพของฐานรากคอนกรีต

- ตรวจสอบอุณหภูมิของดินที่ฐานของโครงสร้าง

- ตรวจสอบอุณหภูมิอากาศใต้ดิน

- การสังเกตการตั้งถิ่นฐานของฐานราก

- การสังเกตระบอบอุทกธรณีวิทยาของมูลนิธิ

ระยะเวลาของการตรวจสอบขึ้นอยู่กับหลักการก่อสร้างและสำหรับโครงสร้างที่สร้างขึ้นตาม:

- หลักการของฉัน - ตลอดระยะเวลาการทำงานของโครงสร้าง

- หลักการ II:

ก) ใช้การละลายดินเบื้องต้น - ภายใน 5 ปี

b) ด้วยการยอมรับการละลายระหว่างการใช้งาน - ภายใน 10 ปี

ระยะเวลาของการตรวจสอบสามารถลดลงได้เมื่อการเปลี่ยนแปลงในพารามิเตอร์ที่ตรวจสอบมีความเสถียร หรือเพิ่มขึ้นในกรณีที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงในพารามิเตอร์ที่ตรวจสอบ

ในกระบวนการตรวจสอบมีความจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าผู้มีส่วนได้ส่วนเสียแจ้งความเบี่ยงเบนที่ระบุของพารามิเตอร์ควบคุม (รวมถึงแนวโน้มของการเปลี่ยนแปลงที่เกินกว่าที่คาดไว้) จากค่าการออกแบบและผลลัพธ์ของความร้อนและธรณีเทคนิค พยากรณ์.

ข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมสำหรับการออกแบบและสร้างฐานรากและฐานรากบนดิน permafrost

ในการออกแบบฐานรากและฐานรากบนดินเพอร์มาฟรอสต์ ควรมีมาตรการเพื่อป้องกัน ลดขนาด หรือขจัดผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อม สังคม เศรษฐกิจ และผลกระทบอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องและไม่พึงปรารถนา

ข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมที่คำนึงถึงในการออกแบบและการก่อสร้างนั้นขึ้นอยู่กับผลการสำรวจทางวิศวกรรมและสิ่งแวดล้อมที่ดำเนินการตาม SP II-102 และ SP II-105 ซึ่งประเมินสภาพ สิ่งแวดล้อมและการคาดการณ์ผลกระทบของวัตถุก่อสร้างที่มีต่อมัน

การคาดการณ์ผลกระทบต่อสภาพธรรมชาติจะดำเนินการตลอดระยะเวลาของการก่อสร้างและการดำเนินงานของอาคารและโครงสร้างและต้องกำหนด:
- ความเป็นไปได้ของการเปลี่ยนแปลงระบอบความร้อนของดิน permafrost ในพื้นที่ก่อสร้างและดินแดนที่อยู่ติดกันเนื่องจากการละเมิดเงื่อนไขการถ่ายเทความร้อนอันเป็นผลมาจากการก่อสร้างและการสัมผัสกับอุณหภูมิระหว่างการใช้งาน

- การเปลี่ยนแปลงในสภาพอุทกธรณีวิทยาของสถานที่ก่อสร้างอันเป็นผลมาจากการขุดดินรวมถึงวิธีการขนถ่ายพื้นผิวและน้ำ superpermafrost ผ่านคลองระบายน้ำ

- ระดับของการกระตุ้นกระบวนการทางธรณีวิทยาที่เป็นอันตราย ได้แก่ การตกตะกอนและการสั่นของดิน เทอร์โมคาร์สต์ การละลายของตะกอน การพังทลาย การพังทลายของดิน ฯลฯ

- ความเป็นไปได้ของการเกิดกระบวนการลาดเอียงและน้ำท่วมขังของอาณาเขต

โดยคำนึงถึงผลลัพธ์ของการสำรวจทางวิศวกรรมและธรณีวิทยา โซลูชันการออกแบบได้รับการคัดเลือกและมีการพัฒนามาตรการสำหรับการถมดินและการฟื้นฟูชั้นดินและพืชพรรณ การถมทับของการขุดค้น ร่องลึกและเหมืองหิน การทำให้ราบเรียบและลาดเอียงและลาดเอียง เพื่อป้องกันการกัดกร่อน เทอร์โมคาร์สต์ และกระบวนการพังทลายของดิน

มาตรการหลักในการปกป้องสิ่งแวดล้อมในระหว่างการก่อสร้างฐานรากและฐานรากบนดินที่เย็นเยือกได้รับการพัฒนาในขั้นตอนของการศึกษาความเป็นไปได้

เอกสารการออกแบบสำหรับการก่อสร้างฐานรากและฐานรากบนดิน permafrost ในขั้นตอน "P" ควรมีส่วน "การคุ้มครองสิ่งแวดล้อม" แยกต่างหาก

อนุญาตให้เริ่มการผลิตงานเกี่ยวกับการก่อสร้างฐานรากและฐานรากได้ก็ต่อเมื่อมี POS และโครงการสำหรับการเตรียมทางวิศวกรรมและการป้องกันจากกระบวนการ permafrost ที่เป็นอันตรายและน้ำท่วมอาณาเขตโดยเฉพาะสะท้อนถึงคุณสมบัติทั้งหมดของดินที่แห้งแล้งและสภาพดินของ สถานที่ก่อสร้าง โครงการองค์กรก่อสร้างจะต้องระบุเวลาและคุณสมบัติของงานที่แน่นอนรวมถึงมาตรการในการฟื้นฟูพื้นที่ที่เสียหายของสถานที่ก่อสร้าง

ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับชั้นดินเยือกแข็งสำหรับการตรวจสอบธรณีเทคนิค

กิจกรรมทางธรณีวิทยาของน้ำแข็งเป็นเป้าหมายของการศึกษาในวิทยาศาสตร์พิเศษ - ธรณีวิทยาและธรณีวิทยา วิทยาวิทยาเป็นศาสตร์แห่งคุณสมบัติทางกายภาพของธารน้ำแข็ง ต้นกำเนิด การพัฒนา กิจกรรมทางธรณีวิทยา และผลกระทบต่อการก่อตัว พื้นผิวโลก... Geocryology (permafrost) ศึกษารูปแบบของการก่อตัวและการกระจายของ permafrost และกระบวนการทางธรณีวิทยาที่เกิดขึ้นในเขต permafrost ของเปลือกโลก

เป็นเรื่องปกติที่จะอ้างถึงเขตน้ำแข็งของเปลือกโลกถึงพื้นที่ของการพัฒนาของหินดังกล่าวซึ่งมีอุณหภูมิเป็นศูนย์หรือติดลบและมีน้ำแข็งอยู่ในนั้นซึ่งอยู่ในรูพรุนและรอยแตก

หินสามารถเชื่อฟังการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศ: การแช่แข็งตามฤดูกาลและการละลาย แต่ก็สามารถเป็นดินเยือกแข็งได้เช่นกัน โบราณวัตถุของดินเยือกแข็งได้รับการยืนยันโดยการค้นพบทางโบราณคดีและซากดึกดำบรรพ์ ดังนั้นบนคาบสมุทร Anadyr ใกล้ทะเลสาบ Chirovoy ในดินร่วนที่วางอยู่ในรอยแยกของเนินเขาน้ำแข็ง N. Grave ได้ค้นพบซากของสถานที่ของมนุษย์โบราณที่อาศัยอยู่ที่นี่ในยุค Upper Neolithic อย่างน้อย 2,000 ปีก่อน

วิธีการสร้างไอโซโทปทำให้ซากแมมมอธที่ได้รับการอนุรักษ์เป็นอย่างดีมีอายุนับพันปี แมมมอธ Taimyr เสียชีวิตเมื่อ 12,000 ปีก่อน จากข้อมูลเหล่านี้ หินเพอร์มาฟรอสต์คือหินที่มีอุณหภูมิติดลบอย่างต่อเนื่องเป็นเวลานับพันปีและหลายหมื่นปี

หิน Permafrost ในรัสเซียส่วนใหญ่ตั้งอยู่ในไซบีเรียซึ่งชายแดนทางใต้ของการกระจายอยู่ทางใต้ของทะเลสาบไบคาล พรมแดนด้านเหนือใกล้เคียงกับอาร์กติกเซอร์เคิล ตามแนวชายแดนทางใต้ของดินเยือกแข็งมีการระบุลักษณะโดดเดี่ยวของการกระจาย รวมสำหรับ โลก 23% ของพื้นที่ดินปกคลุมด้วย "permafrost"; พื้นที่การกระจายที่ใหญ่ที่สุด ได้แก่ แคนาดา (6 ล้านกม. 2) กรีนแลนด์ (1.6 ล้านกม. 2) อลาสก้า (1.5 ล้านกม. 2) แอนตาร์กติกา (12,980,000 กม. 2)

น้ำแข็งภายในการกระจายตัวของหินเพอร์มาฟรอสต์สามารถเกิดขึ้นได้ในรูปของน้ำแข็ง-ซีเมนต์ หลอดเลือดดำ เส้นใหม่ ฝังและ ถ้ำน้ำแข็ง. น้ำแข็งซีเมนต์โซ่ตรวนที่ก่อตัวเป็นแร่ จับและเชื่อมประสานเข้าด้วยกัน หลอดเลือดดำน้ำแข็งเติมรอยแตกในหิน

รีไวร์น้ำแข็งแทรกซึมเข้าไปในโขดหินผ่านรอยแตกของน้ำค้างแข็งลึกกว่าพรมแดนของการแช่แข็งตามฤดูกาล มันสามารถเติบโตได้ไม่เพียง แต่ในแนวตั้ง แต่ยังรวมถึงแนวนอนและก่อตัวเป็นกระจุกขนาดใหญ่ พบว่ามวลน้ำแข็งดังกล่าวก่อตัวขึ้นอย่างต่อเนื่องตลอดช่วงควอเทอร์นารีทั้งหมด จริงๆแล้ว น้ำแข็งฝังมีการสังเกตในเขตของธารน้ำแข็งที่ทันสมัยภายใน moraines ที่ฝากไว้และภายใต้พวกเขา

ถ้ำน้ำแข็งเกิดเป็นโพรงต่างๆ พวกเขายังสามารถพบได้นอกเขตการกระจายตัวของหิน permafrost (เช่นในถ้ำ Kungur) น้ำแข็งดังกล่าวเป็นก้อนน้ำแข็งที่เป็นของแข็ง หรือรูปหยดน้ำ (เสา ผ้าม่าน) หรือผลึกเดี่ยวๆ บนผนังและเพดานถ้ำ

การกระจายตัวของ permafrost ด้านข้าง

แยกแยะระหว่างฤดูกาลกับดินเยือกแข็ง

ดินเยือกแข็งตามฤดูกาลมีอยู่เฉพาะในฤดูหนาว ยืนต้น -มีอยู่ตลอดทั้งปีและหลายปี กระบวนการเพอร์มาฟรอสต์ (การแช่แข็ง) ที่สดใสและมีขนาดใหญ่ที่สุดปรากฏขึ้นในเขตดินเยือกแข็ง ได้แก่ ในเขตการกระจายพันธุ์ดินเยือกแข็ง Permafrost เป็นที่แพร่หลายโดยเฉพาะอย่างยิ่งทางตอนเหนือของยูเรเซียและ อเมริกาเหนือ... ในรัสเซีย มีพื้นที่ประมาณ 2/3 ของพื้นที่ทั้งหมด ส่วนใหญ่อยู่ในไซบีเรียและตะวันออกไกล เมื่อเชี่ยวชาญมาก ทรัพยากรธรรมชาติภูมิภาคเหล่านี้ต้องการการศึกษาอย่างละเอียดเกี่ยวกับสภาวะและกระบวนการของดินเยือกแข็งที่เย็นยะเยือก เนื่องจากพื้นที่เหล่านี้มักกลายเป็นปัจจัยชี้ขาดที่ทำให้การก่อสร้างทุกประเภทมีความซับซ้อนอย่างมาก

ในทิศทางจากเหนือจรดใต้ภายในเขตดินเยือกแข็งของซีกโลกเหนือ เมื่อพื้นที่ดินเยือกแข็งและความหนาลดลง โซนย่อยสามโซนจะมีความโดดเด่น: การกระจายอย่างต่อเนื่อง ไม่ต่อเนื่อง และเป็นระยะๆ ของดินเยือกแข็ง ในโซนย่อย การกระจายอย่างต่อเนื่องความหนาของชั้นดินเยือกแข็งนั้นวัดได้หลายร้อยเมตร (ปกติตั้งแต่ 100 ถึง 500 ม.) บางครั้งถึง 1 กม. หรือมากกว่า รุนแรง สภาพภูมิอากาศในโซนย่อยนี้ ดีที่สุดสำหรับการก่อตัวของดินเยือกแข็ง อย่างไรก็ตาม ยังพบ taliks ที่นี่ - พื้นที่ที่ไม่มีชั้นน้ำแข็ง

Taliki ได้รับการพัฒนาขึ้นภายใต้แม่น้ำและทะเลสาบเป็นหลัก ซึ่งมีเพียงพอสำหรับผลกระทบจากความร้อนของน้ำเพื่อป้องกันการแช่แข็ง

ในโซนย่อย การขยายพันธุ์แบบไม่ต่อเนื่องความหนาของดินเยือกแข็งมักจะไม่เกิน 100 ม. Taliki ครอบครองพื้นที่ขนาดใหญ่กว่ามากที่นี่ และการก่อตัวของชั้นดินเยือกแข็งใหม่มีจำกัด ในที่สุด โซนย่อยทางใต้ของการกระจายแบบประปรายถือได้ว่าเป็นพื้นที่ที่มีการย่อยสลายดินเยือกแข็งอย่างเด่น

ดังนั้นการอยู่ในหลายภูมิภาคไม่เพียงแต่เป็นรูปแบบที่ทันสมัยเท่านั้น แต่ยังเป็นอนุสรณ์ของยุคน้ำแข็งด้วย ดินแห้งแล้งยังคงมีอยู่มาจนถึงทุกวันนี้เนื่องจากสภาพอากาศแบบทวีปที่รุนแรงพร้อมกับฤดูหนาวที่หนาวเย็นและมีหิมะตกเล็กน้อย

การแพร่กระจายของ permafrost ในแนวตั้ง

ในส่วนแนวตั้งของโซน permafrost นั้นมีความโดดเด่นสามชั้น (คอมเพล็กซ์ฝาครอบขั้วโลกตาม A.I. Popov, 1967) ชั้นบนเรียกว่า คล่องแคล่วนี่คือชั้นของการละลายตามฤดูกาล ความหนาของมันโดยรวมเพิ่มขึ้นจากเหนือจรดใต้สูงถึงสามถึงสี่เมตรและขึ้นอยู่กับการนำความร้อนและการซึมผ่านของน้ำของหิน: ดินทรายละลายลึกกว่าดินเหนียวซึ่งในทางกลับกันจะลึกกว่าพีท ในชั้นแอกทีฟ หินมักจะผ่านจากสถานะแช่แข็งไปเป็นสถานะละลายและกลับ ซึ่งพบการแสดงออกใน การแช่เย็น- การผสมดินซึ่งสัมพันธ์กับการก่อตัวของพื้นผิวดินเยือกแข็งโดยเฉพาะ

ชั้นที่ใช้งานจะถูกขีดเส้นใต้ด้วยชั้นที่หนาและแข็งอย่างถาวร ที่ด้านบนสุดของพวกเขา ( ชั้นที่สอง) ความผันผวนตามฤดูกาลของอุณหภูมิติดลบยังคงเกิดขึ้น ซึ่งมาพร้อมกับความเค้นทางกลและการแตกร้าว ต่ำกว่านั้นโดยเริ่มจากความลึกประมาณ 10 เมตร อุณหภูมิติดลบของหินยังคงที่ตลอดทั้งปี - นี่คือ ทรงพลังที่สุดอันดับสามชั้นซึ่งเป็นรากฐานของดินเยือกแข็ง

ดินแช่แข็งตามฤดูกาลที่เกิดขึ้นทุกที่ที่มีอุณหภูมิติดลบในฤดูหนาวในช่วงเวลาหนึ่งอันที่จริงประกอบด้วยชั้นที่ใช้งานอยู่หนึ่งชั้น อย่างไรก็ตาม กระบวนการที่เกิดขึ้นในนั้น (การบวม การคัดแยกดิน การแตกร้าว ฯลฯ) จะไม่ทำงานเหมือนในชั้นแอกทีฟของเขตดินเยือกแข็งถาวร เนื่องจากไม่มีชั้นดินเยือกแข็งที่อยู่เบื้องล่าง ซึ่งทำหน้าที่เป็นแอ่งน้ำและส่งผลกระทบต่อ การกระจายแรงดันในดิน
การพัฒนา Permafrost สามารถดำเนินการได้ เกี่ยวกับพันธุกรรม(หินที่ก่อตัวก่อนหน้านี้กลายเป็นน้ำแข็ง) และ ทางพันธุศาสตร์(การก่อตัวของดินและการแช่แข็งเกิดขึ้นพร้อมกัน) เส้นทางแรกเป็นเรื่องปกติสำหรับพื้นที่สูงซึ่งมีการหักเหของแสงมากกว่า และเมื่อเปลือกโลกที่ผุกร่อนถูกขจัดออกไป การเยือกแข็งจะแทรกซึมลึกเข้าไปในชั้นหิน เส้นทางที่สองเป็นเรื่องปกติสำหรับที่ราบลุ่ม ซึ่งกระบวนการสะสมมีอิทธิพลเหนือ ตัวอย่างเช่น การสะสมของลุ่มน้ำในหุบเขาแม่น้ำ

เนื่องจากเป็นส่วนประกอบสำคัญของดินที่แช่แข็ง น้ำแข็งใต้ดินสามารถพบได้ในรูปแบบต่างๆ ตั้งแต่รูพรุนและเส้นเลือดฝอย ไปจนถึงเลนส์น้ำแข็งขนาดใหญ่และเส้นเลือด มักจะแยกแยะ: น้ำแข็งซีเมนต์- กระจัดกระจายไปตามอนุภาคของหินหลวมโดยไม่มีการสะสม น้ำแข็งแยก- มีรูปแบบของชั้นน้ำแข็งซึ่งโดดเด่นในระหว่างการแช่แข็งของดินที่กระจัดกระจาย (ดินเหนียวและปนทราย) ฉีดน้ำแข็ง- เกิดขึ้นเมื่อน้ำแทรกซึมเข้าไปในรอยแตกและชั้นหินอุ้มน้ำ น้ำแข็งลิ่มเหลี่ยม- เกิดจากการแช่แข็งในรอยแตกของน้ำค้างแข็งของน้ำที่ติดอยู่จากพื้นผิว นอกจากนี้ น้ำแข็งใต้ดินยังสามารถ ฝังเป็นพื้นน้ำแข็งเดิมปกคลุมไปด้วยตะกอนแร่

กระบวนการและธรณีสัณฐาน Permafrost (แช่แข็ง)

กระบวนการเพอร์มาฟรอสต์หลักได้แก่: การแตกร้าวของน้ำค้างแข็ง การจัดเรียงน้ำแข็งของวัสดุที่หลวม การสั่นไหวและการก่อตัวของน้ำแข็ง การผุกร่อนของน้ำแข็ง การคืบของความเย็น การละลาย เทอร์โมคาร์สต์ ธรณีสัณฐาน permafrost ส่วนใหญ่มีต้นกำเนิดที่ซับซ้อนเช่น กระบวนการแช่แข็งต่าง ๆ มีส่วนร่วมในการก่อตัว Cryogenesis เกิดขึ้นส่วนใหญ่ในสององค์ประกอบบนของคอมเพล็กซ์ฝาครอบขั้วโลก โดยมีกิจกรรมที่ยิ่งใหญ่ที่สุดที่เกี่ยวข้องกับชั้นที่ใช้งานอยู่ ดังนั้นรูปแบบดินเยือกแข็งมักมีขนาดเล็กและเป็นของไมโครหรือไมโซเรลีฟ พวกมันอยู่บนพื้นผิวของรูปแบบขนาดใหญ่ที่มีต้นกำเนิดจากเปลือกโลก การกัดกร่อน หรือแหล่งกำเนิดอื่นๆ

ธรรมชาติของการก่อตัวของการบรรเทาด้วยความเย็นนั้นได้รับอิทธิพลจากปัจจัยหลายประการ: สภาพภูมิอากาศ การแช่แข็งแบบ epigenetic หรือ syngenetic ความหนาและปริมาณน้ำแข็งของหินที่ถูกแช่แข็ง องค์ประกอบทางกลของดินในชั้นแอกทีฟ การเปิดรับแสงและความลาดเอียงของทางลาด เป็นต้น สิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าดินเยือกแข็งประเภทเดียวกัน แต่จากภูมิภาคต่าง ๆ บางครั้งแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ

ฟรอสต์แตก

เกิดขึ้นด้วยการเย็นตัวของดินอย่างรวดเร็วและรุนแรง มักเกิดขึ้นในคืนฤดูหนาวที่อากาศแจ่มใส ความลึกของการเจาะทะลุถึง 3-5 เมตรขึ้นไป ตามกฎแล้วเครือข่ายของรอยแตกน้ำค้างแข็งได้สั่งโครงร่างสร้างรูปแบบของรูปหลายเหลี่ยม (สี่ห้าหรือหกเหลี่ยม) สังเกตพบรูปหลายเหลี่ยมที่ใหญ่ที่สุดภายในที่ราบชายฝั่งทะเลต่ำ ซึ่งความชื้นในอากาศที่สูงขึ้นจะทำให้ความเปรียบต่างของอุณหภูมิในแต่ละวันลดลง ในทางตรงกันข้าม เครือข่ายรอยแตกที่หนาแน่นที่สุดเกิดขึ้นในสภาพทวีปที่รุนแรง

ในฤดูร้อนรอยแตกของน้ำค้างแข็งจะเต็มไปด้วยน้ำและดินเหลว ในฤดูใบไม้ร่วง น้ำกลายเป็นน้ำแข็ง ก่อตัวขึ้น หลอดเลือดดำซึ่งเติบโตซ้ำแล้วซ้ำอีกและขยายรอยร้าวให้กว้างขึ้นอย่างมาก - จนถึงเมตรแรกใกล้พื้นผิว

หากในพื้นที่ที่กำหนด ภูมิอากาศอุ่นขึ้นและน้ำแข็งที่มีเส้นหลายเหลี่ยมละลาย รอยแตกที่ขยายโดยพวกมันจะเต็มไปด้วยดินแร่ - นี่คือวิธี เส้นพื้น... ในกรณีส่วนใหญ่ เส้นเลือดดินดังกล่าวในสถานะฝังทำหน้าที่เป็นหลักฐานที่สำคัญของการดำรงอยู่ของดินเยือกแข็งที่นี่ในอดีต

การเรียงลำดับฟรอสต์

การคัดแยกนี้มักจะช่วยเสริมการแตกร้าวของน้ำค้างแข็ง มันต่างกันในแง่ของพื้นผิวของดินของชั้นที่ใช้งาน ผลงานร่วมกันคือ รูปหลายเหลี่ยมหินหรือน้อยกว่าปกติ แหวนหิน... กระบวนการคัดแยกฟรอสต์มีดังนี้ พื้นที่ดินเนื้อละเอียด (ดินร่วนปนทราย) มีความจุความชื้นสูง ปริมาณจะเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อถูกแช่แข็ง ในเวลาเดียวกัน พวกมันผลักเศษหินขนาดใหญ่ (หินบด ก้อนกรวด ก้อนหิน) ขึ้นไปที่พื้นผิวและไปทางรอยแตกที่เย็นจัด การละลายด้วยการแช่แข็งซ้ำหลายครั้งจะค่อยๆ นำไปสู่ความแตกต่างที่เด่นชัดของดิน ซึ่งมักจะสังเกตได้เฉพาะในส่วนบนของชั้นที่ใช้งาน (สูงถึง 0.5 - 0.8 ม.) และค่อยๆ จางลงด้วยความลึก

หากดินของชั้นที่ใช้งานไม่มีเศษซากขนาดใหญ่กลไกการคัดแยกน้ำค้างแข็งจะนำไปสู่การก่อตัวของการแพร่กระจาย ทุนดราด่าง (หรือเหรียญ)จุดเหรียญตั้งอยู่ภายในรูปหลายเหลี่ยมที่ร้าวและมีรูปร่างกลมหรือวงรี ผิวของพวกมันเป็นดินเหนียวและไม่มีพืชพรรณ

อาการบวมและการก่อตัวของไอซิ่ง

กระบวนการแช่แข็งแบบไครโอเจนิกส์ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการแช่แข็งของน้ำเปล่า แยกแยะระหว่างเนินดินตามฤดูกาลและกองไม้ยืนต้น กองพะเนินเทินทึกตามฤดูกาลเกิดขึ้นระหว่างการแช่แข็งของชั้นที่ใช้งานในฤดูหนาว: น้ำใต้ดินในส่วนล่างอยู่ภายใต้ความกดดัน (จากด้านล่างมีชั้นดินเยือกแข็งที่ทรงพลัง) และบวมเหนือชั้นน้ำแข็งด้านบน ในกรณีของแรงดันสูง อาจเกิดการระเบิดและการเทน้ำลงบนพื้นผิวด้วยชั้นหิน น้ำแข็งดิน... ดินที่สั่นสะเทือนตามฤดูกาลมีขนาดเล็ก (ความสูงมักจะไม่เกิน 0.5 ม. มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2-3 ม.) ในฤดูร้อน แกนน้ำแข็งของเนินเขาเหล่านี้จะละลายและยุบตัวลง

มี กองพีทแกนน้ำแข็งจะถูกเก็บรักษาไว้ในฤดูร้อนเนื่องจากค่าการนำความร้อนต่ำของพีท พวกเขาสามารถเติบโตได้ทุกปีและสูงถึงหลายเมตร กองหินยืนต้นขนาดเล็กกว่า (โดยปกติไม่เกิน 1 เมตร) พัฒนาในดินเหนียวและดินร่วนปนดินที่มีการนำความร้อนได้ดีกว่า ได้ชื่อมา "หลุมฝังศพ"... ในฤดูร้อน permafrost จะละลายในนั้น แต่ดินเหนียวที่อิ่มตัวด้วยน้ำจะฟูและรักษารูปร่างของเนินเขาเล็ก ๆ

กองหินยืนต้นที่ใหญ่ที่สุดจะเกิดขึ้นภายในพื้นที่ลุ่มต่ำ ความสูงของพวกเขาสามารถเข้าถึงได้หลายสิบเมตรโดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางหลายร้อยเมตรแรก แกนน้ำแข็งอยู่ใต้เปลือกพีทที่เนินดิน การเกิดขึ้นและการเจริญเติบโตเกี่ยวข้องกับการบวมของพื้นผิว รูปแบบการสั่นไหวยืนต้นที่ใหญ่ที่สุดเหล่านี้เรียกว่า ไฮโดรแลคโคลิธ... ชื่อนี้มักใช้: Yakut บุลกุนยาคและเอสกิโม ปิงโก.

ไม่เหมือนรูปสั่น น้ำแข็งเกิดขึ้นจากการที่น้ำเทลงบนพื้นผิวและการแช่แข็งของมันที่นั่น (และไม่ใช่ในดิน) ในรูปของร่างน้ำแข็งที่กว้างขวางไม่มากก็น้อย

อากาศหนาวจัด

บนยอดเขาที่ราบเรียบในเขตที่ปราศจากพืชพรรณตลอดจนในที่ราบสูงและที่ราบสูงอันเป็นผลมาจากสภาพดินฟ้าอากาศ (อุณหภูมิและน้ำค้างแข็ง) ที่ใช้งานจริง, เศษหินหรืออิฐ ทะเลหิน .

ละลาย

การละลายคือการไหลของดินที่มีน้ำขังในระหว่างการละลายตามฤดูกาล ดินดังกล่าวแม้บนพื้นที่ลาดเล็ก ๆ ของภูมิประเทศซึ่งบางครั้งก็สามารถแพร่กระจายได้เพียงเศษเสี้ยวขององศา

การแช่แข็งตามฤดูกาลและการละลายของดินยังเกิดขึ้นนอกเขตดินเยือกแข็งซึ่งนำไปสู่ปรากฏการณ์เดียวกันภายใต้สภาวะที่มีน้ำขังและที่ความลาดเอียงของพื้นผิว วี พื้นที่ภูเขาอันเป็นผลมาจากกระบวนการละลาย ลานน้ำหยด คูรุมและธารหิน ดินโครงสร้าง และลานบนที่สูง

เยื้องระเบียง(โคลนถล่ม) มีลักษณะเป็นลิ้นเล็กๆ ที่มีความสูงตั้งแต่หลายเมตรถึงหลายร้อยเมตร โดยมีความสูงชันอยู่ที่ด้านล่าง เมื่อชั้นลื่น ชั้นจะยู่ยี่และแตกบ่อย

คุรุมและธารหิน(แม่น้ำหิน ทะเลหิน) แสดงถึงการสะสมของก้อนหินมุมแหลมขนาดต่างๆ การเคลื่อนที่ของพวกมันดำเนินไปตามทางลาดเนื่องจากการเลื่อนของก้อนหินบนเศษหินที่ชุบน้ำหมาด ๆ และแช่แข็ง ธรณีสัณฐานที่คล้ายกันนี้พบได้นอกเขตดินเยือกแข็ง อาจบ่งบอกถึงการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เกิดขึ้น

ระเบียงสูงก่อตัวขึ้นในพื้นที่ภูเขาสูงบนเนินลาดของภูเขา พวกมันเกิดขึ้นในระดับต่างๆ ของภูเขาที่โดดเดี่ยว ซึ่งทำให้พวกมันแตกต่างจากแม่น้ำ ทะเลสาบ และระเบียงทะเล ภายนอกระเบียงดังกล่าวมีพื้นผิวค่อนข้างเรียบล้อมรอบด้วยหิ้ง ตาม S.V. Obruchev พวกมันเกิดขึ้นจากกระบวนการละลาย จากข้อมูลของ S.G. Boch และ I.I. Krasnov ระเบียงบนที่สูงเกิดขึ้นจากสภาพดินฟ้าอากาศที่มีน้ำค้างแข็งของหิมะตามแนวขอบของทุ่งหิมะ

ช่องละลาย (thermokarst)

เทอร์โมคาสท์- ปรากฏการณ์การก่อตัวของหลุมยุบของหินปูนอันเป็นผลมาจากการละลายของชั้นที่ใช้งาน, permafrost และการทรุดตัวของดิน ในกรณีส่วนใหญ่ ไฟไหม้ในพื้นที่มีส่วนทำให้เกิดสิ่งนี้

กระบวนการนี้เกิดจากการละลาย น้ำแข็งใต้ดินซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับภาวะโลกร้อนที่นำไปสู่การเสื่อมโทรมของดินเยือกแข็งหรือด้วยสาเหตุในท้องถิ่น เช่น ผลกระทบจากความร้อนจากแหล่งน้ำ ไฟไหม้ขนาดใหญ่ กิจกรรมทางเศรษฐกิจของมนุษย์ เป็นต้น ธรณีสัณฐานของเทอร์โมคาร์สต์มีต้นกำเนิดจากการทรุดตัว: พื้นผิวโลกยุบตัวเหนือโพรงใต้ดินที่ก่อตัวขึ้น

ลักษณะทางสัณฐานวิทยาของเทอร์โมคาร์สต์ขึ้นอยู่กับปริมาณน้ำแข็งทั้งหมดของชั้นน้ำแข็งและรูปแบบของการเกิดน้ำแข็งใต้ดิน นอกจากนี้ การบรรเทาด้วยเทอร์โมคาร์สต์ในกรณีส่วนใหญ่นั้นซับซ้อนโดยกระบวนการที่เกี่ยวข้องกัน เช่น การละลาย การกัดเซาะ ขึ้นอยู่กับลักษณะและขนาด พวกเขาจะแตกต่างกัน จานรองเทอร์โมคาสต์, กรวย, จุ่ม, โพรง, อ่างน้ำในทะเลสาบ, โพรงและรูปทรงกลวงอื่นๆ

ต่อจากนั้นเทอร์โมคาร์สต์ดังกล่าวมักจะเต็มไปด้วยน้ำทำให้เกิดทะเลสาบเทอร์โมคาร์สต์ซึ่งเป็นลักษณะของเขตทุนดรา

โครงการพัฒนาทะเลสาบเทอร์โมคาร์สต์ในพื้นที่ทุนดราของภาคเหนือ

ทะเลสาบที่โค้งมนเป็นแอ่งเทอร์โมคาร์สต์ที่มีน้ำท่วม โพรงและโพรงดังกล่าวปรากฏขึ้นเมื่อน้ำแข็งใต้ดินละลายและพื้นผิวลดลง สิ่งนี้จะเกิดขึ้นหากดินมีน้ำแข็งมาก เงื่อนไขนี้ คำตอบคือหินหลวมที่วางอยู่บนที่ราบหรือในโพรง ซึ่งน้ำจะสะสมในสภาพอากาศที่อบอุ่น

มีเหตุผลหลายประการสำหรับการปรากฏตัวของความกดดันของเทอร์โมคาร์สต์: ภาวะโลกร้อน, การทำให้แบนของพืช, การรบกวนของชั้นบนของดินโดยการขนส่งและในระหว่างการเลี้ยงกวาง พวกเขายังเกิดขึ้นในช่วงฤดูร้อนปกติของดินละลาย เพียงพอที่จะสร้างอ่างเก็บน้ำขนาดเล็กได้เนื่องจากน้ำเริ่มถ่ายเทความร้อนไปยังหินที่แช่แข็งการละลายของน้ำแข็งใต้ดินทวีความรุนแรงมากขึ้นทะเลสาบเติบโตขึ้นจนน้ำออกหรือตะกอนในทะเลสาบหนาพอสมควรสะสมอยู่ที่ด้านล่างแยก น้ำแข็งจากน้ำ

การเกิดขึ้นของดินเยือกแข็งที่ริมฝั่งแม่น้ำยากูเตีย

แอ่งน้ำเทอร์โมคาร์สต์ที่ระบายออก - อนิจจา - ถูกปกคลุมด้วยพืชทุ่งหญ้าและเป็นทุ่งหญ้าที่ดีที่สุดในทุ่งทุนดรา การกัดเซาะด้วยความร้อนและการเสียดสีจากความร้อน ในพื้นที่ที่มีชั้นดินเยือกแข็ง การไหลของน้ำจะเอื้ออำนวยต่อการเจริญเติบโตอย่างรวดเร็วของหลุมบ่อ โพรง และหุบเหว มันทำหน้าที่บนพื้นผิวทั้งทางกลไก - ฉีกและนำอนุภาคดินออกไปและ permafrost ที่ละลายด้วยความร้อน (การพังทลายของความร้อน) ชายฝั่งทะเล Permafrost-folded ถูกทำลายได้ง่าย ต้องขอบคุณปรากฏการณ์นี้ - การเสียดสีจากความร้อน - ชายฝั่งทะเลอาร์กติกหลายแห่งลดน้อยลง ทำให้เกาะเล็กๆ หายไป

การกัดเซาะในดินเยือกแข็งมักจะมีองค์ประกอบทางความร้อนที่สำคัญ (ด้วยเหตุนี้คำว่า การกัดเซาะความร้อน). เนื่องจากผลกระทบจากความร้อนของน้ำที่ไหลลงสู่ก้นน้ำแข็งและริมตลิ่ง การกัดเซาะของหลุมบ่อและหุบเหวมักจะเติบโตอย่างรวดเร็ว รูปแบบการกัดเซาะถูกวางตามรอยแยกในดินหลายเหลี่ยมและตามแนวกดของเทอร์โมคาร์สต์ หลังจากที่น้ำแข็งละลาย คูน้ำที่เกิดจะขยายตัวอย่างรวดเร็วด้วยน้ำ กลายเป็นหุบเหว ในขณะที่ส่วนกลางของรูปหลายเหลี่ยมยังคงอยู่ในรูปของเนินเขาเล็กๆ สูงหลายเมตร เนินเขาดังกล่าวเป็นที่รู้จักภายใต้ชื่อยาคุต บัยจาราฮี.

บัยจาราฮี

ดังนั้นปรากฏการณ์การเปลี่ยนรูปของอุณหภูมิที่ระบุไว้ในชั้นที่ใช้งานและ permafrost ของดินส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของปัจจัยภายนอกที่มนุษย์แนะนำในระหว่างการพัฒนาดินแดนที่กำหนด

Permafrost ในรัสเซียและธารน้ำแข็งสมัยใหม่

ธารน้ำแข็งสมัยใหม่ครอบครองพื้นที่เล็ก ๆ ในรัสเซียเพียงประมาณ 60,000 กม. 2 แต่มีน้ำจืดสำรองจำนวนมาก พวกเขาเป็นหนึ่งในแหล่งที่มาของการให้อาหารในแม่น้ำซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในการไหลของแม่น้ำคอเคซัสประจำปี

พื้นที่หลัก ธารน้ำแข็งที่ทันสมัย(มากกว่า 56,000 กม. 2) ตั้งอยู่บนเกาะอาร์กติกซึ่งอธิบายโดยตำแหน่งในละติจูดสูงซึ่งเป็นตัวกำหนดการก่อตัวของสภาพอากาศหนาวเย็น

ขอบล่างของเขตไนวาลลดลงที่นี่เกือบถึงระดับน้ำทะเล น้ำแข็งกระจุกตัวอยู่ทางทิศตะวันตกเป็นหลักและ ภาคกลางที่ซึ่งฝนตกมากขึ้น หมู่เกาะมีลักษณะเป็นน้ำแข็งปกคลุมและปกคลุมภูเขา (ตาข่าย) แทนด้วยแผ่นน้ำแข็งและโดมที่มีธารน้ำแข็งทางออก แผ่นน้ำแข็งที่กว้างขวางที่สุดตั้งอยู่บนเกาะ Novaya Zemlya ทางเหนือ ความยาวตามลุ่มน้ำ 413 กม. และความกว้างสูงสุด 95 กม.

เคลื่อนตัวไปทางทิศตะวันออก เกาะส่วนใหญ่ยังคงปราศจากน้ำแข็ง ดังนั้นหมู่เกาะในหมู่เกาะ Franz Josef Land จึงถูกปกคลุมด้วยธารน้ำแข็งเกือบทั้งหมด บนน้ำแข็งเกาะ New Siberian Islands เป็นเรื่องปกติสำหรับกลุ่มเกาะ De Long ทางตอนเหนือสุดเท่านั้นและบนเกาะ Wrangel ไม่มีน้ำแข็งปกคลุม - มีเพียงเกล็ดหิมะและ ธารน้ำแข็งขนาดเล็ก

ความหนาของแผ่นน้ำแข็งของหมู่เกาะอาร์กติกถึง 100-300 ม. และปริมาณน้ำสำรองในนั้นใกล้จะถึง 15,000 กม. 2 ซึ่งมากกว่าเกือบสี่เท่า ไหลประจำปีแม่น้ำทั้งหมดของรัสเซีย

ธารน้ำแข็งของพื้นที่ภูเขาของรัสเซีย ทั้งในพื้นที่และปริมาณน้ำแข็ง ด้อยกว่าแผ่นน้ำแข็งของหมู่เกาะอาร์กติกอย่างมีนัยสำคัญ ความเย็นของภูเขาเป็นเรื่องปกติสำหรับภูเขาที่สูงที่สุดของประเทศ - คอเคซัส, อัลไต, Kamchatka, ภูเขาทางตะวันออกเฉียงเหนือ แต่ยังเกิดขึ้นในเทือกเขาต่ำทางตอนเหนือของดินแดนที่ชายแดนหิมะอยู่ต่ำ (Khibiny , Urals ตอนเหนือ, Byrranga, Putorana, ภูเขา Kharaulakh ) เช่นเดียวกับในพื้นที่ Matochkin Shara บนหมู่เกาะทางเหนือและใต้ของ Novaya Zemlya

มากมาย ธารน้ำแข็งภูเขาอยู่ต่ำกว่าขีดจำกัดหิมะภูมิอากาศหรือ "ระดับ 365" ซึ่งหิมะยังคงอยู่บนพื้นผิวพื้นฐานในแนวนอนตลอด 365 วันของปี การมีอยู่ของธารน้ำแข็งด้านล่างขอบเขตหิมะในภูมิอากาศเป็นไปได้เนื่องจากความเข้มข้นของหิมะจำนวนมากในภูมิประเทศเชิงลบ (มักจะอยู่ในเปลือกโลกโบราณลึก) ทางลมใต้ลมอันเป็นผลมาจากการขนส่งพายุหิมะและหิมะถล่ม

พื้นที่น้ำแข็งของภูเขาในรัสเซียมากกว่า 3.5 พันกม. 2 เล็กน้อย ธารน้ำแข็งที่แพร่หลายที่สุดคือทาร์ทาร์หุบเขาและหุบเขา ธารน้ำแข็งและธารน้ำแข็งส่วนใหญ่ถูกจำกัดอยู่ที่ความลาดชันของจุดเหนือ ซึ่งไม่ได้เกิดจากสภาพการสะสมของหิมะมากนัก แต่ยังรวมถึงร่มเงาที่มากขึ้นจากแสงอาทิตย์ ในแง่ของพื้นที่น้ำแข็งท่ามกลางเทือกเขาของรัสเซียคอเคซัสเป็นอันดับแรก (994 กม. 2) รองลงมาคืออัลไต (910 กม. 2) และคัมชัตกา (874 กม. 2) ธารน้ำแข็งที่มีนัยสำคัญน้อยกว่าเป็นเรื่องปกติสำหรับเทือกเขา Koryak Upland, สันเขา Suntar-Khayata และ Chersky ธารน้ำแข็งในพื้นที่ภูเขาอื่น ๆ นั้นไม่ค่อยดีนัก ธารน้ำแข็งที่ใหญ่ที่สุดในรัสเซียคือธารน้ำแข็ง Bogdanovich (พื้นที่ 37.8 กม. 2 ยาว 17.1 กม.) ในกลุ่มภูเขาไฟ Klyuchevskoy ใน Kamchatka และธารน้ำแข็ง Bezengi (พื้นที่ 36.2 กม. 2 ยาว 17.6 กม.) ในแอ่ง Terek ในคอเคซัส

ธารน้ำแข็งมีความไวต่อความผันผวนของสภาพอากาศ ใน XVIII - ต้นXIXศตวรรษ ช่วงเวลาของการลดลงของธารน้ำแข็งโดยทั่วไปซึ่งดำเนินต่อไปจนถึงทุกวันนี้

น่านน้ำภายในของรัสเซียไม่เพียงแสดงโดยการสะสมของน้ำของเหลวเท่านั้น แต่ยังรวมถึงน้ำในสถานะของแข็งซึ่งก่อตัวเป็นน้ำแข็งปกคลุมภูเขาและใต้ดินที่ทันสมัย พื้นที่ของน้ำแข็งใต้ดินเรียกว่า permafrost (คำนี้ถูกนำมาใช้ในปี 1955 โดยนักวิทยาศาสตร์ permafrost โซเวียต PF Shvetsov ก่อนหน้านี้คำว่า "permafrost" ถูกใช้เพื่อกำหนด)

Cryolithozone - ชั้นบนของเปลือกโลกซึ่งมีอุณหภูมิติดลบของหินและการมีอยู่ (หรือความเป็นไปได้ของการมีอยู่) ของน้ำแข็งใต้ดิน ประกอบด้วยหินชั้นดินเยือกแข็ง น้ำแข็งใต้ดิน และขอบฟ้าที่ไม่มีการเยือกแข็งของน้ำใต้ดินที่มีแร่ธาตุสูง

Cryolithozone (จากกรีก kryos - เย็น, น้ำค้างแข็ง, น้ำแข็ง, lithos - หินและโซน - เข็มขัด * NS.เขต cryolitic, cryolithozone; NS.ฟรอสโบเดน; NS.โซนเดอ cryolithe; และ. zona de criolitas) - ส่วนหนึ่งของ cryosphere ซึ่งเป็นชั้นบนของเปลือกโลกมีลักษณะเป็นลบ อุณหภูมิของดินและหลอม หินและการมีอยู่หรือความเป็นไปได้ของการมีอยู่ของน้ำแข็งใต้ดิน

คำนี้เสนอโดย P.F.Shvetsov ในปี 1955 K. รวมถึงหินน้ำแข็ง หินที่เย็นจัด และหินแช่เย็น หินแช่เย็นเป็นน้ำเกลือหรืออิ่มตัว น้ำเค็มและน้ำเกลือที่มีอุณหภูมิต่ำกว่า 0 ° C (น้ำไครโอฮาลีน)
เมื่อถึงเวลาดำรงอยู่ เขตดินเยือกแข็งจะมีความโดดเด่นสำหรับไม้ยืนต้น (จากหลายปีถึงหลายพันปี) และตามฤดูกาล (พื้นที่ที่มีการแช่แข็งของหินตามฤดูกาล) เขตชั้นดินเยือกแข็งที่ยืนต้นแบ่งออกเป็นดินใต้อากาศ subglacial ใต้ธารน้ำแข็ง และเรือดำน้ำใต้น้ำของทะเลและมหาสมุทร

โซน permafrost subaerial ประมาณใกล้เคียงกับพื้นที่ permafrost zone ซึ่งมีการพัฒนาหิน permafrost (permafrost) ซึ่งครอบครอง 25% ของที่ดินและแผ่กระจายไปเกือบ 1/2 ของอาณาเขต คสช. มีจำนวนประมาณนี้ 10-10.7 ล้านกม. 2

การกระจายจากพื้นผิวดินแห้งแล้ง การกระจายอุณหภูมิเฉลี่ยรายปีของหินที่ฐานของชั้นของความผันผวนประจำปีตามธรณีวิทยา การแบ่งเขตและเขตพื้นที่สูง ใกล้ทางใต้. ขอบเขตของชั้นดินเยือกแข็งมีการกระจายแบบแยกส่วนเบา ๆ ส่วนทางเหนือนั้นโดดเดี่ยวโดดเดี่ยวอย่างหนาแน่นไม่ต่อเนื่องและต่อเนื่อง ในเวลาเดียวกัน permafrost ครอบครองพื้นที่มากถึง 10% โดยมีความหนาของชั้นน้ำแข็ง (MMT) สูงถึง 10-15 ม. จาก 10 ถึง 30% (ที่ MMT สูงถึง 25-30 ม.); จาก 30 ถึง 80% (ที่ MMT สูงถึง 50 ม.); ตั้งแต่ 80 ถึง 95% (ที่ MMT สูงถึง 150 ม.) และมากกว่า 95% (ความหนา permafrost สูงสุด 1,500 ม. ขึ้นไป) จากใต้สู่เหนือ (ในขณะที่อยู่ในภูเขา พื้นที่การกระจายลดลงตามความสูง) อุณหภูมิเฉลี่ยของหินที่แช่แข็งลดลง ความลึกของการแช่แข็งตามฤดูกาลบน talik ลดลง และธรรมชาติของกระบวนการแช่แข็งและปรากฏการณ์ที่เปลี่ยนแปลงไป

โซนเพอร์มาฟรอสต์ใต้อากาศแบ่งออกเป็น 2 เพอร์มาฟรอสต์ โซน - ภาคเหนือ (ต่อเนื่อง) และภาคใต้ (โดดเดี่ยวและไม่ต่อเนื่อง) การขยายพันธุ์ permafrost

ภายในการหว่าน ธรณีวิทยา เขตดินเยือกแข็งมีความหนามาก (สูงถึง 1,500 ม.) ส่วนใหญ่ ยุคไพลสโตซีนและโครงสร้างต่อเนื่องในแนวตั้ง ที่นี่พัฒนาเฉพาะทาลิกประเภทไฮโดรเจนและไฮโดรจีเจนิกส์เท่านั้น ซึ่งการดำรงอยู่นี้เกิดจากผลกระทบทางความร้อนของอ่างเก็บน้ำ ลำธาร และน้ำใต้ดิน น้ำแข็งสูงที่ทำให้เกิดน้ำแข็ง (ทะเล ทะเลน้ำแข็ง) และตะกอนซิงโครเจนิคของการสลายตัว กำเนิดคซินเจเนติก น้ำแข็งลิ่ม (รวมถึงน้ำแข็งที่ซับซ้อน)

สำหรับภาคใต้ ธรณีวิทยา โซนมีลักษณะเฉพาะ ดินเยือกแข็งเป็นน้ำแข็งในยุคโฮโลซีนตอนบนซึ่งมีความหนาบนที่ราบเพิ่มขึ้นจาก 3 เป็น 5 เป็น 100 ม. และมากกว่านั้นจากใต้สู่เหนือ ทาลิกทุกประเภทได้รับการพัฒนาภายในขอบเขตของมัน และทาลิกด้วยความร้อนจากรังสีจะเป็นตัวกำหนดลักษณะของการแพร่กระจายของ IMF จากพื้นผิว ข. ใต้. โซนเกิดขึ้นเป็นระยะ ด้านบนตัดการเชื่อมต่อ พื้นผิวดินเยือกแข็งจากชั้นเยือกแข็งตามฤดูกาล (การก่อตัวของชั้นดินเยือกแข็งที่ไม่ละลาย) และการเกิดขึ้นของชั้นน้ำแข็งบาง ๆ ที่กลายเป็นน้ำแข็งและ

Ha C. ที่ราบยุโรปตะวันออก ไซบีเรียตะวันตก และบางทีบนที่ราบสูงไซบีเรียตอนกลาง เหตุการณ์ Pleistocene permafrost เป็นที่แพร่หลายอย่างกว้างขวาง โดยเกิดขึ้นที่ระดับความลึกตั้งแต่สิบแรกถึง 200 ม. และมากกว่านั้น และมีความหนาตั้งแต่สิบแรกถึง 500 ม. ชั้นดินเยือกแข็งโฮโลซีนตอนบน มีชั้นดินเยือกแข็งสองชั้น ในภูเขา Yuzh ไซบีเรียในที่ราบสูงอัลไต Cp. เอเชียและอื่น ๆ การปรากฏตัวของดินเยือกแข็งเกิดจากการแบ่งเขตในระดับสูง ในอัลไต หมู่เกาะ MMP เริ่มต้นที่สูง 2000-3000 ใน Tien Shan -2000-2500 ในคอเคซัส - ประมาณ 2,500 ม. ความต่อเนื่องของดินเยือกแข็งเพิ่มขึ้นตามความสูง cp. อุณหภูมิลดลงถึง -15 ° C และต่ำกว่าและความหนาบนสันเขาบางแห่งเพิ่มขึ้นเป็น 2,000 ม. ขึ้นไป ฮาสูง. มากกว่า 5 พันเมตร permafrost ในฤดูร้อนสามารถละลายได้ในช่วงเวลาสั้น ๆ (ระหว่างวัน) จากพื้นผิวบนทางลาดทางใต้ ในส่วนแนวตั้ง โซน permafrost ประกอบด้วยหนึ่งหรือหลายส่วน ชั้นของหินแข็ง เย็นจัด และเย็นจัด

ในสภาพของฤดูหนาวอันหนาวเหน็บที่ยาวนานซึ่งมีความหนาค่อนข้างเล็กของหิมะปกคลุม หินจะสูญเสียความร้อนจำนวนมากและกลายเป็นน้ำแข็งที่ระดับความลึกพอสมควร กลายเป็นมวลน้ำแข็งที่แข็งจนแข็ง ในฤดูร้อน พวกเขาไม่มีเวลาที่จะละลายอย่างสมบูรณ์ และอุณหภูมิพื้นดินติดลบยังคงมีอยู่แม้ในระดับความลึกตื้นเป็นเวลาหลายร้อยหลายพันปี สิ่งนี้อำนวยความสะดวกโดยปริมาณความเย็นสำรองจำนวนมากที่สะสมตลอดฤดูหนาวในพื้นที่ที่มีอุณหภูมิเฉลี่ยต่อปีติดลบ ดังนั้นในตอนกลางและเหนือ ไซบีเรียตะวันออกผลรวมของอุณหภูมิติดลบในช่วงเวลาที่หิมะปกคลุมคือ -3000 ... -6000 ° C และในฤดูร้อนผลรวมของอุณหภูมิที่ใช้งานจะอยู่ที่ 300-2000 ° C เท่านั้น

หินที่อยู่ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 0 ° C เป็นเวลานาน (จากหลายปีถึงหลายพันปี) และถูกประสานด้วยความชื้นที่แช่แข็งในนั้นเรียกว่าดินเยือกแข็ง เนื้อหาน้ำแข็ง เช่น ปริมาณน้ำแข็งของ permafrost อาจแตกต่างกันมาก มีตั้งแต่ไม่กี่เปอร์เซ็นต์ถึง 90% ของสายพันธุ์ทั้งหมด ในพื้นที่ภูเขามักจะมีน้ำแข็งเล็กน้อย แต่บนที่ราบ น้ำแข็งใต้ดินมักจะกลายเป็นหินหลัก โดยเฉพาะอย่างยิ่งการรวมตัวของน้ำแข็งจำนวนมากมีอยู่ในดินเหนียวและดินร่วนปนของพื้นที่ทางตอนเหนือสุดขั้วของไซบีเรียตอนกลางและทางตะวันออกเฉียงเหนือ (โดยเฉลี่ยจาก 40-50% ถึง 60-70%) ซึ่งแตกต่างกันในอุณหภูมิดินคงที่ต่ำสุด

ดินเยือกแข็ง - ปรากฏการณ์ไม่ปกติธรรมชาติซึ่งนักสำรวจสังเกตเห็นในศตวรรษที่ 17 มันถูกกล่าวถึงในผลงานของเขาโดย V.N. ทาติชชอฟ ( ต้น XVIIIก.) การศึกษาทางวิทยาศาสตร์ครั้งแรกของดินที่แห้งแล้งดำเนินการโดย A. Middendorf (กลางศตวรรษที่ 19) ระหว่างการเดินทางไปทางเหนือและตะวันออกของไซบีเรีย มิดเดนดอร์ฟเป็นคนแรกที่วัดอุณหภูมิของชั้นดินเยือกแข็งที่จุดหลายจุด กำหนดความหนาของชั้นในบริเวณภาคเหนือ ตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับต้นกำเนิดของดินเยือกแข็งและสาเหตุของการแผ่กระจายไปทั่วไซบีเรีย

ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ XIX และต้นศตวรรษที่ XX ดินเยือกแข็งได้รับการศึกษาพร้อมกับงานสำรวจโดยนักธรณีวิทยาและวิศวกรเหมืองแร่ ในปีโซเวียต M.I. ซัมจิน, พี.เอฟ. ชเวตซอฟ, A.I. โปปอฟ, ฉัน. Baranov และนักวิทยาศาสตร์อีกหลายคน

พื้นที่การกระจายตัวของดินเยือกแข็งในรัสเซียมีพื้นที่ประมาณ 11 ล้านกม. 2 ซึ่งเกือบ 65% ของอาณาเขตของประเทศ

Permafrost กระจายไปทั่วอาณาเขตของรัสเซีย

พรมแดนทางใต้ของมันทอดยาวไปตามภาคกลางของคาบสมุทร Kola ข้ามที่ราบยุโรปตะวันออกใกล้กับ Arctic Circle เบี่ยงเบนไปทางทิศใต้ตามเทือกเขาอูราลไปเกือบ 60 ° N และตามแนว Ob - ไปทางเหนือสู่ปากทางเหนือของ Sosva จากนั้นวิ่งไปตามทางลาดด้านใต้ของไซบีเรีย Uvalov ไปยัง Yenisei ในพื้นที่ Podkamennaya Tunguska ที่นี่ชายแดนหันไปทางทิศใต้อย่างรวดเร็ววิ่งไปตาม Yenisei ไปตามทางลาดของ Sayan ตะวันตก Tuva และ Altai ไปยังชายแดนกับคาซัคสถาน

ในตะวันออกไกลขอบเขตดินเยือกแข็งจะไหลจากอามูร์ไปยังปากเซเลมซา (สาขาด้านซ้ายของเซยา) จากนั้นไปตามเชิงเขาบนฝั่งซ้ายของอามูร์ถึงปาก ไม่มีชั้นดินเยือกแข็งใน Sakhalin และในพื้นที่ชายฝั่งทางตอนใต้ของ Kamchatka พบจุด Permafrost ทางใต้ของชายแดนของการกระจายในภูเขา Sikhote-Alin และในภูเขาสูงของเทือกเขาคอเคซัส

ภายในอาณาเขตอันกว้างใหญ่นี้ เงื่อนไขสำหรับการพัฒนาของดินเยือกแข็งนั้นไม่เหมือนกัน ภูมิภาคทางเหนือและตะวันออกเฉียงเหนือของไซบีเรีย หมู่เกาะในแถบอาร์กติกของเอเชีย และเกาะโนวายา เซมเลีย ทางเหนือนั้นถูกครอบครองโดยดินที่เย็นจัดที่อุณหภูมิต่ำอย่างต่อเนื่อง พรมแดนทางใต้ของมันไหลผ่านทางตอนเหนือของ Yamal, คาบสมุทร Gydan ไปยัง Dudinka บน Elisei, จากนั้นไปที่ปาก Vilyui, ข้ามต้นน้ำลำธารของ Indigirka และ Kolyma และไปยังชายฝั่งทะเล Bering ทางใต้ของ Anadyr . ทางเหนือของเส้นนี้ อุณหภูมิของชั้นดินเยือกแข็งคือ -6 ... -12 ° C และความหนาถึง 300-600 ม. ขึ้นไป ทางทิศใต้และทิศตะวันตก ดินแห้งแล้งที่มีเกาะตาลิก (พื้นละลาย) เป็นที่แพร่หลาย อุณหภูมิของชั้นดินเยือกแข็งจะสูงขึ้นที่นี่ (-2 ... -6 ° C) และความหนาลดลงเป็น 50-300 ม. ใกล้ขอบตะวันตกเฉียงใต้ของพื้นที่ดินแห้งแล้งมีเพียงจุดแยก (เกาะ) ของดินแห้งแล้ง ท่ามกลางพื้นดินที่ละลาย อุณหภูมิของพื้นดินที่กลายเป็นน้ำแข็งนั้นใกล้เคียงกับ 0 ° C และความหนาน้อยกว่า 25-50 ม. นี่คือดินที่เย็นยะเยือกของเกาะ

ในมวลที่เยือกแข็งนั้น ปริมาณน้ำสำรองจำนวนมากจะกระจุกตัวอยู่ในรูปของน้ำแข็งใต้ดิน บางส่วนถูกสร้างขึ้นพร้อมกับหินที่ล้อมรอบ (น้ำแข็งสังเคราะห์) อื่น ๆ - ในระหว่างการแช่แข็งของน้ำในชั้นที่สะสมก่อนหน้านี้ (epigenetic)

ความหนาของชั้นดินเยือกแข็งที่มาก การค้นพบแมมมอธที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้อย่างดีในนั้นบ่งชี้ว่าชั้นดินเยือกแข็ง - เป็นผลจากการสะสมของความเย็นเป็นเวลานานมากในชั้นหิน นักวิจัยส่วนใหญ่อย่างท่วมท้นคิดว่ามันเป็นที่ระลึกของยุคน้ำแข็ง ภูมิอากาศสมัยใหม่ในพื้นที่กระจายพันธุ์ดินเยือกแข็งส่วนใหญ่มีส่วนช่วยในการอนุรักษ์เท่านั้น ดังนั้นความสมดุลตามธรรมชาติเพียงเล็กน้อยจึงนำไปสู่การเสื่อมโทรม สิ่งนี้จะต้องนำมาพิจารณาในการใช้ประโยชน์ทางเศรษฐกิจของอาณาเขตที่มีชั้นดินเยือกแข็งอย่างแพร่หลาย

Permafrost ไม่เพียงส่งผลกระทบต่อน้ำใต้ดิน ระบอบการปกครองและการให้อาหารของแม่น้ำ การแพร่กระจายของทะเลสาบและหนองน้ำ แต่ยังรวมถึงองค์ประกอบอื่น ๆ ของธรรมชาติ (โล่งอก ดิน พืชพรรณ) เช่นเดียวกับ กิจกรรมทางเศรษฐกิจบุคคล. เมื่อพัฒนาแร่ธาตุ วางถนน อาคาร ระหว่างงานเกษตรกรรม จำเป็นต้องศึกษาดินที่เย็นเยือกอย่างถี่ถ้วนและป้องกันการเสื่อมโทรมของดิน

ประเภทและกระบวนการของชั้นดินเยือกแข็งที่เกิดจากชั้นดินเยือกแข็งในรัสเซีย

ตามที่ระบุไว้แล้วประมาณ 65% ของอาณาเขตของรัสเซียมีดินเยือกแข็งดังนั้นการก่อสร้างโครงสร้างในสภาพดังกล่าวจึงเป็นปัญหาเร่งด่วน

คำว่า permafrost ควรแสดงในช่วงเวลาหลายร้อยปีขึ้นไปและโดยทั่วไปตามระยะเวลาของการดำรงอยู่ของ permafrost ควรพิจารณาโครงสร้างต่อไปนี้:

• ดิน Permafrost ที่มีมานานหลายศตวรรษและหลายพันปี
  
• Permafrost (มม.) ดำรงอยู่นานนับสิบปี
  
• ดินเยือกแข็งตามฤดูกาล การคงอยู่ของชั่วโมง วัน
  

ดินเยือกแข็งต่อเนื่อง

ดินเยือกแข็งประเภทนี้พบได้ในตอนเหนือสุดของรัสเซีย โครงร่างของการดำรงอยู่ของ permafrost ต่อเนื่องที่มีการกำหนดหลักที่ยอมรับได้นำเสนอในรูปแบบ:

	แบบแผนของการดำรงอยู่ของ permafrost อย่างต่อเนื่องด้วยการกำหนดที่ยอมรับหลัก

ชั้น permafrost (การเสื่อมสภาพของ permafrost อย่างต่อเนื่อง)

ดินเยือกแข็งประเภทนี้เกิดขึ้นในบางแห่งและไม่มีทฤษฎีต้นกำเนิดที่ชัดเจน ทฤษฎีหนึ่งสันนิษฐานว่าประเภทนี้

เกิดขึ้นจากการเสื่อมสภาพของดินเยือกแข็งอย่างต่อเนื่อง

เป็นไปได้ว่าเกิดการแตกร้าวของเปลือกโลกซึ่งน้ำ (ความร้อน) ไหลผ่านและละลายชั้นของดินที่มีค่าการนำความร้อนสูงกว่า

เป็นที่น่าสนใจที่จะทราบว่านักวิจัยได้ตั้งคำถามเกี่ยวกับความหนาของชั้นดินเยือกแข็งเป็นเวลานาน ดังนั้นในปี ค.ศ. 1827 ในเมืองยาคุตสค์ พ่อค้าชาวรัสเซีย ฟีโอดอร์ เชอร์กิน (พนักงานของบริษัทรัสเซีย-อเมริกัน) จึงตัดสินใจขุดดินน้ำแข็งเพื่อหาบ่อน้ำและรับน้ำ ต่อมาเขาได้เดิมพัน หลังจากพัฒนาไปประมาณ 100 เมตรแล้วพื้นดินที่แช่แข็งก็ไม่ผ่าน เป็นผลให้ Fedor Shergin แทบจะล้มละลาย Russian Academy of Sciences เริ่มให้ความสนใจในเรื่องนี้และจัดสรรเงินเพื่อทำงานต่อไป - เงินนี้เพียงพอสำหรับการขุดอุโมงค์ประมาณ 15 เมตร ดังนั้นบ่อน้ำที่มีความลึก H = 116.4 ม. ถูกขุดใน 16 ปี บ่อน้ำนี้เรียกว่า "เหมือง Sherginskaya" และยังคงตั้งอยู่เกือบใจกลางเมืองยาคุตสค์ ต่อมา เหมืองแห่งนี้ถูกใช้เป็นวัตถุวิจัย การคำนวณเชิงความร้อนถูกนำมาใช้เพื่อกำหนดความหนาของชั้นดินเยือกแข็งใน สถานที่นี้ซึ่งมีความยาวประมาณ 500 ม.

เกาะเพอร์มาฟรอสต์

ดินเยือกแข็งประเภทนี้ที่มีขนาดอยู่ในแผนตั้งแต่สิบถึงหลายร้อยเมตรและความลึกสูงสุด 10 เมตรหรือมากกว่านั้นพบได้ในภูมิภาคไซบีเรีย (ตอนเหนือของดินแดนครัสโนยาสค์, อีร์คุตสค์, ภูมิภาคชิตา)

	แบบแผนของการดำรงอยู่ของ permafrost โดดเดี่ยวกับพื้นหลังของดินละลาย

มักจะเป็นเรื่องยากที่จะระบุตำแหน่งของดินเยือกแข็งดังกล่าวได้อย่างถูกต้องโดยการสำรวจทางธรณีวิทยา การไม่คำนึงถึง (ไม่ใช่ตำแหน่งที่แน่นอน) ของดินเยือกแข็งนี้อาจทำให้เกิดปัญหาสำคัญในการก่อสร้างโครงสร้างในพื้นที่เหล่านี้ จำเป็นต้องทำการสำรวจทางธรณีวิทยา (โดยละเอียด) ที่แม่นยำยิ่งขึ้น

เลนส์เพอร์มาฟรอสต์

ความร้ายกาจของดินเยือกแข็งประเภทนี้ที่พบในภาคใต้ของไซบีเรียนั้นแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนในแผนงานที่ 4 ขนาดของดินเยือกแข็งดังกล่าวในแผนสามารถเป็นสิบเมตรและความหนาไม่เกินหลายเมตร เลนส์ดังกล่าวตัดกับพื้นหลังของพื้นละลายเป็นอันตรายเพราะระบุได้ยาก หากในระหว่างการก่อสร้างอาคารไม่ได้กำหนดเลนส์ และอาคารจะคลุมเลนส์อย่างน้อยบางส่วน ในระหว่างการใช้งาน ฟลักซ์ความร้อนจากอาคารจะทำให้เลนส์เสื่อมสภาพ (ละลาย) ซึ่งจะทำให้เกิดการตกตะกอนที่ไม่สม่ำเสมอที่คาดเดาไม่ได้

หากคุณติดตามการเปลี่ยนแปลงของชั้นดินเยือกแข็งที่แห้งแล้งในไซบีเรียจากเหนือเป็นใต้ คุณจะพบกับชั้นดินเยือกแข็งทั้งหมดที่ระบุไว้ได้อย่างสม่ำเสมอ อย่างไรก็ตาม Permafrost ของเลนส์ยังสามารถก่อตัว "เทียม" ในพื้นที่ที่สร้างขึ้นได้ โดยมีเงื่อนไขว่าการถ่ายเทความร้อนระหว่างพื้นผิวดินกับบรรยากาศจะถูกรบกวน

ตัวอย่างเช่น ในเมืองอีร์คุตสค์ในปี พ.ศ. 2468 มีการบันทึกกรณีการก่อตัวของเลนส์ของดินน้ำแข็ง การก่อสร้างอาคารที่นี่เริ่มขึ้นในปี พ.ศ. 2460 และถูกระงับเป็นเวลา 8 ปี เป็นผลให้เลนส์ของดินแช่แข็งก่อตัวขึ้นใต้อาคารซึ่งหลังจากเริ่มใช้อาคารก็เริ่มละลายซึ่งนำไปสู่การตกตะกอนที่ไม่สม่ำเสมอและสถานการณ์ฉุกเฉินในอาคาร พบปรากฏการณ์ที่คล้ายกันใน Bratsk และ Shelekhov (Irkutsk Oblast)

จำเป็นต้องนำเสนอผลการทดลองซึ่งจัดทำใน Bratsk (Roshchin V.V. ) (ดูโครงการ 5) หลังคาทรงพุ่มขนาด 11 x 24 ม. ถูกสร้างขึ้นเหนือพื้นผิวดิน (โครงสร้างดังกล่าวเนื่องจากเป็นไปไม่ได้ที่จะได้รับแสงแดดบนพื้นดินทำให้การแลกเปลี่ยนความร้อนตามธรรมชาติที่ฐานหยุดชะงัก)

แผนผังไซต์วิจัยเพื่อศึกษาสภาวะการก่อตัวเทียมของเลนส์ในดินเยือกแข็ง

หลุมวิจัยถูกเจาะข้ามหลังคาจากเหนือจรดใต้เพื่อกำหนดความลึกของการแช่แข็ง (ละลาย) ของดิน การสังเกตได้แสดงให้เห็นการพัฒนาของกระบวนการต่อไปนี้:

• หลังจาก 1 ปีของการดำรงอยู่ของทรงพุ่ม การละลายของดินสิ้นสุดลงในปลายเดือนกันยายน
  
• หลังจาก 2 ปีของการดำรงอยู่ของทรงพุ่ม การละลายของดินสิ้นสุดลงในปลายเดือนพฤศจิกายน
  
• หลังจาก 3 ปีของการดำรงอยู่ของทรงพุ่ม ดินไม่ละลาย เนื่องจากเลนส์ของดินแช่แข็งก่อตัวขึ้นภายใต้ทรงพุ่ม
  

ดังนั้น การศึกษาเหล่านี้ได้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติมีความสำคัญต่ออิทธิพลภายนอกเพียงใด

หากเราเจาะบ่อน้ำในดินที่เป็นน้ำแข็ง เราจะเห็นภาพต่อไปนี้ (ดูแผนภาพ 6) การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิดินมากกว่าความลึก (z)

แผนผังของการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลของอุณหภูมิของดินที่ใช้งานและดินถาวรตามความลึกของฐานในช่วงเวลาต่างๆ

ในช่วงฤดูร้อน ชั้น superpermafrost ของดิน (ชั้นแอกทีฟ) จะมีอุณหภูมิเป็นบวก กล่าวคือ จะอยู่ในสถานะละลาย ในช่วงเริ่มต้นของฤดูหนาว เมื่ออุณหภูมิของอากาศและพื้นผิวดินลดลงเป็นค่าลบ ชั้น superpermafrost ของดินจะเริ่มแข็งตัว

การเปลี่ยนแปลงรายปีของแอมพลิจูดอุณหภูมิของชั้นนี้ตามความลึกของฐานจะถึงค่า H 0 ด้านล่างซึ่งดินจะมีอุณหภูมิติดลบคงที่ที่ ≈ -4 ° C (permafrost)

ด้วยการกระทำที่เป็นวัฏจักรของเชิงลบและ อุณหภูมิบวกบนพื้นดินในสามขั้นตอนสุดท้ายเป็นไปได้:

1. หนาวจัด.
2. สถานะแช่แข็ง
3. ละลาย.
   

การละลายและการแช่แข็งประจำปีของชั้นดินที่ใช้งานอยู่

การแช่แข็งของชั้นที่ใช้งานในช่วงฤดูหนาวอาจไม่เกิดขึ้นที่ความลึกทั้งหมด ในกรณีนี้พวกเขาพูดถึงชั้นดินเยือกแข็งที่ไม่ละลาย เนื่องจากจะมีชั้นดินที่ละลายระหว่างชั้นที่ใช้งานกับชั้นดินเยือกแข็ง

ไดอะแกรมของชั้นดินแอคทีฟที่ไม่ระบายออกและความเป็นไปได้ของการวางการสื่อสารทางวิศวกรรมในสภาวะเหล่านี้

การปรากฏตัวของชั้นดินที่ละลายแล้วซึ่งมีชั้นแอกทีฟที่ไม่หลอมรวมเป็นสิ่งสำคัญจากมุมมองของความเป็นไปได้ของการวางสายยูทิลิตี้ในชั้นนี้ เครือข่ายทางวิศวกรรมที่วางอยู่ในชั้นดินที่ละลายแล้วจะไม่เกิดการเสียรูปที่เกี่ยวข้องกับการแช่แข็งและการละลาย ดังนั้นจึงสร้างผลกำไรทางเศรษฐกิจได้

ในกระบวนการแช่แข็งและละลาย การเปลี่ยนรูปของดินสามารถเกิดขึ้นได้ ซึ่งสูงถึง 20 ... 30% และมากกว่านั้น น้ำเยือกแข็งเพิ่มขึ้นเพียง ≈ 9% อย่างไรก็ตาม ภายใต้สภาวะธรรมชาติ ปรากฏการณ์นี้อธิบายได้จากการย้ายถิ่นของความชื้น (การเคลื่อนที่ของน้ำบาดาลจากชั้นที่ละลายอยู่ด้านล่างไปยังหน้าเยือกแข็ง) ซึ่งส่วนใหญ่ปรากฏอยู่ในดินเหนียว ปรากฏการณ์นี้นำไปสู่การตกตะกอนของดินเยือกแข็ง

ดินร่วนในระหว่างการแช่แข็ง

ควรสังเกตว่านี่เป็นปัญหาที่สำคัญมากด้วยการแก้ปัญหาซึ่งผู้สร้างมักพบไม่เฉพาะในพื้นที่ของดิน permafrost เท่านั้น แต่ยังอยู่ในพื้นที่ที่มีการแช่แข็งตามฤดูกาล ดังนั้นควรอภิปรายแยกกัน

ควรกล่าวว่าเป็นครั้งแรกที่ผู้สร้างพบปัญหานี้ระหว่างการก่อสร้างทางรถไฟทางตอนเหนือของรัสเซีย (ไซบีเรีย) ด้วยชั้นแอกทีฟที่หลอมรวมกัน การบวมของดินเหนียวเนื่องจากการอพยพของความชื้นจากชั้นที่ยังคงละลายอยู่ด้านล่างไปยังหน้าเยือกแข็ง นำไปสู่การคายน้ำของชั้นที่อยู่เบื้องล่าง

ไดอะแกรมของชั้นแอกทีฟที่รวมตัวและการพัฒนาของปรากฏการณ์การสั่นของดินในนั้น

ถ้าเราแสดงว่า: h เป็นหัวใต้ดิน - ปริมาณดินร่วน; H pr. คือความหนาของชั้นแอกทีฟการเยือกแข็ง (DS) จากนั้นโซนการสั่นแบบแอคทีฟ (H act) (ดูแผนภาพในแผนภาพ) จะเป็นตัวเลข: H กระทำ ≈ 2/3 N pr.

ปรากฏการณ์นี้มีความสำคัญอย่างยิ่ง เนื่องจากช่วยให้คุณสามารถวางโครงข่ายทางวิศวกรรมในชั้นที่ขาดน้ำ - ไม่สั่นสะเทือน (ต่ำกว่า 1/3 N เป็นต้น) โดยไม่ต้องกลัวว่าจะเสียรูป

ตะกอนระหว่างการละลายของชั้นดินที่ใช้งานอยู่

เมื่อแช่แข็งดินจะแข็งตัวกับพื้นผิวของฐานรากและจากนั้นเมื่อสั่นสะเทือนจะทำให้เสียรูป ซึ่งมักจะนำไปสู่การเคลื่อนย้ายฐานราก ต่อจากนั้นในระหว่างการละลายดินจะสูญเสียคุณสมบัติความแข็งแรงการอัดเพิ่มขึ้นอย่างมาก (เกิดการทรุดตัว) นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่ดินดังกล่าวจะท่วมจากใต้ฐานของฐานราก (การสูญเสียความมั่นคง - ความล้มเหลวในการบรรลุเงื่อนไขของสถานะการ จำกัด ครั้งแรก)

การก่อตัวของน้ำแข็ง

ในภาคเหนือ มักจะเห็นภาพดังกล่าวเมื่อจู่ๆ น้ำแข็งก็ปรากฏขึ้นใต้บ้านที่ถูกบุกรุก

แบบแผนของการก่อตัวของน้ำแข็งที่เป็นไปได้มากที่สุดด้วยการรวมชั้นที่ใช้งานและระดับสูง น้ำบาดาล

นี่คือคำอธิบายโดยข้อเท็จจริงที่ว่าความลึกของการแช่แข็งภายใต้บ้านที่มีชั้นแอกทีฟรวม (DS) นั้นน้อยกว่ามาก (ผลกระทบทางความร้อนของอาคาร) มากกว่าบนพื้นผิวเปิด สิ่งนี้นำไปสู่การก่อตัวของน้ำแรงดัน (ที่มี U.G.V. สูงและชั้นแอกทีฟที่รวมกัน) ซึ่งสามารถทะลุผ่านและไหลออกทางหน้าต่างและประตู กลายเป็นน้ำแข็งบนพื้นผิว

น้ำแข็งที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาเยือกแข็งของชั้นแอกทีฟนั้นเป็นอันตรายต่อถนนโดยเฉพาะ

เมื่อชั้นที่ใช้งานแข็งตัว (การรวม permafrost) ดินก่อนอื่นจะแข็งตัวอยู่ใต้ถนน (อิทธิพลของคูน้ำ) ส่วนที่เหลือของเลเยอร์ที่ใช้งานอยู่จะอยู่ในขั้นตอนการแช่แข็ง เป็นผลให้มีการเคลื่อนที่ของน้ำแรงดันไปตามทางลาดและเป็นไปได้ที่พวกมันจะทะลุผ่านพื้นผิวด้วยการก่อตัวของน้ำแข็ง

การใช้มาตรการพิเศษอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด ได้แก่ สิ่งประดิษฐ์สภาพที่เอื้อต่อการแช่แข็งของดินเร็วขึ้นในสถานที่ที่เราต้องการ ใช้การล้างพื้นผิวจากหิมะการกำจัดชั้นพืช ฯลฯ เป็นผลให้ภายใต้พื้นที่ปลอดโปร่งมีการแช่แข็งอย่างรวดเร็วและการรวมชั้นที่ใช้งานกับชั้นดินเยือกแข็ง มาตรการนี้จะหยุดการเคลื่อนที่ของแรงดันน้ำไปยังถนน และหากเกิดน้ำแข็งขึ้น ในสถานที่นี้จะไม่ส่งผลกระทบในทางลบต่อถนนที่ดำเนินการ

ความลาดชันในปัจจุบัน ปรากฏการณ์การละลาย

ปรากฏการณ์ของการละลายหรือความชันอันเป็นผลมาจากกระบวนการเยือกแข็งและการละลาย

ละลาย(ละตินโซลัม - ดินและความผันผวน - การไหลออก) - การไหลบ่าของดิน, อิ่มตัวด้วยน้ำ, เหนือพื้นผิวที่แช่แข็งของฐานน้ำแข็งซีเมนต์ของลาด การละลายจะสังเกตได้ต่างกัน พื้นที่ธรรมชาติ... ปรากฏการณ์นี้แพร่หลายในเขตที่มีดินแห้งแล้งหรือดินเยือกแข็งที่ลึกและยาวนาน (ทุนดรา, ป่าทุนดรา, ไซบีเรียตอนกลางและตะวันออก, แคนาดา, ไฮแลนด์) ดินที่ปกคลุมดินละเอียดนั้นอิ่มตัวด้วยความชื้นจากหิมะหรือฝนที่ละลาย กลายเป็นหนักขึ้น กลายเป็นวิสโคพลาสติก และเริ่มเคลื่อนตัวได้แม้บนทางลาด 2-3 องศาตามพื้นผิวที่ลื่นของชั้นที่แช่แข็งซึ่งยังไม่ได้ละลาย เร่งความเร็วเป็น ความลาดชันเพิ่มขึ้นจากหลายเซนติเมตรเป็นหนึ่งเมตรต่อปี ในเวลาเดียวกัน การไหลบ่าของสแกลลอป สันเขาต่ำ และระเบียงการละลายทั้งหมดปรากฏขึ้นบนทางลาด แม้แต่บนทางลาดที่มีขาตั้ง (ส่วนใหญ่เป็นต้นสนชนิดหนึ่ง) ก่อตัวเป็นป่าขี้เมา

ดินถล่มที่เกิดจากการแช่แข็งมีสองประเภท:

1. ดินถล่มที่เลื่อนด้วยการแช่แข็ง - การกระจัดของหินที่ละลายของชั้นที่ละลายตามฤดูกาล (STL) ตามส่วนต่อประสานที่ละลายน้ำแข็ง

2. ดินถล่มที่เกิดจากการแช่แข็งของกระแส (การละลายอย่างรวดเร็ว) - กระบวนการทำให้เป็นของเหลวของหินของชั้นที่ละลายตามฤดูกาล (STL) และการไหลหนืด / ความหนืดของพวกมันเหนือพื้นผิวของดินที่แห้งแล้ง (permafrost)

หากเราใช้จุด A บนพื้นผิวลาดของชั้นแอคทีฟ จากนั้นในระหว่างการแช่แข็งอันเป็นผลมาจากการสั่น มันจะเคลื่อนไปที่จุด B จากนั้นในระหว่างการละลายภายใต้การกระทำของแรงโน้มถ่วง จุด B จะตกและจะเป็น ในตำแหน่งของจุด C ดังนั้น เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิตามฤดูกาล จุด A จะเคลื่อนไปยังจุด C ในที่สุด กล่าวคือ สามารถเลื่อนทางลาดได้ทีละน้อย

แม้แต่ความชันเดียวกันก็สามารถมีพื้นที่ผิวที่มีความลาดชันต่างกันได้ ในกรณีนี้ ส่วนลาดชันจะมีความเร็วคืบที่สูงกว่า (V 1) เมื่อเทียบกับความเร็ว (V 2) ในส่วนที่แบนกว่า เป็นผลให้ในพื้นที่ที่มีอัตราการไหลที่ต่ำกว่าของความลาดชันอนุภาคดินจะค่อยๆสะสมจนถึงจุดหยุดสมบูรณ์ (พื้นที่แนวนอนที่มี V 2 = 0)

Permafrost-การก่อตัวทางสัณฐานวิทยา: a - ระเบียงสูง; b - curum; ค - แม่น้ำหิน; d - ระเบียง solifluction (หยด); d - เพลาละลาย; e - รูปแบบเซลล์ของดินที่มีโครงสร้าง g - รูปหลายเหลี่ยมน้ำค้างแข็งรอยแยก; h - ดินเหลี่ยม	ไดอะแกรมของการพัฒนากระบวนการไหลที่ลาดเอียงไม่สม่ำเสมอในชั้นดินที่ใช้งานอยู่

ดังนั้น "คลื่นของการบรรเทาความลาดชัน" จึงก่อตัวขึ้นในขณะที่ชั้นการละลายจะไหลลง

ความลาดชันของที่ราบสูง Kvarkush (เขต Krasnovishersky ของ Perm Territory) และการสลับของฤดูกาลที่แช่แข็งและละลายทำให้เกิดการก่อตัวของหิน taluses (curums) และการไหลของดินเรียบ (solifluction)	ซากดึกดำบรรพ์น้ำแข็งใต้ดินบนชายฝั่งอาร์กติกของ Yakutia

การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในชั้นดินเยือกแข็งชั้นบน

ต่ำกว่าความลึก H 0 - แอมพลิจูดของอุณหภูมิเป็นศูนย์ ดิน permafrost จะอยู่ที่อุณหภูมิติดลบคงที่ ≈ -4 ° C อุณหภูมิคงที่ดังกล่าวสามารถทำได้จริงที่ความลึก ≈15 ม. (ความลึกของแอมพลิจูดศูนย์)

พื้นดินที่เยือกแข็งนั้นแท้จริงแล้วเป็นร่างที่มั่นคง ความแข็งแรง (R) ของดินที่แช่แข็งเกือบจะเป็นเส้นตรงขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ R = f (t ° C) เมื่ออุณหภูมิของชั้นบนเปลี่ยนแปลง ความแรงก็จะเปลี่ยนไปด้วย ยิ่งอุณหภูมิสูงขึ้น ความแรงก็จะยิ่งต่ำลง

การทรุดตัวระหว่างการละลายของชั้นดินเพอร์มาฟรอสต์

ปรากฏการณ์นี้เป็นหายนะสำหรับผู้สร้าง เมื่อดิน permafrost ละลาย ลักษณะความแข็งแรงของดินจะลดลงอย่างรวดเร็ว ปรากฏการณ์นี้จะต้องนำมาพิจารณาเมื่อสร้างอาคารในสถานที่ดังกล่าว

ณ หมู่บ้านแห่งหนึ่ง การเดินทางภาคเหนือสังเกตเห็นปรากฏการณ์ต่อไปนี้ พวกเขาวางถนน แต่ทันทีที่รถเอนกประสงค์ผ่านสถานที่แห่งหนึ่งหลายครั้ง หุบเขาก็ก่อตัวขึ้นในสถานที่นี้ ยานพาหนะทุกพื้นที่ในการเคลื่อนที่พร้อมกับหนอนผีเสื้อได้ฉีกชั้นผิวของตะไคร่น้ำออก ดินโล่งและเริ่มละลายภายใต้อิทธิพลของแสงแดด มอสมีบทบาทในการเป็นฉนวนความร้อน และเนื่องจากมีน้ำแข็งในชั้นดินเยือกแข็ง ในระหว่างการละลาย การทรุดตัวทำให้เกิดการเสียรูปคล้ายหิมะถล่ม (ดูกราฟ e = e (s)) ภายใต้น้ำหนักของมันเอง (การก่อตัวของ หุบเหว)

ไดอะแกรมของการพัฒนากระบวนการทรุดตัวของฐานละลายด้วยการพึ่งพาการบีบอัดลักษณะ

ในห้องปฏิบัติการของการศึกษาชั้นดินเยือกแข็งที่สถานีวิจัยทางวิทยาศาสตร์ของ Igarskaya ได้ทำการทดลองที่แปลกประหลาดเช่นนี้ (Dalmatov BN) ห้องปฏิบัติการสร้างโดยตรงในพื้นที่แช่แข็ง แสงจากห้องปฏิบัติการหนึ่งแทรกซึมผ่านความหนาสองเมตรไปยังอีกห้องปฏิบัติการหนึ่ง ทำให้เกิดแสงสว่างบางส่วนในเวลาเดียวกัน แสงส่องทะลุผ่านชั้นน้ำแข็ง ซึ่งรวมแต่ละก้อนหนา 20 ซม.

ไม่ต้องสงสัยเลยว่าเมื่อละลายดินดังกล่าวจะมีคุณสมบัติการทรุดตัว เมื่อออกแบบอาคารบนดินดังกล่าว จำเป็นต้องใช้ "แนวทางในการคำนวณการตั้งถิ่นฐานของดินที่ละลายและละลายในเวลา" (พ.ศ. 2510-2519 สถาบันวิจัยฐานรากและฐานราก)

การก่อตัวของรอยแตกน้ำค้างแข็งในชั้นดินที่ใช้งานและดินถาวร

เมื่อพื้นผิวพื้นดินว่างเปล่าจากการแช่แข็งของหิมะ (อุณหภูมิลดลงอย่างรวดเร็ว) การลดลงของปริมาตรจะเกิดขึ้นซึ่งมักจะมาพร้อมกับการก่อตัวของรอยแตกรูปลิ่ม (รอยแตก) ความลึกของรอยแตกเหล่านี้ - รอยแตกสูงถึงหลายเมตรและความกว้างของช่องเปิดคือ 10 ... 15 ซม. รอยแตกของฟรอสต์ไม่เพียง แต่ข้ามชั้นที่ใช้งานเท่านั้น แต่ยังทะลุผ่านชั้นดินเยือกแข็งอีกด้วย เมื่อเวลาผ่านไป น้ำจะแทรกซึมเข้าไปในรอยแยก ซึ่งจะกลายเป็นน้ำแข็ง และสิ่งนี้มีส่วนทำให้รอยแตกของน้ำค้างแข็งก่อตัวขึ้นต่อไป

รอยแตกของน้ำค้างแข็งดังกล่าวนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงความลึกของการแช่แข็ง พวกเขาสามารถสร้างความเสียหายให้กับพื้นถนน อาคาร เครือข่ายวิศวกรรม

Permafrost และสภาพอากาศที่ทันสมัย

ในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 ปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศต่อภาวะโลกร้อนได้กลายเป็นประเด็นสำคัญประการหนึ่งของประชาคมโลก นักอุตุนิยมวิทยาส่วนใหญ่เชื่อมโยงอุณหภูมิอากาศที่เพิ่มขึ้นกับการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน และก๊าซอื่นๆ ในอุตสาหกรรมที่เพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ ไม่นานมานี้ เมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักอุตุนิยมวิทยารายใหญ่จำนวนหนึ่งคาดการณ์ว่าอุณหภูมิอากาศในภาคเหนือจะเพิ่มขึ้น 10-15 องศาเซลเซียสในช่วงต้นศตวรรษที่ 21 Ufologist A.K. Priima ถึงกับทำนายว่าสภาพอากาศที่ร้อนจัดเช่นนี้ มนุษย์หนึ่งในสามอาจเสียชีวิตจากภัยแล้งและภัยพิบัติ

การวิเคราะห์ข้อมูลอุตุนิยมวิทยาของหลายประเทศในซีกโลกเหนือ (รัสเซีย แคนาดา สหรัฐอเมริกา-อลาสก้า จีน) ยืนยันว่าในช่วง 25-30 ปีที่ผ่านมา ภูมิอากาศอบอุ่นขึ้นจริง แม้ว่าจะมีระดับปานกลางมากกว่า อุณหภูมิอากาศที่เพิ่มขึ้นในช่วงเวลานี้ในภูมิภาคส่วนใหญ่ของรัสเซียคือ 1-1.2 องศาเซลเซียส ตามข้อมูลของ American Geophysical Union ระหว่างปี 1991 ถึง 1997 อุณหภูมิของอากาศทั่วโลกสูงขึ้น 0.62 องศาเซลเซียส ในช่วง 3-4 ปีที่ผ่านมา รัสเซียทุกคนที่อยู่ตรงกลางของประเทศสามารถสัมผัสได้ถึงสภาพอากาศที่ร้อนอบอ้าว: ที่นี่อากาศร้อนและแห้งแล้ง ฤดูร้อนและฤดูหนาวอันหนาวเหน็บก็ตามมา

ภาวะโลกร้อนนำไปสู่การละลายของชั้นดินเยือกแข็งและการปล่อยก๊าซ (โดยเฉพาะมีเทน) ที่ถูกฝังอยู่ในชั้นดินเยือกแข็งและการเข้าสู่ชั้นบรรยากาศเพิ่มเติม ไม่ใช่เรื่องบังเอิญที่พาดหัวข่าวเตือนปรากฏในรายงานของหนังสือพิมพ์ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา: "มีเทนระเบิดในชั้นดินเยือกแข็ง" มีการศึกษาจำนวนมากเกี่ยวกับปัญหาภาวะโลกร้อนและกำลังดำเนินการภายใต้กรอบของแผนงานของสถาบัน รัฐและโครงการระดับนานาชาติ

ความสำคัญทางเศรษฐกิจของพื้นที่ชั้นดินเยือกแข็งหรือเขตดินเยือกแข็งตามที่นักวิทยาศาสตร์ชั้นดินเยือกแข็งเรียกนั้นเป็นเรื่องยากที่จะประเมินค่าสูงไป นี่คือส่วนหลังเชิงกลยุทธ์ของเศรษฐกิจรัสเซีย ฐานเชื้อเพลิงและพลังงาน และร้านค้าสกุลเงิน ขอบด้านเหนือของประเทศมีประชากรเบาบางมาก บนพื้นที่กว้างใหญ่ของทะเลทรายอันหนาวเหน็บอาร์กติก ทุ่งทุนดรา ป่าทุนดรา ไทกาและสเตปป์บนภูเขา บนที่ราบ ที่ราบสูง และภูเขา มีคนน้อยกว่าหนึ่งคนต่อตารางกิโลเมตร ในเขตแห่งชาติ Yamalo-Nenets ตัวเลขนี้คือ 0.6 คน ต่อ ตร.ม. กม. ใน Koryakia และ Chukotka - 0.1-0.2 และใน Evenkia และ Taimyr และเลย 0.03-0.06

อย่างไรก็ตาม เราต้องไม่ลืมว่ามากกว่า 30% ของปริมาณสำรองที่สำรวจของน้ำมันทั้งหมดในประเทศ ประมาณ 60% ของก๊าซธรรมชาติ และแหล่งสะสมที่นับไม่ถ้วนนั้นกระจุกตัวอยู่ภายในเขตดินแห้งแล้งของรัสเซีย ถ่านหินและพีท ทรัพยากรไฟฟ้าพลังน้ำส่วนใหญ่ ปริมาณสำรองของโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก ทองคำและเพชร ไม้ซุงและน้ำจืดจำนวนมหาศาล ส่วนสำคัญของทรัพยากรธรรมชาติเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการหมุนเวียนทางเศรษฐกิจอยู่แล้ว โครงสร้างพื้นฐานที่มีราคาแพงและเปราะบางได้ถูกสร้างขึ้น: โรงงานผลิตน้ำมันและก๊าซ ท่อส่งน้ำมันและท่อส่งก๊าซที่มีความยาวหลายพันกิโลเมตร เหมืองและเหมืองหิน โรงไฟฟ้าพลังน้ำ เมืองและเมืองต่าง ๆ ถูกสร้างขึ้น ถนนและทางรถไฟ สนามบิน และท่าเรือ . Magadan, Anadyr, Yakutsk, Mirny, Norilsk, Igarka, Nadym, Vorkuta ตั้งอยู่บน permafrost แม้แต่ภายในเขต Chita ก็มีเกาะ Permafrost ปัจจุบันมีการพัฒนาวิธีการทำนายผลที่ตามมาจากการก่อสร้างอาคารและโครงสร้างบนดินแห้งแล้ง อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่เพียงกิจกรรมของมนุษย์เท่านั้นที่เปลี่ยนแปลงสภาพดินเยือกแข็ง ในระดับที่ใหญ่กว่ามาก การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่คาดเดาไม่ได้ส่งผลกระทบต่อชั้นน้ำแข็ง

การละลายของหินที่ถูกแช่แข็งแบบก้าวหน้าอาจมีผลร้ายตามมา ความจริงก็คือขอบฟ้าด้านบนของหิน permafrost ที่มีความหนา 2-5 ถึง 30-50 ม. และมากกว่านั้นประกอบด้วยน้ำแข็งในรูปแบบของเลนส์และเส้นเลือดขนาดเล็กรวมถึงการสะสมขนาดใหญ่ในรูปแบบของตาข่ายรูปลิ่ม ( รูปหลายเหลี่ยมในแผน) หรือชั้นหินที่มีความหนาสูงสุด 30 40 ม. ในบางส่วนของที่ราบทางตอนเหนือ น้ำแข็งคิดเป็น 90% ของปริมาตรของหินที่แช่แข็ง

เส้นน้ำแข็งขนาดใหญ่ในหิน permafrost, Kular Ridge, Northern Yakutia

การละลายของหินที่อิ่มตัวด้วยน้ำแข็งจะมาพร้อมกับการทรุดตัวของพื้นผิวโลกและการพัฒนาของกระบวนการทางธรณีวิทยาที่เย็นยะเยือก (แช่แข็ง) ที่เป็นอันตราย: เทอร์โมคาร์สต์การกัดเซาะจากความร้อนการละลาย ฯลฯ พื้นที่ทั้งหมดที่มีระดับความสูงของพื้นผิวสัมบูรณ์ต่ำจะถูกน้ำท่วมโดยทะเล จะมีภัยคุกคามจากการทำลายอาคารและโครงสร้างทางวิศวกรรมที่สร้างขึ้นด้วยการรักษาฐานรากที่แช่แข็ง ผลที่ตามมาของภาวะโลกร้อนดังกล่าวจะสร้างความเสียหายต่อเศรษฐกิจ

นักวิทยาศาสตร์ชั้นดินเยือกแข็งสามารถประเมินการเปลี่ยนแปลงในเชิงปริมาณของดินเยือกแข็งที่กำลังจะเกิดในช่วงเวลาใดก็ได้ และป้องกันผลกระทบที่เป็นอันตรายหลายประการ ลดต้นทุนในการรักษาเสถียรภาพของสภาพแวดล้อมที่เย็นจัด แต่จะต้องทราบพารามิเตอร์ภูมิอากาศเบื้องต้นที่เชื่อถือได้เท่านั้น สิ่งที่จับได้ก็คือการพยากรณ์อากาศยังห่างไกลจากความสมบูรณ์แบบ เนื่องจากธรรมชาติที่ซับซ้อนของการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศและสภาพอากาศ สภาพภูมิอากาศมีการเปลี่ยนแปลงตามธรรมชาติอย่างต่อเนื่อง ในปี ค.ศ. 1625 เซอร์ฟรานซิสเบคอนให้ความสนใจกับข้อเท็จจริงที่ว่านอกเหนือจากการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางอุตุนิยมวิทยาในแต่ละวันและตามฤดูกาลแล้ว ยังมีวัฏจักรการเปลี่ยนแปลงในรอบหลายปีอีกด้วย

ในปี 1957 เจ.ซี. ชาร์ลสเวิร์ธได้นับการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศประมาณ 150 รอบในระยะเวลาที่แตกต่างกันไป A.S. Monin และ Yu.A. Shishkov แยกแยะวัฏจักรพันล้านปี วัฏจักรที่กินเวลาหลายร้อยสิบล้านปี และความผันผวนน้อยกว่า (ในความเข้าใจทางประวัติศาสตร์-ธรณีวิทยา) โดยมีระยะเวลาตั้งแต่หมื่นถึงหลายสิบปี ความผันผวนขององค์ประกอบอุตุนิยมวิทยาในช่วงเวลาสั้น ๆ เป็นที่รู้จักกันดี: 9-14 ปี, 5-6 ปี ฯลฯ วัฏจักรสภาพอากาศและการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศในช่วงเวลาที่แตกต่างกันทั้งหมดซ้อนทับกันและสร้างการเปลี่ยนแปลงที่ซับซ้อนใน องค์ประกอบอุตุนิยมวิทยา ในช่วงสองถึงสามทศวรรษที่ผ่านมา การเปลี่ยนแปลงทิศทางที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีได้กลายเป็นที่ซ้อนทับกันมากขึ้นอย่างเห็นได้ชัดในวัฏจักรภูมิอากาศตามธรรมชาติ

น่าเสียดายที่ความเชื่อถือได้และความแม่นยำของการพยากรณ์อุตุนิยมวิทยาในระยะยาวยังคงเป็นที่ต้องการอย่างมาก ด้วยเหตุนี้ ผลลัพธ์ของการพยากรณ์อากาศจึงขัดแย้งกัน ซึ่งในทางกลับกัน ทำให้เกิดความคลุมเครือในการพยากรณ์ชั้นดินเยือกแข็ง มีสถานการณ์ที่แตกต่างกันของภาวะโลกร้อนที่สำคัญในภูมิภาค permafrost ในศตวรรษที่ 21 (M.I.Budyko, O.A. Anisimov, M.K. Gavrilova, F.E. Nelson) และภาวะโลกร้อนปานกลาง (E.P. Borisenkov, A.V. Pavlov) มีแม้กระทั่งสถานการณ์ที่เย็นลง (NA Shpolyanskaya) . สถานการณ์ของภาวะโลกร้อนที่มีนัยสำคัญนำไปใช้กับดินแดนที่เย็นยะเยือกโดยคำนึงถึงคุณสมบัติทั่วไปส่วนใหญ่เท่านั้น ตามข้อมูลของ MK Gavrilova ภายในกลางศตวรรษหน้า อุณหภูมิอากาศเฉลี่ยต่อปีในไซบีเรียและตะวันออกไกลจะเพิ่มขึ้น 4-10 องศาเซลเซียส อันเป็นผลมาจากการที่ชั้นดินเยือกแข็งจะละลายและเมื่อเวลาผ่านไปจะยังคงอยู่ เฉพาะใน ภูเขาสูงและบนที่ราบทางเหนือของไซบีเรียตะวันออกและตะวันออกไกล O. A. Anisimov และ F. E. Nelson เชื่อว่าอุณหภูมิอากาศโลกที่เพิ่มขึ้น 2 องศาเซลเซียสจะนำไปสู่การละลายของหินที่แช่แข็งอย่างสมบูรณ์ใน 15-20% ของเขตดินแห้งแล้ง ข้อมูลอุตุนิยมวิทยาในช่วง 10-15 ปีที่ผ่านมาแสดงให้เห็นว่าสถานการณ์การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่รุนแรงนั้นไม่สมเหตุสมผล ภาวะโลกร้อนกำลังดำเนินไป แต่ในระดับที่เจียมเนื้อเจียมตัวมากขึ้น

เมื่อยืนยันสถานการณ์ของภาวะโลกร้อนในระดับปานกลางนอกเหนือจากข้อมูลของสถานีอุตุนิยมวิทยาแล้วยังใช้ผลการสังเกตที่สถานีธรณีเยือกแข็ง (permafrost) ซึ่งพร้อมกันกับการวัดอุตุนิยมวิทยาระบอบความร้อนของดินการแช่แข็งตามฤดูกาล - การละลายและ มีการศึกษากระบวนการ permafrost (AV Pavlov) ชุดค่าผสมนี้ช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของการพยากรณ์สภาพอากาศที่เย็นจัด ให้เราพูดถึงปัญหานี้ในรายละเอียดเพิ่มเติม

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ เครือข่ายสถานีอุตุนิยมวิทยาทางตอนเหนือของรัสเซียค่อนข้างกว้างขวาง ระยะเวลาของการวัดอุตุนิยมวิทยาในประเทศของเราถึง 180 ปี นอกจากนี้ ในช่วงต้นปี 1990 มีสถานีดินเยือกแข็งประมาณ 25 แห่ง - จุดอ้างอิงสำหรับการตรวจสอบเขตดินเยือกแข็ง

เมื่อศึกษาความแปรปรวนระยะยาวของสภาพอากาศสมัยใหม่ จำเป็นต้องเฉลี่ยข้อมูลอุตุนิยมวิทยาสำหรับปีใกล้เคียงกัน เพื่อไม่ให้เกิดการแปรผันแบบสุ่ม ระยะเวลาเฉลี่ยที่เลือกบ่อยที่สุดคือ 10 ปี

สามารถแยกแยะได้สองช่วงเวลาด้วยอุณหภูมิอากาศที่เพิ่มขึ้นอย่างเด่นชัดในภาคเหนือ: ปลายXIXศตวรรษที่ 19 ถึง 1940 ของศตวรรษที่ XX (ช่วงเวลานี้เรียกว่า "ภาวะโลกร้อนของอาร์กติก") และตั้งแต่ช่วงกลางถึงปลายทศวรรษ 1960 จนถึงปัจจุบัน ภาวะโลกร้อนครั้งสุดท้าย (สมัยใหม่) ยังไม่ถึงขนาดของ "ภาวะโลกร้อนในอาร์กติก" นอกจากนี้ ในช่วงต้นทศวรรษ 1990 พบว่ามีการเย็นลงอย่างเห็นได้ชัดที่สถานีอุตุนิยมวิทยาอาร์กติกหลายแห่ง อย่างไรก็ตาม ปีต่อๆ มาดูเหมือนจะอบอุ่นเพียงพอ ซึ่งเป็นสาเหตุของความต่อเนื่องของแนวโน้มทั่วไปของภาวะโลกร้อนในปัจจุบัน

ความเบี่ยงเบนของค่าเฉลี่ยเคลื่อนที่ 10 ปีที่ค่าเฉลี่ยรายปี (1) ฤดูร้อนเฉลี่ย (2) และฤดูหนาวเฉลี่ย (3) อุณหภูมิอากาศจากค่าปกติใน Salekhard (ทางเหนือ) ไซบีเรียตะวันตก)

อัตราการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิอากาศเฉลี่ยรายปีในช่วง 25-30 ปีที่ผ่านมาคือ 0.02-0.03 องศาเซลเซียสต่อปีในยุโรปเหนือ 0.03-0.07 - ทางเหนือของไซบีเรียตะวันตกและ 0.01-0.08 องศาเซลเซียสต่อปี ยาคูเทีย. อุณหภูมิอากาศที่เพิ่มขึ้นในช่วงเวลานี้แตกต่างกันไปตั้งแต่ 0.4 ถึง 1.8 องศาเซลเซียส ภาวะโลกร้อนมีสาเหตุหลักมาจากการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิอากาศในฤดูหนาว

หากแนวโน้มภาวะโลกร้อนยังคงดำเนินต่อไปในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 21 อุณหภูมิอากาศเฉลี่ยต่อปีอาจเพิ่มขึ้น 0.9-1.5 องศาเซลเซียสภายในปี 2020 และ 2.5-3 องศาเซลเซียสภายในปี 2050 ปริมาณน้ำฝนในปีเดียวกันพวกเขาจะเพิ่มขึ้น 5 และ 10-15% ตามลำดับ

การวิเคราะห์ข้อมูลการตรวจสอบและการศึกษาความร้อนใต้พิภพบ่งชี้ว่าขอบฟ้าบนของเขตดินแห้งแล้งเสื่อมโทรมลงอย่างกว้างขวาง (การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของดินเยือกแข็งที่ลดลง พื้นที่ลดลง ความลึกของการละลายตามฤดูกาลเพิ่มขึ้น) ในช่วง 15-25 ปีที่ผ่านมา

เราใช้ข้อมูลเชิงสังเกตของสถานี Marre-Sale (เวสเทิร์น ยามาล) ซึ่งตั้งอยู่ที่บริเวณสถานีอุตุนิยมวิทยาที่มีชื่อเดียวกันเพื่อเป็นตัวอย่างที่แสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงทางความร้อนอย่างต่อเนื่องในเขตดินเยือกแข็ง ที่นี่เกือบทุกสถานที่ทดลองมีการบันทึกการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของหินแช่แข็งที่ระดับความลึก 10 เมตรในปี 2522-2541

มีอุณหภูมิตั้งแต่ 0.1 ถึง 1 องศาเซลเซียส เฉพาะในแถบของการไหลบ่าของน้ำผิวดิน (ไซต์ 34) แทบไม่สังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงในระยะยาวของอุณหภูมิของหิน

จากผลการศึกษาความร้อนใต้พิภพ พบว่าหินร้อนสมัยใหม่มีความลึกหลายสิบเมตร การตรวจสอบวัสดุเชิงสังเกตของสถานีเดียวกัน Marre-Sale แสดงให้เห็นว่าแม้จะมีความแตกต่างกันระหว่างปีอย่างมากในความลึกของการละลายตามฤดูกาล แต่โดยรวมแล้วมีแนวโน้มที่อ่อนแอต่อการเพิ่มขึ้นในปี 2521-2541 ความลึกที่คาดการณ์ไว้ของการละลายตามฤดูกาลในปี 2020 จะเพิ่มขึ้นในภาคเหนือเพียง 15-20 ซม. ในทราย และแม้แต่น้อยในดินร่วนปนทราย ดินเหนียว และพีท อุณหภูมิพื้นผิวหินที่คาดการณ์ไว้จะเพิ่มขึ้นไม่เกิน 1.4 องศาเซลเซียสในปี 2563 (2025) และ 2.3 องศาเซลเซียสในปี 2593

การเปลี่ยนแปลงที่น่าจะเป็นของดินเยือกแข็งในรัสเซียในช่วงภาวะโลกร้อนภายในปี 2020 และ 2050

ตัวเลขแสดงให้เห็นวิวัฒนาการของดินที่เย็นจัดในรัสเซีย ในกรณีที่การคาดการณ์ข้างต้นเกี่ยวกับภาวะโลกร้อนในภาคเหนือในศตวรรษที่ 21 นั้นสมเหตุสมผล มีการระบุโซน 4 โซน ซึ่งแตกต่างกันในองศาที่แตกต่างกันและระยะเวลาที่ไม่เท่ากันของจุดเริ่มต้นของการละลายของชั้นดินเยือกแข็งที่แผ่กว้างจากด้านบน

สำหรับจุดเริ่มต้นของการละลายของหินที่แช่แข็งอย่างลึกล้ำ ช่วงเวลานั้นจะเกิดขึ้นเมื่อชั้นของดินที่ละลายในฤดูร้อนไม่แข็งตัวอย่างสมบูรณ์ในฤดูหนาว และหลังคาของชั้นดินเยือกแข็งเริ่มลดลงเรื่อยๆ ช่วงเวลาที่ชั้นดินเยือกแข็งจะละลายอย่างสมบูรณ์นั้น ไม่ได้ขึ้นกับภาวะโลกร้อนเท่านั้น แต่ยังขึ้นกับองค์ประกอบและปริมาณน้ำแข็งของหิน อุณหภูมิและความหนาของหินเหล่านั้น กับความร้อนที่ไหลเข้ามาจากด้านล่าง (จากภายในโลก)

การหลอมละลายสามารถอยู่ได้นานหลายปี หลายสิบปี หลายร้อยและหลายพันปี

เมื่อรวบรวมแผนผังแผนผัง (ดูรูปที่ 3) พิจารณาว่าดินเยือกแข็งจะตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงเดียวกันในสภาพภูมิอากาศโลกในสภาพภูมิประเทศที่แตกต่างกัน การสนับสนุนที่ยิ่งใหญ่ที่สุดต่อความหลากหลายของการตอบสนองของดินเยือกแข็งต่ออิทธิพลของชั้นบรรยากาศเกิดจากการบรรเทาของพื้นผิวโลก แผนที่แสดงการบรรเทาทุกข์สามประเภท: ที่ราบ ที่ราบสูง และภูเขา

โซนแรกจากทางใต้คืออาณาเขตที่น้ำแข็งแห้งภายในปี 2020 จะละลายจากด้านบนทุกที่ที่มีการพัฒนา เขตนี้จะก่อตัวขึ้นเฉพาะในที่ราบลุ่มไซบีเรียตะวันตก ที่ขอบด้านใต้ของเขตดินแห้งแล้งสมัยใหม่ ขณะนี้มีเกาะที่หายากมากมาย - เลนส์ของหินเพอร์มาฟรอสต์ที่มีอุณหภูมิสูงกว่า -0.5 องศาเซลเซียส ซึ่งจำกัดอยู่ในพื้นที่พรุ หลังจากการละลายของพวกเขาชายแดนด้านใต้ของเขตดินแห้งแล้งจะถอยกลับไปทางทิศเหนือ 300 กม. หรือมากกว่านั้นการละลายของพรุพรุที่บวมด้วยน้ำแข็งจะมาพร้อมกับการทรุดตัวของพื้นผิวอย่างรุนแรง แต่สิ่งนี้จะไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่รุนแรงต่อธรรมชาติ สิ่งแวดล้อมและกิจกรรมของมนุษย์: บึงพรุดินแห้งแล้งหายากและไม่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมทางเศรษฐกิจเลย ...

โซนที่สองคือดินแดนที่ดินเยือกแข็งจะละลายทุกที่ภายในปี 2593 ทางตอนเหนือของยุโรปส่วนหนึ่งของรัสเซียเขตดินเยือกแข็งในเวลานี้จะถอยไปทางเหนือหรือตะวันออกเฉียงเหนือ 50-100 กม. ในไซบีเรียตะวันตก - 100-250 กม. ทางตอนใต้ของที่ราบสูงไซบีเรียตอนกลาง - โดย 600 กม. ในภูเขา การเปลี่ยนแปลงในเขตดินเยือกแข็งจะน้อยที่สุด: หมู่เกาะเพอร์มาฟรอสต์จะละลายทุกที่เฉพาะบนสันเขา Yenisei และในส่วนเล็ก ๆ ของภูเขาทางตอนใต้ของไซบีเรียและทรานส์ไบคาเลียทางตะวันออกเฉียงใต้ เช่นเดียวกับในโซนก่อนหน้าผลที่ตามมาของการละลายของหินที่แช่แข็งจะไม่สำคัญ: เกาะและหินแช่แข็งจำนวนเล็กน้อยซึ่งไม่สะดวกที่สุดสำหรับผืนดินของมนุษย์ - บึงพรุในพื้นที่ที่มีตะไคร่น้ำสูงของไทกาบนพื้นสีเทาแคบ , หุบเขาลึก, บนเนินลาดของแสงเหนือ - จะหายไป อุณหภูมิปัจจุบันของหินเหล่านี้ไม่ต่ำกว่า -1 องศาเซลเซียส

โซนที่สามรวมอาณาเขตเข้าด้วยกันซึ่งภายในปี 2050 การละลายของดินเยือกแข็งจะไม่เกิดขึ้นทุกที่ อุณหภูมิปัจจุบันของดินเยือกแข็งที่นี่แตกต่างกันไปส่วนใหญ่อยู่ในช่วงตั้งแต่ -1 ถึง -5 องศาเซลเซียส เฉพาะหินน้ำแข็งต่ำที่มีอุณหภูมิไม่ต่ำกว่า -1 ... -1.5 องศาเซลเซียสเท่านั้นที่จะละลาย ส่วนใหญ่เป็นทรายและหิน ความกว้างของโซนละลายน้ำแข็งบางส่วนทางตอนเหนือของยุโรปของรัสเซียจะสูงถึง 30-100 กม. ทางตอนเหนือของไซบีเรียตะวันตก - 40-200 กม. ในไซบีเรียตะวันออก - 240-820 กม.

โซนนี้ยังรวมถึงส่วนหนึ่งของเทือกเขาต่ำทางตอนใต้ของไซบีเรีย, Transbaikalia, ทางใต้ของตะวันออกไกล และ Kamchatka ในละติจูด 60-62 องศาเหนือ

โซนที่สี่ เป็นโซนของชั้นดินเยือกแข็งที่ค่อนข้างคงตัว ได้แก่ โซนเหนือของชั้นดินเยือกแข็งที่มีน้ำแข็งมากที่สุด อุณหภูมิต่ำหิน - จาก -3 ถึง -16 องศาเซลเซียส พลังของพวกเขาวัดได้หลายร้อยเมตร ด้วยระดับที่คาดการณ์ไว้ของภาวะโลกร้อน จึงไม่รวมถึงการละลายของหินแช่แข็งในบริเวณนี้ เฉพาะพื้นที่ของทาลิกจะเพิ่มขึ้นเล็กน้อย

ดังนั้น บนพื้นฐานของข้อมูลข้างต้น เราสามารถสรุปเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงในเขตดินเยือกแข็งของรัสเซียได้ในช่วงกลางศตวรรษที่ 21 ใน 50 ปี อุณหภูมิของผิวดินจะเพิ่มขึ้น 0.9-2.3 C 0 และความลึกของการละลายตามฤดูกาลจะเพิ่มขึ้น 15-33% เป็นผลให้ชายแดนด้านใต้ของเขตดินแห้งแล้งบนที่ราบและที่ราบสูงจะถอยไปทางเหนือและตะวันออกเฉียงเหนือประมาณ 50-600 กม. หากเราเพิ่มโซนการหลอมละลายบางส่วนไปยังโซนของการละลายของดินเยือกแข็งโดยสมบูรณ์แล้วโดยทั่วไปจะเกิดโซนการสลายตัวของ permafrost ซึ่งความกว้างทางตอนเหนือของยุโรปของรัสเซียจะถึง 50-200 กม. ในไซบีเรียตะวันตก - 800 กม. และในไซบีเรียตะวันออก - 1,500 กม. หมู่เกาะและมวลน้ำแข็งที่เย็นยะเยือกในเทือกเขาทรานส์ไบคาเลีย ทางใต้ของฟาร์อีสท์และคัมชัตกาจะลดลงอย่างมาก แต่จะไม่หายไปอย่างสมบูรณ์

ผลกระทบเชิงลบของภาวะโลกร้อนจะสังเกตได้ทั่วทั้งเขตดินเยือกแข็ง: ความเสื่อมโทรมของชั้นน้ำแข็งที่เพิ่มขึ้นทั้งในแนวตั้งและแนวนอน การหยุดชะงักของการทำงานของระบบธรรมชาติและทางเทคนิคการออกแบบซึ่งไม่ได้คำนึงถึงความเป็นไปได้ของภาวะโลกร้อนของสภาพอากาศและการเสื่อมสภาพของดินที่แห้งแล้ง ในพื้นที่ที่ชั้นดินเยือกแข็งค่อนข้างคงที่ (โซนที่สามและสี่ในรูปที่ 3) เนื่องจากปริมาณน้ำแข็งสูงของขอบฟ้าบนของหินน้ำแข็ง ความลึกของการละลายตามฤดูกาลที่เพิ่มขึ้นเล็กน้อยจะนำไปสู่การเปิดใช้งานของ กระบวนการทำลายชั้นดินเยือกแข็ง เช่น เทอร์โมคาร์สต์ การกัดเซาะจากความร้อน และการละลายของน้ำแข็ง กระบวนการทำลายล้างแนวชายฝั่งของทะเลอาร์กติกจะทวีความรุนแรงขึ้น เศรษฐกิจของภาคเหนือจะต้องเสียค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมเพื่อความปลอดภัยของฐานรากที่เป็นน้ำแข็งของอาคารและโครงสร้างทางวิศวกรรม

ภาวะโลกร้อนและเขตดินเยือกแข็งที่คาดว่าจะเกิดขึ้นในช่วงกลางศตวรรษที่ 21 เทียบได้กับภาวะโลกร้อนในช่วงภูมิอากาศแบบโฮโลซีนที่เหมาะสมที่สุดเมื่อ 4600-8000 ปีก่อน เมื่อเขตแดนทางใต้ของเขตดินแห้งแล้งถอยกลับไปทางเหนือและเข้ามาใกล้ ตำแหน่งที่คาดการณ์ไว้ในปี 2050 ในพื้นที่ที่ดินเยือกแข็งยังคงอยู่ ความลึกของการละลายตามฤดูกาลเพิ่มขึ้น การวิเคราะห์โครงสร้างของขอบฟ้าดินที่แห้งแล้งด้านบนทำให้เราสามารถระบุความลึกของการละลายตามฤดูกาลได้ในขณะนี้ ในภูมิภาคอาร์กติกและเทือกเขาแอลป์ ปรากฏว่ามากกว่าความลึกในปัจจุบัน 20-40% ซึ่งเทียบได้กับค่าที่คาดการณ์ไว้ของการเพิ่มขึ้นของความหนาของชั้นที่ละลายตามฤดูกาลภายในปี 2593 ความบังเอิญนี้ยืนยันอีกครั้งถึงความเป็นจริงของสถานการณ์ที่เสนอเกี่ยวกับสภาพอากาศและภาวะโลกร้อนที่เย็นจัด

รูปแบบภูมิภาคของสภาพวิศวกรรมและธรณีวิทยาและการแบ่งเขต แพลตฟอร์มไซบีเรีย

การก่อตัวและลักษณะทางธรณีวิทยาและโครงสร้างการแบ่งเขตทางวิศวกรรม - ธรณีวิทยาของแพลตฟอร์มไซบีเรียเป็นสิ่งจำเป็นในการสร้างรูปแบบของความแปรปรวนเชิงพื้นที่ของเงื่อนไขทางธรณีวิทยาวิศวกรรมในอาณาเขตของตน งานนี้สามารถแก้ไขได้สำเร็จด้วยการปฏิบัติตามหลักการทางประวัติศาสตร์และพันธุกรรมอย่างเคร่งครัดของการศึกษาและการจัดระบบของปัจจัยทั้งหมดที่กำหนดเงื่อนไขทางวิศวกรรมและธรณีวิทยาของอาณาเขต การแบ่งเขตทางธรณีวิทยาเชิงวิศวกรรมระดับภูมิภาคของแพลตฟอร์มไซบีเรียนั้นขึ้นอยู่กับการวิเคราะห์ทางธรณีวิทยาทางวิศวกรรมของหินและองค์ประกอบเชิงซ้อนซึ่งเป็นการศึกษารูปแบบการกระจายของพวกมันในเปลือกโลก

ลักษณะทางธรณีวิทยาวิศวกรรมสมัยใหม่ของหินในดินแดนนี้เกิดขึ้นภายใต้อิทธิพลของระบอบการแปรสัณฐานที่ซับซ้อนและสภาพภูมิอากาศตลอดทุกขั้นตอนของการพัฒนาทางธรณีวิทยา ขึ้นอยู่กับความคิดที่ทันสมัยเกี่ยวกับ โครงสร้างทางธรณีวิทยาแพลตฟอร์มไซบีเรียและกฎหมายของการพัฒนามันเป็นไปได้ที่จะสร้างความสัมพันธ์ทางพันธุกรรมระหว่างโครงสร้างองค์ประกอบสถานะคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของหินและคอมเพล็กซ์ของพวกเขาการ จำกัด คอมเพล็กซ์เหล่านี้ในโครงสร้างทางธรณีวิทยาบางอย่าง

แพลตฟอร์มไซบีเรียมีโครงสร้างสองชั้น ขั้นโครงสร้างด้านล่างประกอบด้วยการก่อตัวที่ซับซ้อนและมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากของยุค Archean และ Proterozoic ยุคแรก ซึ่งก่อตัวเป็นชั้นใต้ดินของแท่น พวกเขาออกมาบนพื้นผิวของวัน บนโล่ Aldan และ Anabar และในส่วน Angara-Kan ของสันเขา Yenisei ชั้นโครงสร้างด้านบนประกอบด้วยหินตั้งแต่ปลาย Proterozoic ถึง Quaternary age

สภาพดินเยือกแข็งและอุทกธรณีวิทยารูปแบบของการกระจายและความหนาของดินเยือกแข็งส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับลักษณะทางประวัติศาสตร์ ภูมิอากาศ ธรณีวิทยา และโครงสร้างของแท่น เมื่อพิจารณาถึงพลวัตของการเปลี่ยนแปลงในสภาพทางธรณีวิทยาในโฮโลซีนแล้ว เขตธรณีวิทยาสองแห่งสามารถแยกแยะได้บนอาณาเขตของแพลตฟอร์มไซบีเรีย: เหนือและใต้ ขอบเขตของโซนเกิดขึ้นพร้อมกับขอบเขตของการปิดชั้นโฮโลซีนตอนปลายและไพลสโตซีนด้วยการแช่แข็งและมีความสำคัญทางธรณีเทคนิคอย่างมาก เนื่องจากแบ่งอาณาเขตด้วยลักษณะทางธรณีวิทยาสมัยใหม่ที่แตกต่างกัน (ดูภาคผนวก ตารางที่ 2) ที่ขอบ ความหนาของชั้นแช่แข็งจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว โดยเน้นอายุที่แตกต่างกัน ใกล้กับขอบเขต ยังมีการเปลี่ยนจากการขยายพันธุ์แบบต่อเนื่องเป็นการขยายพันธุ์แบบเกาะผ่านโซนการเปลี่ยนผ่านของการขยายพันธุ์ดินเยือกแข็งแบบไม่ต่อเนื่อง ทางใต้ของเส้นนี้ไม่มีหินแข็งและก้อนน้ำแข็งที่สังเคราะห์จาก Pleistocene แต่มีการแพร่หลายในวงกว้าง

ด้วยความหลากหลายของอิทธิพลของปัจจัยระดับภูมิภาคและระดับท้องถิ่นในอาณาเขตของแพลตฟอร์มไซบีเรียทำให้สามารถตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงตามเขตพื้นที่ในลักษณะหลักของชั้นแช่แข็งได้ ในพื้นที่ทางตอนใต้ของแท่น อุณหภูมิของหินแช่แข็งจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 0 ถึง -1 °และความหนาของมวลเกาะของหินแช่แข็งจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 3 ถึง 50 ม. ในพื้นที่ภาคเหนือของแท่นอุณหภูมิของหิน ลดลงเป็น -14 °และชั้นแช่แข็งสูงถึง 1500 ม. และเกิดขึ้นได้ทุกที่ พื้นที่ของทาลิกที่นี่ไม่เกินสองสามเปอร์เซ็นต์

ความแตกต่างภายในขอบเขตของสภาพทางธรณีวิทยาถูกกำหนดโดยอิทธิพลของปัจจัยระดับภูมิภาคและระดับท้องถิ่น ปัจจัยที่สำคัญที่สุดในภูมิภาคคือการเคลื่อนตัวของเปลือกโลกของแต่ละภูมิภาค เมื่อประเมินบทบาทของการเคลื่อนที่แบบนีโอเทคโทนิกจากจุดยืนทางธรณีวิทยา ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษในสองด้าน: ด้านหนึ่ง การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในการบรรเทา และอีกด้านหนึ่ง การก่อตัวและการฟื้นฟูความผิดปกติของเปลือกโลก การยกที่เสถียร (จาก 100 ถึง 500 ม.) เป็นลักษณะเฉพาะของแพลตฟอร์มไซบีเรียส่วนใหญ่และทำให้เกิดการบรรเทาแบบผ่าเหมือนที่ราบสูง ซึ่งความสูงสัมบูรณ์มักจะไม่เกินเพดานของการผกผันของอุณหภูมิอากาศ ภายใต้สภาวะที่มีความกดอากาศสูงสุดในฤดูหนาว อุณหภูมิของหินจะเพิ่มขึ้นจากก้นหุบเขาไปสู่แหล่งต้นน้ำ การไล่ระดับระดับความสูงของอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นโดยเฉลี่ยอยู่ที่ 2-3 ° / 100 ม.

เฉพาะในพื้นที่ที่มีการยกตัวของเปลือกโลกสูงถึง 500-1,000 ม. (ที่ราบสูง Putorana, สันเขา Yenisei, ที่ราบสูง Angara-Lena และ Aldan) ความโล่งใจเพิ่มขึ้นเหนือเพดานของการผกผันของอุณหภูมิอากาศและความสม่ำเสมอของเส้นรุ้งในการก่อตัวของลักษณะหลัก ของชั้นแช่แข็งถูกละเมิดโดยอิทธิพลของการถ่ายเทความร้อนคุณสมบัติ altitudinal-zonal ที่นี่ เหนือเพดานผกผัน ความรุนแรงของสภาวะดินเยือกแข็งที่เพิ่มสูงขึ้นด้วยการเพิ่มขึ้นใน ความสูงที่แน่นอนภูมิประเทศ. ความลาดชันของการลดอุณหภูมิของหินที่มีความสูงประมาณ 0.5-0.7 ° / 100 ม.ด้วยความสูงที่เพิ่มขึ้นทุก ๆ 100 ม. ความหนาของชั้นไครโอเจนิกส์จะเพิ่มขึ้น 40-50 ม. -15 °,มีไรบ้าง 7-8 °ด้านล่างโซนที่กำหนด (Fotiev et al., 1974)

ในอาณาเขตส่วนใหญ่ หินชั้นเกิดขึ้นจริงจากพื้นผิว โครงสร้างการแช่แข็งถูกกำหนดโดยการแตกหัก ความพรุน และปริมาณน้ำที่จุดเริ่มต้นของการแช่แข็ง การแตกหักอย่างรุนแรงและด้วยเหตุนี้ปริมาณน้ำแข็งของชั้นหินถึงความลึก 30-50 ม. เป็นลักษณะเฉพาะ โซนภาคเหนือ... ในบรรดากระบวนการแช่แข็ง การพัฒนามากที่สุดคือ: การผุกร่อนด้วยการแช่แข็งและการคัดแยกดิน กระบวนการทางลาด รวมถึงการแตกร้าวของดินด้วยน้ำค้างแข็งด้วยการก่อตัวของลิ่มน้ำแข็งและเส้นสายดินหลัก การทรุดตัวและการสะสมสัมพัทธ์ได้กำหนดลักษณะทางธรณีวิทยาของที่ราบลุ่มภาคกลางของยาคุตไว้ล่วงหน้า การแช่แข็งของชั้นทราย-argillaceous หนาที่นี่ส่วนใหญ่เกิดขึ้นพร้อมกันกับการสะสมของตะกอนอันเป็นผลมาจากการที่ตะกอนมีลักษณะเฉพาะด้วยปริมาณน้ำแข็งที่สำคัญเนื่องจากน้ำแข็งซีเมนต์และการพัฒนาที่กว้างของน้ำแข็งลิ่มสังเคราะห์หนา (สูงถึง 50 ม.) . เนื่องจากปริมาณน้ำแข็งที่สูงของตะกอนควอเทอร์นารีและการพัฒนาในวงกว้างของน้ำแข็งซ้ำ กระบวนการเทอร์โมคาร์สต์ การแตกร้าวของน้ำแข็งและการบวมจึงได้รับการพัฒนาอย่างกว้างขวาง

การต่ออายุของเก่าและการก่อตัวของรอยเลื่อนเปลือกโลกใหม่ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการเปลี่ยนแปลงของน้ำใต้ดินและกำหนดลักษณะเฉพาะของการก่อตัวของสภาพทางธรณีวิทยาบนที่ราบสูง Putorana ตามแนวตะวันออกของรางน้ำ Predverkhoyansk ภายในโล่ Aldan ความจำเพาะของสภาพธรณีเยือกแข็งที่แห้งแล้งในภูมิภาคเหล่านี้ประกอบด้วยการลดลงของความหนาของชั้นดินเยือกแข็ง (permafrost) ความต่อเนื่องที่เพิ่มขึ้น และอุณหภูมิของหินที่เพิ่มขึ้น

บนแท่นส่วนใหญ่ สภาพทางธรณีวิทยามีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับสภาวะอุทกธรณีวิทยา เนื่องจากความจริงที่ว่าในส่วนแนวตั้งโซนไฮโดรเคมีและอุทกพลศาสตร์ในโครงสร้างอุทกธรณีวิทยาที่แตกต่างกันจะถูกแทนที่ในลำดับที่แตกต่างกันและความหนาของพวกมันแตกต่างกันไปอย่างมากในกระบวนการทำความเย็นขอบฟ้าบนของเปลือกโลกต่ำกว่า 0 °อย่างเคร่งครัดตาม สภาพแวดล้อม โครงสร้างของชั้นแช่แข็งที่แตกต่างกัน

ประเภทของชั้นแช่แข็งของแพลตฟอร์มไซบีเรีย: ประเภท 1 ชั้น; ประเภท 2 ระดับ II; 3 เตียงสองชั้น III; ประเภท 4-II, IV, VI; ประเภท 5-II, III, VII และ VIII; 6-subtype "b" ของชั้นแช่แข็งประเภท II พรมแดน: แอ่งอุทกวิทยา 7 แห่งของลำดับที่ 1; 8 พื้นที่ของการกระจายชั้นแช่แข็งประเภทต่างๆ 9 พื้นที่ของการกระจายประเภทย่อยของชั้นแช่แข็ง; 10 พื้นที่ของดินเยือกแข็ง แอ่ง A-artesian ที่มีดัชนี 1-8 ตามลำดับ: Khatangsky, Anabaro-Olenekksiy, Kotuisky, Oleneksky, Tungusky, Yakutsky, Angara-Lensky, ไซบีเรียตะวันตก ระบบ G ของมวลอุทกธรณีวิทยาที่มีดัชนี 1-10 ตามลำดับ: Taimyr, Khantayskaya, Anabarskaya, Patomo-Vitimskaya, Baikal-Charskaya, Aldanskaya, Verkhoyano-Kolymskaya, East Sayanskaya, Daurskaya

ชั้นแช่แข็งประเภทแรกได้รับการพัฒนาเฉพาะในภาคตะวันออกและ ภาคใต้ชานชาลา ภายในขอบเขตของแอ่งน้ำบาดาล Yakutsk และ Angara-Lena รวมถึงภายในระบบ Yenisei และ Aldan ของเทือกเขาอุทกธรณีวิทยา เฉพาะภายในขอบเขตของแอ่งเหล่านี้ ใต้ชั้นดินเยือกแข็งโดยตรง ในรอยแตกและรูพรุนของหิน การสะสมของน้ำจืด ซึ่งส่วนใหญ่เป็นองค์ประกอบไฮโดรคาร์บอเนต สำหรับการจ่ายน้ำเพื่ออุตสาหกรรมและน้ำดื่ม

ชั้นแช่แข็งสองชั้นของประเภทที่สองตรงบริเวณภาคกลางและภาคเหนือของแพลตฟอร์มไซบีเรียภายในขอบเขตของ Anabar-Oleneksky, Kotuisky, Oleneksky, Tungusky และ Yakutsky ( ภาคตะวันตก) อ่างบาดาล ภายในขอบเขตของแอ่งเหล่านี้ ใต้ชั้นดินเยือกแข็งโดยตรง ในรอยแตกและรูพรุนของหิน มีการสะสมของน้ำเกลือและน้ำเกลือที่มีอุณหภูมิติดลบขององค์ประกอบคลอไรด์ที่โดดเด่น การทำให้เป็นแร่ของพวกเขาถึง 100-200 g / l และเฉพาะในอ่าง Anabar-Olenek - 20-30 g / l

การสะสมของน้ำจืดขององค์ประกอบไฮโดรคาร์บอเนตสามารถพบได้ที่นี่เฉพาะภายในขอบเขตของการกรองแบบตาบอดในช่องทางและที่ราบน้ำท่วมถึง แม่น้ำใหญ่ตลอดจนใต้อ่างน้ำของทะเลสาบน้ำจืดขนาดใหญ่ที่ไม่เป็นน้ำแข็ง
ชั้นแช่แข็งสองชั้นของประเภทที่สามได้รับการพัฒนาในอาณาเขตของระบบ Anabar ของเทือกเขาอุทกธรณีวิทยาซึ่งประกอบด้วยหินผลึกหนาแน่น ที่นี่หินที่เย็นจัดวางอยู่บนชั้นดินเยือกแข็งดังนั้นการสะสมของน้ำจืดจึงถูก จำกัด เฉพาะหินของชั้นที่ละลายตามฤดูกาลเท่านั้นเช่นเดียวกับการกรองแบบตาบอดภายใต้ช่องทางของแม่น้ำขนาดใหญ่

โครงสร้างที่ซับซ้อนของชั้นไครโอเจนิกส์มีลักษณะเฉพาะที่ที่ราบสูงปูโตรานา ที่นี่บนลุ่มน้ำต่ำและในหุบเขามีการพัฒนาชั้นของประเภทที่สองและในส่วนภูเขาสูงของประเภทที่สาม, ที่เจ็ดและแปดซึ่งมีลักษณะเด่นของหินแข็งในส่วนที่รอยแตกและรูขุมขนซึ่ง ไม่มีน้ำหรือน้ำแข็ง (แผนที่ตามอัตภาพแสดงชั้นแช่แข็งประเภทที่แปด) ในบริเวณนี้ เห็นได้ชัดว่าน้ำ subpermafrost สดจะหายไปโดยสิ้นเชิง

ชั้นไครโอเจนิกส์ประเภทที่สี่และที่หกส่วนใหญ่จะถูกกักขังไว้ที่ระเบียงใต้ทะเลต่ำและชั้นของทะเลในมหาสมุทรอาร์กติก ชั้นแช่แข็งประเภทนี้มีลักษณะเด่นในส่วนของการสะสมของน้ำใต้ดินอุณหภูมิติดลบของแหล่งกำเนิดทางทะเล นอกจากประเภทที่สี่ที่แสดงบนแผนที่แล้ว ซากที่จมอยู่ในทะเล ชั้นที่ 2 ของอุณหภูมิที่เย็นจัดของประเภทที่สองสามารถอยู่รอดได้ในพื้นที่ชายฝั่งน้ำตื้น

ธรณีวิทยาของหินยังเป็นหนึ่งในปัจจัยระดับภูมิภาคที่ส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อเงื่อนไขสำหรับการก่อตัวของสภาพแวดล้อมทางธรณีวิทยา ประการแรกควรให้ความสนใจกับรูปแบบการกระจายของหินดินเยือกแข็งและหินคาร์บอเนตในอาณาเขตของภูมิภาคและเพื่อประเมินสภาพภูมิภาคสำหรับการเกิดขึ้นและการพัฒนาของ karst แอ่ง Karst และบ่อบาดาลและเนินบาดาลของน่านน้ำ karst-stratal เป็นที่ทราบกันดีว่าเป็นพื้นที่ที่มีความเข้มข้นของการไหลบ่าของสปริง ดังนั้น ตลอดระยะเวลาการทำความเย็น น้ำบาดาลจึงขัดต่อสภาวะของการเยือกแข็งของหิน ทำให้เกิดสถานการณ์ทางธรณีวิทยา

ภายใต้อิทธิพลของภาวะโลกร้อนอันทรงพลังของน่านน้ำ Karst ในพื้นที่เหล่านี้ มากกว่า ความร้อนหิน ความไม่สม่ำเสมอที่สำคัญและความหนาต่ำของชั้นที่อุณหภูมิต่ำ ตัวอย่างคือแอ่งคาสต์ monoclinal ของขอบชานชาลาไซบีเรีย โดยเฉพาะอย่างยิ่งบนเนินเขาทางตอนใต้ของแอ่งยาคุตสค์ อ่างอังการา-เลนสค์ และอ่างอาร์ทีเซียนตุงกุสกา ในภูมิภาค Aldan พับ, อ่าง Yukhtinsko-Ylllymakhsky และ Gynamsky karst

ท่ามกลางปัจจัยท้องถิ่นที่มีอิทธิพลต่อการก่อตัวของอุณหภูมิของหินและในระดับที่น้อยกว่าคือความไม่ต่อเนื่องและความหนาของชั้นแช่แข็งจำเป็นต้องเน้น: การเปิดรับความลาดชันหิมะปกคลุมพืชองค์ประกอบและความชื้นของตะกอนควอเทอร์นารี . พวกมันเปลี่ยนค่าโซนของอุณหภูมิของหินอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องศึกษาอย่างระมัดระวังในระหว่างการศึกษาทางวิศวกรรมและธรณีวิทยาในแต่ละภูมิภาคแยกกัน หากไม่มีข้อมูลนี้ เป็นเรื่องยากและบางครั้งก็เป็นไปไม่ได้ที่จะคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงในสถานการณ์ทางธรณีวิทยาในกระบวนการพัฒนาภูมิประเทศ

การก่อสร้างในพื้นที่ดินเยือกแข็ง

คุณสมบัติของการก่อสร้างในเขตดินแห้งแล้งการก่อสร้างอาคารและสิ่งปลูกสร้างในภาคใต้ที่อุณหภูมิของอากาศไม่ต่ำกว่า 5 องศา และการก่อสร้างในไซบีเรียแตกต่างกัน มีหลายปัจจัยที่ต้องพิจารณาที่นี่ อาคารที่สร้างขึ้นโดยไม่คำนึงว่าดินเยือกแข็งอาจใช้ไม่ได้ในเวลาต่อมา สิ่งนี้เกิดขึ้นเพราะในฤดูร้อนโลกอุ่นขึ้นอย่างไม่สม่ำเสมอหลายสิบเซนติเมตร เมื่อละลายดินจะเปียกและบางครั้งก็เป็นของเหลว มันตกลงครีพ ส่วนนั้นของอาคารซึ่งดินอ่อนตัวลงก็ทรุดตัวลง ในฤดูหนาว ดินจะแข็งตัวอีกครั้ง ดินเปียกจะพองตัวและอาคารบิดเบี้ยวและบางครั้งก็พังทลาย

การปรากฏตัวของดินเยือกแข็งในบางภูมิภาคของประเทศของเราก่อให้เกิดปัญหามากมายสำหรับนักวิทยาศาสตร์ ซึ่งการแก้ปัญหามีความสำคัญอย่างยิ่งในทางปฏิบัติ งานเหล่านี้ส่วนใหญ่ได้รับการแก้ไขโดยนักวิทยาศาสตร์แล้ว ต่อ ปีที่แล้วในภาคเหนือและตะวันออกของประเทศของเรา มีการสร้างเมืองและเมืองหลายร้อยแห่ง หลายคนยืนอยู่บนดินเยือกแข็งและยืนหยัดอย่างมั่นคงมานานหลายศตวรรษ อย่างน้อยขอให้เราระลึกถึงเมืองอย่าง Norilsk ที่สร้างขึ้นเหนือเส้นอาร์กติกเซอร์เคิล ถนนในโนริลสค์สร้างขึ้นด้วยอาคารหลายชั้น โรงงาน โรงเรียน โรงพยาบาล โรงภาพยนตร์ และอาคารที่พักอาศัยได้ถูกสร้างขึ้นในเมือง

อาคารเหล่านี้ตั้งอยู่เป็นเวลาหลายปีโดยสร้างขึ้นบน "ขาไก่" ของเสาเข็มคอนกรีตเสริมเหล็ก ส่วนล่างของมันลึกเข้าไปในชั้นของดินเยือกแข็งและเหนือพื้นผิวโลกพวกมันขึ้นไปไม่เกินหนึ่งเมตร อากาศไหลได้อย่างอิสระใต้อาคาร ดินจะแข็งตัวในฤดูหนาว ละลายในฤดูร้อน แต่สิ่งนี้ไม่ส่งผลกระทบต่ออาคาร เนื่องจากกองคอนกรีตเสริมเหล็กถูกแช่แข็งอย่างแน่นหนาด้วยฐานรากของพวกมันในชั้นดินเยือกแข็งและทำให้มันเป็นเหมือนเห็บ เมือง Norilsk เชื่อมต่อกับทางรถไฟกับเมืองท่า Dudinka ซึ่งเติบโตบนฝั่งแม่น้ำ Siberian Yenisei ทางรถไฟสายนี้อยู่เหนือสุดของโลก เหมืองหลายร้อยแห่งได้ถูกสร้างขึ้นในเขตดินเยือกแข็ง ทำให้ประเทศของเรามีถ่านหิน แร่โพลีเมทัลลิก ดีบุก ทอง เพชร และแร่ธาตุที่มีค่าอื่น ๆ อีกมากมาย ดินแดนทางเหนืออันกว้างใหญ่ที่ปกคลุมด้วยดินเยือกแข็งกำลังเปลี่ยนแปลง เผยให้เห็นความร่ำรวยของมัน

เมื่อสร้างในพื้นที่ที่มีดิน permafrost การเลือกสถานที่ที่ถูกต้องสำหรับการก่อสร้างด้วยดินที่ไม่สั่นคลอนจะไม่ขึ้นอยู่กับการก่อตัวของน้ำแข็งและความล้มเหลวมีความสำคัญเป็นพิเศษ นอกจากนี้ จำเป็นต้องเลือกโซลูชันการวางแผนพื้นที่และโครงสร้างตลอดจนวิธีการก่อสร้าง เพื่อให้แน่ใจว่าอาคารมีคุณสมบัติการทำงานตามปกติ

ขึ้นอยู่กับสภาพทางธรณีวิทยาอุทกธรณีวิทยาและภูมิอากาศการก่อสร้างอาคารในพื้นที่ดินแห้งแล้งจะดำเนินการโดยวิธีการต่อไปนี้:

การก่อสร้างอาคารโดยใช้วิธีการทั่วไปวิธีนี้ใช้เมื่อฐานเป็นหินหรือกึ่งหินที่ไม่มีรอยแยกที่มีน้ำแข็งหรือดินเยือกแข็ง ที่นี่ permafrost ไม่มีความสำคัญในทางปฏิบัติ

หากความลึกของฐานรากดังกล่าวสูงถึง 3 ม. แสดงว่าฐานรากนั้นพึงพอใจกับฐานรากทั่วไป ถ้าความลึก 3-4 เมตร - เสาคอนกรีตเสริมเหล็กหรือเสาเข็มและที่ความลึกมากกว่า 4 เมตร - กองที่มีเสาเข็มลึกเข้าไปในความหนาของโครงสร้างที่ไม่ถูกรบกวนโดยการจัดหลุมเจาะ

เมื่อสร้างบนพื้นหินแข็งที่แตกร้าว ความแข็งแรงของฐานรากจะเพิ่มขึ้นโดยการเจาะบ่อน้ำและฉีดไอน้ำเข้าไปภายใต้ความกดดันให้น้ำแข็งละลายและทำให้ชั้นดินร้อนถึง 50 ° C หลังจากนั้นปูนซีเมนต์จะถูกฉีดเข้าไปในรอยแตกภายใต้ความกดดันทันที ซึ่งแข็งตัวจนชั้นดินเย็นตัวลง วิธีการเดียวกันนี้ใช้ในการสร้าง taliks ที่มีกำลังเพียงพอในกรณีที่ไม่มี permafrost inclusion

การรักษาดินฐานในสภาพดินเยือกแข็งวิธีนี้ใช้สำหรับการทรุดตัวและดินที่มีน้ำแข็งอิ่มตัวอื่น ๆ ที่มีความหนาอย่างน้อย 15 เมตรและมีความเสถียร ระบอบอุณหภูมิ... หากอาคารได้รับความร้อน ฐานจะได้รับการปกป้องจากการละลายอย่างน่าเชื่อถือโดยการจัดวางใต้ดินเย็นที่มีความสูง ขึ้นอยู่กับความกว้างของอาคารตั้งแต่ 0.5 ถึง 1 ม. ขึ้นไป

เพื่อระบายอากาศใต้ดิน ช่องระบายอากาศจะจัดอยู่ในห้องใต้ดิน ซึ่งทำให้สามารถควบคุมปริมาณอากาศได้ขึ้นอยู่กับฤดูกาล

การละลายของดินที่ฐานวิธีนี้ใช้ในการก่อสร้างบนดินที่ไม่มีการละลายขนาดใหญ่ เพื่อให้แน่ใจว่าดินละลายช้าและสม่ำเสมอ ขอแนะนำให้ใช้ความลึกขั้นต่ำ (แต่ไม่น้อยเชิงสร้างสรรค์) หากชั้นที่ใช้งานไม่ได้ประกอบด้วยดินที่สั่นสะเทือนและแทนที่ชั้นดินที่ใช้งานอยู่หากมีการสั่นของหิน .

ด้วยวิธีนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงความแข็งแกร่งโดยรวมของอาคาร (โดยการจัดสายพานคอนกรีตเสริมเหล็กแบบต่อเนื่อง ตะเข็บเสาหิน ฯลฯ )

การละลายดินเบื้องต้นและการบดอัดที่ฐานวิธีนี้ใช้ได้กับอาคารที่มีความร้อนเมื่อไม่รวมการฟื้นฟูสภาพที่แช่แข็งของดินที่ละลายแล้ว การเลือกวิธีการใดๆ ในรายการจะดำเนินการจากการวิเคราะห์ทางเทคนิคและเศรษฐศาสตร์อย่างครอบคลุม

เมื่อออกแบบอาคารอุตสาหกรรม ควรกำหนดให้บล็อกอาคารเหล่านั้นเป็นอาคารเดี่ยว เป็นการสมควรที่สุดที่จะสร้างอาคารที่มีช่วงกว้างใหญ่ด้วยอุปกรณ์ที่วางอยู่บนกองที่ไม่เชื่อมต่อกับโครงอาคาร

สำหรับโครงสร้างที่ปิดล้อมจะใช้องค์ประกอบชั้นที่ทำจากวัสดุน้ำหนักเบาที่มีประสิทธิภาพ ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับความแน่นหนาของโครงสร้าง - ที่ข้อต่อขององค์ประกอบและที่ข้อต่อของแผง

แนะนำให้ใช้ดิน Permafrost ที่ฐานของฐานรากลึกที่มีตะแกรงหรือไม่มีตะแกรงย่างตามหลักการ I โดยขึ้นอยู่กับเงื่อนไขและข้อกำหนดต่อไปนี้:

- ดิน permafrost ควรเป็นส่วนใหญ่ประเภทการผสานอุณหภูมิซึ่งตลอดระยะเวลาการทำงานของสะพานจะไม่เกินค่าที่ใช้ในการคำนวณความจุแบริ่งของฐานราก

- ในสถานที่ที่มีหิมะตกหนักโปรไฟล์ตามยาวของถนนต้องแน่ใจว่ามีช่องว่างใต้สะพานภายในทางข้ามตามกฎไม่น้อยกว่า 3.5 ม.

- ช่องสัญญาณที่จุดข้ามสะพานควรได้รับการออกแบบในลักษณะที่ลดความเป็นไปได้ของการเกิดน้ำแข็งและเทอร์โมคาสต์ซึ่งจำเป็นต้องให้ความปลอดภัยสูงสุดของชั้นผิวดินภายในน้ำต่ำ ส่วนหนึ่งของช่องและทางผ่านของน้ำเข้มข้นใต้สะพาน ใช้ถาดหรืออุปกรณ์อื่นๆ เพื่อจุดประสงค์นี้ หากมาตรการดังกล่าวไม่เพียงพอ ขอแนะนำให้สกัดกั้นการไหลใต้ช่องจากด้านบนของสะพานที่ระยะ 50-100 ม. เช่น ใช้ม่านชั้นดินเยือกแข็งจัดโดยใช้อุปกรณ์ทำความเย็น เพื่อป้องกันการปรากฏตัวของเทอร์โมคาร์สต์ควรใช้มาตรการเพื่อแยกความเป็นไปได้ที่น้ำจะชะงักงันไปตามตลิ่งและใต้สะพานเป็นเวลานานรวมถึงความเสียหายที่สำคัญต่อตะไคร่น้ำในบริเวณทางข้ามสะพาน

- ส่วนล่างของช่องในบริเวณที่มีการกัดเซาะอย่างมีนัยสำคัญควรเสริมความแข็งแกร่งที่ความยาวอย่างน้อย 15 ม. ถึงด้านบนและด้านล่างของแกนของสะพานขนาดเล็ก

- องค์ประกอบเสาเข็ม (กอง ประเภทต่างๆ) ฐานรากควรฝังอยู่ในดินที่เย็นจัดซึ่งต่ำกว่าระดับการละลายสูงสุดที่เป็นไปได้จนถึงระดับความลึกเพื่อให้แน่ใจว่ามีการรับรู้ถึงภาระการออกแบบรวมถึงแรงของการโป่งของน้ำค้างแข็ง

- ส่วนล่างของเสาเข็มต้องอยู่สูงจากพื้นผิวน้ำแข็งใต้ดินอย่างน้อย 4 เมตรหรือดินที่มีน้ำแข็งสูง หากเงื่อนไขนี้ไม่สามารถทำได้ ดินดังกล่าวควรถูกตัดด้วยเสาเข็ม และหากไม่สามารถทำได้ การตัดสินใจใช้ดินที่มีน้ำแข็งสูงเป็นฐานควรทำแยกกัน

ดินเม็ดหยาบเพอร์มาฟรอสต์ใดๆ, ทรายหนาแน่นและมีความหนาแน่นปานกลาง, ดินเหนียวแข็ง, กึ่งแข็งและทนไฟ รวมทั้งดินอื่น ๆ ที่ไม่สามารถบีบอัดได้ในระหว่างการละลาย (แสดงโดยตะกอนสัมพัทธ์เมื่อละลายไม่เกิน 0.03) เหมาะเป็นฐานรากของฐานรากที่ใช้ตามหลักการ II เงื่อนไขของการรับรองความสามารถในการรับน้ำหนักของฐานและการกระจัดของส่วนบนของส่วนรองรับที่จัดทำโดยโครงการของตัวรองรับภายในความคลาดเคลื่อนปกติ

ในฐานรากของฐานรากควรใช้ดินแข็งที่เป็นของแข็งเป็นหลักตามหลักการ I. ในเวลาเดียวกันสำหรับฐานรากของสะพานรถไฟจำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจตลอดระยะเวลาการใช้งานอุณหภูมิของดินที่แช่แข็งของฐานคือ 0.5 ° C ต่ำกว่าอุณหภูมิการออกแบบสำหรับทรายและดินร่วนปนทราย และ 1 ° C - สำหรับดินร่วนและดินเหนียว

ควรใช้ดินที่แช่แข็งด้วยพลาสติกในฐานรากตามหลักการ II ในกรณีของความไม่เหมาะสมทางเทคนิคและเศรษฐกิจของการแก้ปัญหาดังกล่าว อนุญาตให้ใช้ดินเหล่านี้ตามหลักการ I (สำหรับสะพานรถไฟในลักษณะการทดลอง) หากตลอดระยะเวลาการทำงานของโครงสร้างโดยใช้ชุดของมาตรการ (เช่น อุปกรณ์ทำความเย็น การเติมหิน ช่องระบายอากาศ และมาตรการอื่นๆ) อุณหภูมิของดินจะไม่เกินความสามารถในการรับน้ำหนักในแง่ของความแข็งแรงและความสามารถในการเปลี่ยนรูปของฐานรากที่ยอมรับในการคำนวณ

ในกรณีนี้ ควรกำหนดจำนวนหน่วยทำความเย็นโดยคำนึงถึงปัจจัยความน่าเชื่อถือเท่ากับ 2

ควรใช้ดิน Permafrost ที่ฐานของฐานรากของสะพานเล็ก ๆ ตามหลักการเดียวกันไม่อนุญาตให้พักบางส่วนบนดินที่แช่แข็งและบางส่วนบนดินที่ไม่แช่แข็งหรือละลาย

ด้วยการสนับสนุนจำนวนมาก สะพานใหญ่อนุญาตให้ใช้หลักการสองประการสำหรับดินของฐานรากของฐานรองรับที่อยู่ใกล้เคียงโดยคำนึงถึงข้อกำหนดของมาตรฐาน สำหรับดินที่เป็นรากฐานของการสนับสนุนแต่ละอย่างไม่อนุญาตให้ใช้หลักการทั้งสองร่วมกัน

ดินเยือกแข็งบางครั้งเรียกว่า "น้ำแข็งใต้ดิน" น้ำแข็ง, หินประสาน, เกิดขึ้นในหลายรูปแบบ: เลนส์, เส้นเลือด, จุด, เวดจ์, ชั้นขนาดใหญ่, น้ำแข็งฟอสซิลที่เรียกว่า ในรัสเซียพื้นที่ทั้งหมดของหินแช่แข็งอยู่ที่ประมาณ 11 ล้านตารางเมตร กม. ดังนั้นดินเยือกแข็งจึงแผ่กระจายไปเกือบ 2/3 ของอาณาเขตของประเทศ ดินที่แช่แข็งถูกพบแม้อยู่ใต้น้ำบนชั้นวาง โดยทั่วไปการกระจายตัวของดินที่แห้งแล้งจะสอดคล้องกับพื้นที่ของทวีปที่มีอากาศหนาวเย็นและมีหิมะตกเล็กน้อยในฤดูหนาว ในเวลาเดียวกัน เป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่าภูมิอากาศแบบทวีปที่รุนแรงนั้นมีส่วนช่วยในการรักษาชั้นดินเยือกแข็งที่ก่อตัวขึ้นระหว่างธารน้ำแข็งควอเทอร์นารีเท่านั้น การกระจายตัวของชั้นดินเยือกแข็งที่น้อยกว่าในภาคตะวันตกของประเทศนั้นอธิบายได้จากการปรากฏตัวของธารน้ำแข็งที่ปกคลุม ซึ่งป้องกันไม่ให้ดินเยือกแข็งได้ลึก ในส่วนต่าง ๆ ของประเทศ ความหนาของดินเยือกแข็งนั้นแตกต่างกัน: มีตั้งแต่หลายสิบเมตรถึงหนึ่งกิโลเมตร ชั้นดินเยือกแข็งลึกจะไม่ได้รับผลกระทบจากความผันผวนของอุณหภูมิตามฤดูกาล ในพื้นที่กว้างใหญ่ของรัสเซียตอนเหนือและไซบีเรีย เสาหินก้อนเดียวที่แข็งเป็นน้ำแข็งตั้งอยู่ในส่วนลึก อย่างไรก็ตาม สถานะของพื้นน้ำแข็งไม่คงที่ ในปัจจุบันสามารถโต้แย้งได้ว่าความหนาวเย็นค่อยๆ ลดลงจากส่วนลึกของดาวเคราะห์ การกระจายตัวของดินเยือกแข็งมีหลายโซน

โซนการกระจายตัวของดินเยือกแข็งอย่างต่อเนื่อง

โซนนี้มีภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ที่ราบไซบีเรียตะวันตกส่วนใหญ่และทางตะวันออกเฉียงเหนือของไซบีเรีย ภายใต้สภาวะที่เย็นยะเยือกจะเกิดรูปแบบไมโครรีลีฟที่มีลักษณะเฉพาะหรืออุณหภูมิต่ำ (ที่สร้างขึ้นโดยน้ำแข็ง) ในน้ำค้างแข็งรุนแรง ดินจะแตกออกจากพื้นผิวและน้ำจะแทรกซึมเข้าไปในรอยแตกของน้ำค้างแข็ง การแช่แข็งจะขยายรอยแตกเหล่านี้และเกิดรูปหลายเหลี่ยมขัดแตะ บางครั้ง เลนส์น้ำแข็งก่อตัวขึ้นที่ระดับความลึกหนึ่งยกพื้นเหนือ และเนินดินบวมที่เรียกว่าไฮโดรแลคโคลิธปรากฏขึ้น ใน Central Yakutia เนินเขาดังกล่าวสูงถึง 40 เมตร เมื่อแรงดันของน้ำแข็งและน้ำในน้ำแข็งทะลุผ่านดิน น้ำจะแตกตัวออกสู่ผิวน้ำ ก่อตัวเป็นพื้นดิน บนเนินเขาของเทือกเขา Byrranga ก็มีหินทาเล็บที่แพร่หลายเช่นกัน นอกจากนี้ภายใต้อิทธิพลของการแช่แข็งสลับกันและการละลายของหินบนผาลาดพวกเขาเริ่มไหลลงมา กระบวนการไหลของดินเรียกว่า solifluction (จากคำภาษาละติน "soil" และ "outflow")
โซนการกระจายตัวของดินเยือกแข็งแบบไม่ต่อเนื่อง

ทางตอนใต้ของโซนที่มีการกระจายตัวของดินเยือกแข็งอย่างต่อเนื่องจะมีโซนของการกระจายแบบไม่ต่อเนื่อง นั่นคือท่ามกลางดินที่แช่แข็งมีพื้นที่ที่ไม่แช่แข็ง ที่สุด รูปแบบลักษณะในโซนนี้เป็นแอ่งเทอร์โมคาสต์หรืออนิจจา พวกมันก่อตัวขึ้นในบริเวณที่ดินทรุดตัวซึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากการละลายของดินเยือกแข็ง บ่อยครั้งที่แอ่งดังกล่าวถูกครอบครองโดยทะเลสาบ เป็นที่น่าสนใจว่าทะเลสาบดังกล่าวมีอายุสั้น น้ำจากพวกมันผ่านรอยร้าวในเส้นเลือดน้ำแข็งสามารถไหลลงสู่เตียงของแม่น้ำใกล้เคียง และที่ราบลุ่มเป็นแอ่งน้ำก่อตัวขึ้นแทนที่ทะเลสาบ

โซนการกระจายตัวของเกาะ permafrost

โซนนี้ครอบคลุมภูมิภาคไบคาลและภาคใต้ microrelief รูปแบบเดียวกันนี้แพร่หลายเช่นเดียวกับในโซนก่อนหน้า แต่พบได้น้อยกว่ามากและถูกคุมขังอยู่ใน "เกาะ" ของดินเยือกแข็ง

Permafrost ครอบคลุมพื้นที่ประมาณ. 10 ล้านกม. 2 หรือมากกว่า 60% ของอาณาเขตของรัสเซีย ชายแดนใต้การกระจายตัวของดินเยือกแข็งจะผ่านจากทิศตะวันตกเฉียงเหนือไปยังทิศตะวันออกเฉียงใต้จากคาบสมุทรโกลาไปยังปากแม่น้ำ Mezen และอีกเกือบตลอดอาร์กติกเซอร์เคิลไปจนถึงเทือกเขาอูราล ในไซบีเรียตะวันตก ชายแดนมีการตีแบบ sublatitudinal ตามแนวละติจูดของแม่น้ำ ออบถึงต้นกำเนิดของแม่น้ำ Taz และต่อไปที่แม่น้ำ Yenisei ไปที่ปากแม่น้ำ Podkamennaya Tunguska ซึ่งเลี้ยวไปทางทิศใต้อย่างรวดเร็ว ไปทางทิศตะวันออกของ Yenisei ดินเยือกแข็งมีการกระจายเกือบทุกที่ยกเว้นทางใต้ของคาบสมุทร Kamchatka Sakhalin และ Primorye (ดูรูปในหน้า 101 และแผนที่ในหน้า 102)

Permafrost (หรือ permafrost) หมายถึงหินที่ถูกแช่แข็งให้มีความลึกพอสมควรและไม่ละลายเป็นเวลานาน - จากหลายทศวรรษจนถึงหลายพันปี Permafrost ก่อตัวบนบก (ในภูเขาและบนที่ราบ) บนหิ้งของทะเลอาร์กติก (Barents, Kara ฯลฯ ) และใต้ธารน้ำแข็ง ความเป็นไปได้ของการแช่แข็งของหินภายใต้ธารน้ำแข็งนั้นพิจารณาจากอุณหภูมิของอากาศและความหนาของธารน้ำแข็ง (ในมวลน้ำแข็ง อุณหภูมิจะสูงขึ้น ด้วยความลึก 2-2.5 ° C ทุก ๆ 100 ม.)

ชั้นบนของเปลือกโลกซึ่งเป็นพื้นที่ของการกระจายตัวของดินเยือกแข็งเรียกว่าเขตดินแห้งแล้ง ขอบล่างของเขตดินแห้งแล้งคือไอโซเทอร์ม 0 ° C อุณหภูมิของขอบฟ้าดินแห้งแล้งตอนบนตอนต้นและปลายฤดูร้อนของปีสูงกว่า 0 ° C ในระหว่างกระบวนการแช่แข็งและการละลายเป็นวัฏจักร ชั้นที่ละลายตามฤดูกาลจะก่อตัวขึ้นบนหลังคา หากหินละลายได้ลึกกว่าชั้นนี้และไม่หยุดในฤดูหนาว หลังคาดินเยือกแข็งจะลดลงและตาลิกขนาดและความลึกต่างๆ จะปรากฏขึ้น

ลักษณะสำคัญของดินเยือกแข็งคือการกระจาย ความหนา ปริมาณน้ำแข็งและอุณหภูมิ การกระจายในอวกาศเป็นไปตามกฎหมายทางภูมิศาสตร์หลัก: การแบ่งเขตละติจูด, โซนระดับความสูงและเซกเตอร์ โดยธรรมชาติของการกระจายของดินแห้งแล้ง โซนดินแห้งแล้งละติจูดสองโซนมีความโดดเด่น:

I - ภาคเหนือ (การกระจายแบบต่อเนื่อง) และ II - ภาคใต้ (การกระจายแบบไม่ต่อเนื่องของชั้นน้ำแข็ง) โซนภาคใต้มันถูกแบ่งออกเป็นสามโซนย่อยขึ้นอยู่กับพื้นที่ที่ถูกครอบครองโดย permafrost หลายปี: II a - ไม่ต่อเนื่อง, II b - โดดเดี่ยวอย่างหนาแน่น, II c - เกาะและการกระจายตัวของชั้นดินเยือกแข็งเบาบาง ทางทิศใต้มีโซน (พื้นที่) ของหินแช่เยือกแข็ง

ดินแดนแห้งแล้งสองแห่งมีตัวแทนอยู่ในอาณาเขตของรัสเซีย: ยุโรป - ไซบีเรียตะวันตก (แอตแลนติก) สภาพภูมิอากาศและธรรมชาติที่พัฒนาภายใต้อิทธิพลของมวลอากาศในมหาสมุทรแอตแลนติก (และอาร์กติก) และเอเชียที่ตั้งอยู่ในเขต ฤทธิ์ของแอนติไซโคลนไซบีเรียและมีลักษณะแหลม ภูมิอากาศแบบทวีป... ความแตกต่างตามสาขาปรากฏชัดเจนที่สุดในความหนาของชั้นน้ำแข็งและตำแหน่งละติจูดของโซนและโซนย่อย (ดูตารางที่ 1 ในหน้า 103) Permafrost น่าจะเกิดขึ้นบนโลกหลังจากนายพล ความเย็นของสภาพอากาศที่ปลาย Pliocene -จุดเริ่มต้นของ Pleistocene หลังจากนั้นก็ถอยกลับหลายครั้งและก้าวหน้าอีกครั้ง บน ความทันสมัยหินชั้นดินเยือกแข็งส่วนใหญ่ได้รับอิทธิพลจากวิวัฒนาการของพวกมันในช่วงครึ่งหลังของไพลสโตซีนและในโฮโลซีน: สภาพภูมิอากาศเปลี่ยนแปลง ยุคของแผ่นน้ำแข็งสลับกับ interglacials ระดับน้ำทะเลอาจเพิ่มขึ้นเป็น +100 ม. หรือมากกว่า จากนั้นลดลงต่ำกว่าสมัยใหม่อย่างมีนัยสำคัญ หิ้งในอาร์กติก ทะเลกลายเป็นดินแห้ง (ดูตารางที่ 2เรา. 104-105) Permafrost มีร่องรอย (พระธาตุ) มากมายในสมัยโบราณ

ในภาคยุโรป-ตะวันตกของไซบีเรีย การละทิ้งชั้นแช่แข็งเป็นที่แพร่หลาย เก็บรักษาไว้ในช่วงที่มีการละลายสูงสุด ในภาคเหนือพวกเขานอนอยู่ด้วยกันภายใต้หินแข็งที่ทันสมัยและในภาคใต้ - แยกจากกัน (ชั้นดินเยือกแข็งสองชั้น) ทางตอนใต้ของเขตเยือกแข็ง พวกมันรอดชีวิตที่ระดับความลึก 50-100 ม. และถูกปกคลุมด้วยตะกอนที่ละลายแล้ว

การกระจายแผนที่ Permafrost

ตารางที่ 1

การกระจาย อุณหภูมิ และความหนาของดินเยือกแข็งในรัสเซีย

โซน (พื้นที่)	โซนย่อย	พื้นที่ชั้นดินเยือกแข็ง%	อุณหภูมิ, ° С	ชายแดนภาคใต้ของเขตย่อย ° N		กำลังสูงสุด m
				ภาคยุโรป-ไซบีเรียตะวันตก	ภาคเอเชีย	ภาคยุโรป-ไซบีเรียตะวันตก	ภาคเอเชีย
ฉันเหนือ		มากกว่า 95	-1 ถึง -10	66,5–68	64–65 (50–60*)	300–450	500 (200)– 1500***
II ใต้	IIa	75–95	จาก -0.5 ถึง -3	65–67,5 (53–58*)	60–64	100–450	100–700
	IIb	25–75	จาก 1 ถึง -	63,5–66	58–62 (50**)	50–300	(1000***) 0–100
	Iic	น้อยกว่า 25	1 จาก 2 ถึง -0.5	61	52–60	0–200	0–50

* ดินแดน Primorye และ Khabarovsk; ** ทรานส์ไบคาเลีย; *** ฝั่งซ้ายของ Vilyui ลุ่มน้ำ Markha

บนหิ้งของทะเลอาร์กติกของรัสเซียมีเกาะหินแข็งที่มีความหนาสูงสุด 50-100 ม. เกาะที่ใหญ่ที่สุดคือชั้นดินเยือกแข็งที่ยังไม่ละลายซึ่งยังไม่ละลายหลังจากการแช่แข็งครั้งสุดท้าย (Sartan)

ที่ราบลุ่มชายฝั่งทางตอนเหนือมีลักษณะเป็นหินแข็งที่แช่แข็งซึ่งมีเกลือที่ละลายน้ำได้มากกว่า 0.05% ในองค์ประกอบ นี่คือเหยื่อ ตะกอนทะเลที่เป็นดินเหนียวเป็นส่วนใหญ่ที่ไม่ละลายในยุคของสภาพภูมิอากาศที่เหมาะสมที่สุดและรักษาความเค็มเบื้องต้นไว้ เป็นแบบอย่างมากที่สุดสำหรับทุนดรา Bolshezemelskaya และคาบสมุทร Yamal และ Gydan ทางตะวันตกไซบีเรีย. ในไซบีเรียตอนกลางและตะวันออก พื้นที่หินแข็งน้ำเค็มคือ มีเพียงแถบแคบๆ ตามแนวอาร์กติกชายฝั่งที่เจาะเข้าไปในแผ่นดิน ตามหุบเขาของแม่น้ำลีนาและแม่น้ำโคลีมา ลงสระแม่น้ำลีนามีพื้นที่ที่ใหญ่ที่สุดในโลกที่มีความเค็มของดินเยือกแข็งแบบคอนติเนนตัลที่เกี่ยวข้องกับการระเหยเหนือชั้นบรรยากาศที่คมชัด ตะกอนทรงกลม ทวีปท้องถิ่นความเค็มยังพบได้ในความกดอากาศระหว่างมอนเทนของภูมิภาคไบคาล

โครงสร้างของหินเพอร์มาฟรอสต์ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการกระจายของการรวมตัวของน้ำแข็ง ในหินผลึกและหินแปร น้ำแข็งเกิดขึ้นในรูปแบบของเส้นเลือดอุดรอยแตก ในทราย - ในรูปแบบของเลนส์หรือผลึกขนาดเล็ก ในดินเหนียว ดินร่วน ดินร่วนปนทราย และพีท - ในรูปแบบของ interlayers (schlieren) หรือตาข่าย นอกจากนี้ยังมีตะกอนน้ำแข็งใต้ดินจำนวนมาก แบ่งตามพันธุกรรมเป็นเส้นเลือด (ลิ่ม) เป็นชั้นหิน ฝังไว้ และถ้ำ

สถานที่พิเศษถูกครอบครองโดยเส้นน้ำแข็งขนาดยักษ์ ซึ่งการก่อตัวเริ่มขึ้นในยุคน้ำแข็งซาร์ตันและดำเนินต่อไปเป็นเวลาหลายร้อยหลายพันปี ส่งผลให้ก้อนน้ำแข็งโตเป็น สูง 20-50 ม. กว้าง 3-5 ม. และหลอมรวมกันเป็นก้อนน้ำแข็งเกือบแข็ง ชั้นน้ำแข็งดังกล่าวแพร่หลายในที่ราบทางเหนือของไซบีเรีย, ยาโน-อินดิจิร์สกายา และยาคุตตอนกลาง และบนชายฝั่งทะเลทางเหนือ ปริมาณรวมของพวกเขาในอาณาเขตของรัสเซียอยู่ที่ประมาณ 1,000 กม. 3

ทางตอนเหนือของไซบีเรียตะวันตกและที่ราบยุโรปตะวันออก ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติชนิดหนึ่งคือการก่อตัวของตะกอนน้ำแข็งใต้ดินในตะกอนทะเลไพลสโตซีน (ความหนา 30–50 ม. ขนาดแผนสูงสุด 1-2 กม.) ในไซบีเรียตะวันออกพบได้น้อยกว่ามาก

ตารางที่ 2

ระยะวิวัฒนาการของชั้นดินเยือกแข็ง

ยุคธรณีวิทยา	อายุ ดัชนี	ภาค	ยุคภูมิอากาศ	ระดับน้ำทะเล (ค่อนข้างทันสมัย)	อุณหภูมิอากาศ (rel. Modern)
ไพลสโตซีนกลาง	150,000 (II2-4)	ฮีบรู-เวสต์-ไซบีเรีย	ขีดสุด น้ำแข็ง (ข้าว)	สูงกว่า 100-150 เมตร	ลดลง 5-6 °С
		เอเซียติก	น้ำแข็งสูงสุด	สูงกว่าเล็กน้อย	ลดลง 5-6 °С
ปลายสมัยไพลสโตซีน	125000-135000 (III1)	ฮีบรู-เวสต์-ไซบีเรีย	อินเตอร์กลาเซียล (Mikulinskoe, Kazantsevskoe)	สูงกว่าเล็กน้อย	สูงขึ้น 2 ° C
		เอเซียติก	อินเตอร์กลาเซียล (Kazantsevskoe)	ใกล้เคียงกับความทันสมัย	สูงขึ้น 3 ° C
	65,000 - 80,000 (III2)	ฮีบรู-เวสต์-ไซบีเรีย	ธารน้ำแข็ง (ต้นวัลได zyryanskoe)	ต่ำกว่า 20-80 เมตร	ลดลง 5-6 °С
		เอเซียติก	ธารน้ำแข็ง (Zyryansk)	ใกล้เคียงกับความทันสมัย	ลดลง 7-8 °С
	30,000 - 65,000 (III3)	Evr.-Zap, -ไซบีเรียน. และเอเชีย	Interglacial (กลางวัลได คาร์กินสโค)	สูงขึ้น 5-6 เมตร	ลดลง 1 °С
	18,000 - 20,000 (III4)	ฮีบรู-เวสต์-ไซบีเรีย	ธารน้ำแข็ง (ปลายวัลได ซาร์ตัน)	ด้านล่าง 100 m	ลดลง 10 °С
		เอเซียติก	Glaciation (ซาร์ตัน)		ลดลง 7-8 °С
โฮโลซีน	5000 - 8000 (IV)	ฮีบรู-เวสต์-ไซบีเรีย	สภาพภูมิอากาศที่เหมาะสมที่สุด	สูงกว่าเล็กน้อย	สูงขึ้น 2 ° C
		เอเซียติก

ลักษณะของดินเยือกแข็ง
อุณหภูมิ, ° С			ความหนา m
บนพื้นดิน	ภายใต้ธารน้ำแข็ง	นอกชายฝั่ง	บนพื้นดิน	ภายใต้ธารน้ำแข็ง	นอกชายฝั่ง
จาก –14 ถึง –16	ตั้งแต่ -1 ถึง 14	จาก -0.5 ถึง -10	300–600	500–700	20–300
ตั้งแต่ –11 ถึง –19 (ตั้งแต่ -14 ถึง -22 ในภูเขา)			300–700 (1000–2000 ในภูเขา
-2 ถึง -4 (จาก –2 ถึง –6 ในภูเขา)	MMP * ขาด	จาก -0.5 ถึง -7	50-300 (50-400 ในภูเขา)	MMP หายไป	10–200
-2 ถึง -8 (จาก –4 ถึง –10 ในภูเขา)			50-400 (300-700 ในภูเขา)
จาก –1 ถึง –10	ถึง 10	จาก 0 ถึง -1.5	มากถึง 300-500	มากถึง 700	มากถึง 500
จาก –3 ถึง –13			มากถึง 500
ใกล้เคียงกับความทันสมัย
ตั้งแต่ –11 ถึง –18 (ตั้งแต่ -13 ถึง -21 ในภูเขา)	-5 ถึง -15	–3 ถึง –5	400–700 (800–1500 ในภูเขา)	300–700	100–300
-9 ถึง -20 (ตั้งแต่ -13 ถึง -23 ในภูเขา)			350–1000 (800–2000 ในภูเขา)
ตั้งแต่ –11 ถึง –18 (ตั้งแต่ -13 ถึง -21 ในภูเขา)	MMP * ขาด	0 ถึง -7	200–400	MMP หายไป	50–250
0 ถึง -6 (-2 ถึง -6 ในภูเขา)

บึงในไม้ยืนต้น หินแช่แข็งภูมิภาคมากาดาน

ด้วยการละลายของธารน้ำแข็งโบราณหรือภูเขาน้ำแข็ง กระบวนการทำลายล้าง (การหลอมละลายด้วยความร้อน) ของหินจึงถูกกระตุ้น และก้อนน้ำแข็งขนาดใหญ่อาจถูกฝังไว้ใต้ดินถล่มหรือดินถล่มที่หนาทึบ พวกเขาถูก "มอด" โดย permafrost และยังคงอยู่เป็นเวลานานในความหนาของหินแช่แข็ง หนึ่งในธารน้ำแข็งเหล่านี้ถูกเปิดออกโดยน้ำของ Yenisei ใน Arctic Circle และได้รับการตั้งชื่อว่า Ice Mountain

พื้นที่กระจายตัวของดินเยือกแข็งมีลักษณะเฉพาะด้วยกระบวนการและปรากฏการณ์เฉพาะที่เรียกว่าการแช่แข็ง สิ่งเหล่านี้คือสภาพดินฟ้าอากาศที่อุณหภูมิต่ำและการแตกร้าวของน้ำค้างแข็ง การแข็งตัวของน้ำแข็ง การก่อตัวของน้ำแข็ง เทอร์โมคาร์สต์ การเสียดสีด้วยความร้อน และกระบวนการทางลาดต่างๆ

ลักษณะการกระจาย ความเข้มของการพัฒนา และการรวมตัวของกระบวนการภายนอกนั้นพิจารณาจากปัจจัยด้านภูมิทัศน์และทางธรณีวิทยา การก่อตัวของธรณีสัณฐานที่เย็นเยือกบางอย่างเกี่ยวข้องกับกระบวนการเหล่านี้

การแตกร้าวของฟรอสต์เกิดขึ้นจากความผันผวนของอุณหภูมิบนพื้นผิวโลกอย่างรุนแรง นำไปสู่การแตกร้าวของหินน้ำแข็งและการก่อตัวของระบบรอยแตกหลายเหลี่ยม รอยแตกร้าวของน้ำค้างแข็งในฤดูร้อนจะเต็มไปด้วยน้ำ ซึ่งต่อมากลายเป็นน้ำแข็งและกลายเป็นก้อนน้ำแข็ง กริดน้ำแข็งรูปหลายเหลี่ยมจะปรากฏขึ้น ขนาดของหลุมฝังกลบขึ้นอยู่กับการไล่ระดับอุณหภูมิและคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของหิน และแตกต่างกันไปตั้งแต่ 0.5 ถึง 50 เมตร การเกิดน้ำแข็งซ้ำเกิดขึ้นที่ที่ราบสะสมในบริเวณก้นหุบเขาแม่น้ำและในแนวขวาง โดยส่วนใหญ่ก่อตัวในทรายหรือพีทที่อุณหภูมิหินต่ำกว่า -3 ° C ความเข้มข้นของกระบวนการเพิ่มขึ้นจากใต้สู่เหนือ

ช่องฤดูหนาวยาคุตสค์

ความฟรอสต์ของหินเกิดจากการเพิ่มขึ้นของปริมาณความชื้นจากการเยือกแข็งและการสะสมของน้ำแข็งในระหว่างการเยือกแข็ง กระบวนการนี้แพร่หลายมาก โดยเฉพาะในดินร่วน ดินเหนียว และพีท เป็นผลมาจากการแช่แข็งของพรุพรุในที่ราบลุ่มแอ่งน้ำ พื้นที่ที่เป็นเนินเขาที่มีความสูงสัมพัทธ์หลายเมตรเกิดขึ้น การก่อตัวดังกล่าวได้รับการพัฒนาอย่างกว้างขวางในภาคเหนือของไซบีเรียตะวันตก เมื่ออุณหภูมิอากาศเฉลี่ยต่อปีต่ำกว่า –6 ° C การเยือกแข็งของขอบฟ้าบนของหินมักจะนำไปสู่การก่อตัวของกองหินที่สั่นไหวยืนต้น - ไฮโดรแลคโคลิทที่มีแกนน้ำแข็ง พวกเขาสามารถสูงถึง 30-60 เมตรโดยมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 100-250 เมตรและพบได้บ่อยใน Transbaikalia ใน Taimyr ทางตอนเหนือของไซบีเรียตะวันตกและใน Yakutia ซึ่งเรียกว่า Bulgunnyakhs การพัฒนาของการสั่นไหวในชั้นที่ละลายตามฤดูกาลนำไปสู่การเรียงลำดับของดินด้วยการก่อตัวของรูปหลายเหลี่ยมหิน, จุด-เหรียญและ placers หินของแถบ-curums (บนเนินเขา)

วัตถุน้ำแข็งที่เกิดขึ้นจากการแช่แข็งน้ำทีละชั้นบนพื้นผิวเปิดเรียกว่าไอซิ่ง พวกมันก่อตัวขึ้นในช่วงฤดูหนาวอันเป็นผลมาจากการเทของน้ำใต้ดิน แม่น้ำ หรือทะเลสาบ ทะลุผ่านน้ำแข็งหรือหลังคาดินภายใต้แรงกดดันอย่างมาก ตามเวลาของการดำรงอยู่น้ำแข็งหนึ่งปีและไม้ยืนต้น (ไม่ละลายอย่างสมบูรณ์ในฤดูร้อน) มีความโดดเด่น แหล่งน้ำส่วนใหญ่มักจะเป็นน้ำใต้ดิน (พื้นดินและรอยแยก) ดังนั้นน้ำแข็งจึงมีแนวโน้มที่จะทำงาน โครงสร้างเปลือกโลกและเป็นเรื่องปกติมากที่สุดสำหรับ ระบบภูเขาทางใต้และตะวันออกของไซบีเรีย น้ำแข็งลอยแตกต่างกันไปตั้งแต่ขนาดเล็กมาก (พื้นที่สูงถึงหนึ่งพัน m 2 ปริมาตรถึงหนึ่งพัน m 3) ถึงขนาดมหึมา (พื้นที่มากกว่าหนึ่งล้าน m 2 ปริมาตรน้ำแข็งมากกว่า 22 ล้าน m 3) พบมวลน้ำแข็งขนาดใหญ่ในแอ่งของ Yana, Indigirka บนแควของ Lena ในยากูเตียเรียกว่าทาริน ธารที่ใหญ่ที่สุดปรากฏบนแม่น้ำ Moma ซึ่งเป็นสาขาด้านขวาของ Indigirka น้ำค้างแข็งนี้ทอดยาวไปตามหุบเขาด้วยลิ้นขนาดใหญ่ (กว้าง 3.5 กม. และยาว 40 กม.) ความหนาของมันคือ 3–8 ม. และมีพื้นที่มากกว่า 100 ตารางกิโลเมตร

อาคารที่อยู่อาศัยบนดินเยือกแข็ง นอริลสค์

Thermokarst คือการก่อตัวของการทรุดตัวและธรณีสัณฐานเนื่องจากการละลายของน้ำแข็งใต้ดิน สาเหตุของการเกิดขึ้นคือการเปลี่ยนแปลงในการถ่ายเทความร้อนบนพื้นผิวดิน ซึ่งความลึกของการละลายตามฤดูกาลนั้นสูงกว่าความลึกของการเกิดน้ำแข็งใต้ดินและการละลายของมวลน้ำแข็งที่แช่แข็งในระยะยาวจะเริ่มขึ้น รูปแบบของการรวมตัวกันของเทอร์โมคาร์สต์นั้นมีความหลากหลาย ที่พบมากที่สุดคือหนองบึงและทะเลสาบเทอร์โมคาร์สต์ที่มีความลึก 0.5 ถึง 20 ม. บนทางขึ้นและลง เส้นเลือดน้ำแข็งขนาดใหญ่ละลายเป็นอาการซึมเศร้าแบบฮัมม็อกกี้

น้ำค้างแข็งภายใต้อาคารที่อยู่อาศัย ยาคุตสค์

คำถามเกี่ยวกับที่มาของแอ่งน้ำลาคัสทริน-เทอร์โมคาร์สต์ที่ใหญ่มาก บางครั้งเรียกว่า alases ใน Yakutia และ Khasyrei ในไซบีเรียตะวันตก ทำให้เกิดข้อพิพาทมากมาย พวกมันถือเป็นรูปแบบเทอร์โมคาร์สต์ที่เกี่ยวข้องกับการลดลงของพื้นที่น้ำหรือการระบายน้ำของทะเลสาบเทอร์โมคาร์สต์อันเป็นผลมาจากการระบายน้ำโดยเครือข่ายแม่น้ำ ธรณีสัณฐานของเทอร์โมคาสต์แพร่หลายในที่ราบลุ่มชายฝั่งตอนเหนือ ด้วยระยะห่างจากทิศใต้ สัญญาณของการพัฒนาสมัยใหม่ของกระบวนการค่อยๆ จางหายไป นอกเขตดินเยือกแข็งจะพบเพียงธรณีสัณฐานของเทอร์โมคาร์สต์เท่านั้น ซึ่งบ่งชี้ถึงการพัฒนาอย่างแข็งขันของกระบวนการในอดีต

กระบวนการทำลายตลิ่งซึ่งประกอบด้วยหินแช่แข็งภายใต้อิทธิพลของพลังงานกลของคลื่นและความร้อนของน้ำเรียกว่าการเสียดสีด้วยความร้อน ชายฝั่งที่ประกอบด้วยหินน้ำแข็งน้ำแข็งหรือหินที่มีตะกอนน้ำแข็งใต้ดินจำนวนมากจะถูกทำลายเร็วกว่าชายฝั่งที่ละลาย อัตราการถอยของพวกเขามักจะสูงถึงหลายเมตรต่อปี ความเข้มสูงสุดของการเสียดสีจากความร้อนจะถูกบันทึกไว้บนชายฝั่งทะเลและทะเลสาบขนาดใหญ่ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือสุดของรัสเซีย

กลุ่มที่แปลกประหลาดเกิดขึ้นจากกระบวนการ permafrost ที่มีความลาดชันที่เกี่ยวข้องกับการรื้อถอนการขนส่งและการสะสมของวัสดุที่เรียกว่า การละลายคือการไหลหนืดของดินร่วนปนทรายและดินร่วนปนทรายของชั้นที่ละลายตามฤดูกาลบนทางลาดที่มีความชันสูงถึง 15 ° Solifluction มาพร้อมกับการก่อตัวของรูปแบบเฉพาะของ micro- และ mesorelief: กระแส solifluction, แถบ, ระเบียง, ฯลฯ นอกเหนือจากการละลายแล้วดินถล่มด้วยความเย็นยังได้รับการพัฒนาอย่างกว้างขวางกระจกร่อนซึ่งเป็นหลังคาของหินแช่แข็ง หินก้อนใหญ่ที่มีน้ำขังสูงซึ่งละลายตามฤดูกาลจะถูกแทนที่อย่างรวดเร็วด้วยความสูงหลายสิบและหลายร้อยเมตรตามทางลาดที่มีความชันต่างกัน เรา (จาก 3–7 °ถึง 10–25 °) กระบวนการต้านทานเกิดจากการแตกของฝาครอบหญ้าสด ดินถล่มที่อุณหภูมิต่ำและการละลายของน้ำแข็งพบได้บ่อยในแถบ Subarctic ตอนเหนือ

การก่อตัวของคุรุมเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนของการผุกร่อนด้วยความเย็นของวัสดุหยาบและการขนส่งลงทางลาด ความผันผวนของอุณหภูมิรายวันและตามฤดูกาลทำให้เกิดการขยายตัวตามวัฏจักรและการหดตัวของเศษหินและการเคลื่อนตัวของเนินลาดลงเป็นจังหวะ ความเร็วในการขนส่งของวัสดุมักจะไม่กี่เซนติเมตรต่อปี บนทางลาดเปียก วัสดุจะเคลื่อนที่เร็วกว่าทางลาดแห้ง 3-4 เท่า ขนาดของคุรุมนั้นแตกต่างกันสามารถคำนวณพื้นที่ได้หลายตารางกิโลเมตร พวกมันแพร่หลายมากที่สุดใกล้กับเขตแดนทางใต้ของดินเยือกแข็งในพื้นที่ภูเขาของภูมิภาคไบคาลและตะวันออกไกลโดยมีทวีปเพียงพอ อากาศชื้นและอากาศเปลี่ยนแปลง

การศึกษาชั้นดินเยือกแข็งมีความสำคัญอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมต่างๆ เศรษฐกิจของประเทศประเทศ. กิจกรรมทางวิศวกรรมของมนุษย์นำไปสู่การทำลายของดินและพืชพรรณซึ่งในบริเวณขั้วโลกทำให้ความลึกของการละลายตามฤดูกาลเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว (บางครั้ง 2-4 ครั้ง) การกระตุ้นของเทอร์โมคาร์สต์การกัดเซาะจากความร้อนและการแช่แข็งอื่น ๆ กระบวนการ เมื่อพัฒนาเงินฝาก การสร้าง การวางทางรถไฟและทางหลวง ฯลฯ จำเป็นต้องคำนึงถึงความเป็นไปได้ของการสั่นเทาและการทรุดตัวของดิน การไถลของดินละลายบนทางลาด (การละลาย ดินถล่ม) การก่อตัวของน้ำแข็งบนถนน ใกล้ สะพานและอื่น ๆ หินแช่แข็งน้ำเกลือลดความสามารถในการรับน้ำหนักของดินได้อย่างมาก เมื่อมีการละลายน้ำแข็งใต้ดินจำนวนมาก จะเกิดความหายนะของกระบวนการทางลาด ซึ่งทำให้การก่อสร้างยุ่งยากขึ้น ในการพัฒนาพื้นที่ภาคเหนือ มีความจำเป็นต้องคำนึงว่าธรรมชาติของพวกมันนั้นเปราะบางมาก และการกระตุ้นทางเทคโนโลยีของกระบวนการแช่แข็งจะทำให้การฟื้นฟูระบบธรณีธรรมชาติเป็นเรื่องยากหรือเป็นไปไม่ได้เป็นเวลานาน

Permafrost และประเภทของมัน - ส่วนดาราศาสตร์, โลก, องค์ประกอบและโครงสร้าง "Permafrost" (Permafrost Permafrost, Permafrost) - ส่วนหนึ่งของ Cr ...

"Permafrost" (permafrost, permafrost) เป็นส่วนหนึ่งของ permafrost ที่มีลักษณะเฉพาะโดยไม่มี permafrost เป็นระยะ พื้นที่ชั้นดินเยือกแข็ง- ส่วนบนของเปลือกโลกซึ่งมีอุณหภูมิไม่สูงกว่า 0 ° C เป็นเวลานาน (จาก 2-3 ปีถึงพันปี) ในเขต permafrost น้ำใต้ดินอยู่ในรูปของน้ำแข็งบางครั้งความลึกของมันเกิน 1,000 เมตร โครงสร้างต่อไปนี้:

· ดิน Permafrost ที่มีมานานหลายศตวรรษและหลายพันปี

· Permafrost (มม.) ดำรงอยู่นานนับสิบปี

· permafrost ตามฤดูกาล การมีอยู่ของชั่วโมง วัน

สิ้นสุดการทำงาน -

หัวข้อนี้เป็นของส่วน:

ที่ดินองค์ประกอบและโครงสร้างของมัน

ธรณีวิทยาทางวิศวกรรมเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาเปลือกโลกในฐานะสภาพแวดล้อมสำหรับชีวิตมนุษย์และกิจกรรมต่างๆ ใน ​​IG หลัก ... โลกคือองค์ประกอบและ ... การจำแนกแร่ธาตุ ซัลไฟด์ ซัลเฟต ฮาโลเจน คาร์บอเนต ...

หากคุณต้องการเนื้อหาเพิ่มเติมในหัวข้อนี้ หรือคุณไม่พบสิ่งที่คุณกำลังมองหา เราขอแนะนำให้ใช้การค้นหาในผลงานของเรา:

เราจะทำอย่างไรกับวัสดุที่ได้รับ:

หากเนื้อหานี้มีประโยชน์สำหรับคุณ คุณสามารถบันทึกลงในเพจของคุณบนโซเชียลเน็ตเวิร์ก:

ทวีต

หัวข้อทั้งหมดในส่วนนี้:

ที่ดินองค์ประกอบและโครงสร้างของมัน
โลกเป็นส่วนหนึ่งของดวงอาทิตย์และเราเน่าเปื่อย จากทิศตะวันตกไปทิศตะวันออกรอบดวงอาทิตย์ มีพระจันทร์ข้างแรม ประกอบด้วยเปลือกหอยและองค์ประกอบต่างๆ อุทกสเฟียร์และชั้นบรรยากาศ บรรยากาศติดกับอวกาศ

ธรณีสัณฐานของโลก
ธรณีสัณฐานชั้นในของโลก: เปลือกโลก(0-50), เสื้อคลุมบน (50-400), บาร์เรล peridotite (400-1200), เสื้อคลุมล่าง (1200-2900), แกนของเหลว Fe (2900-5000), แกนแข็ง (5000-6370) ใต้เปลือกโลกตั้งอยู่

ธรณีวิทยาพื้นฐาน ยุคสมัยและยุคสมัย
Geochronology แสดงที่มา ตามลำดับ เหตุการณ์ทางธรณีวิทยาในการพัฒนา Z. ที่เป็นหัวใจของธรณีวิทยา มีข้อกำหนดเบื้องต้น 2 ประการคือ - การเปลี่ยนแปลงร่วมกันของหินตะกอนในเวลา รุ่นน้องเสมอ

การเคลื่อนที่ของเปลือกโลก แพลตฟอร์มและ geosynclines ประเภทความคลาดเคลื่อน
การพัฒนาทางธรณีวิทยาของที่ดินอยู่ภายใต้ความคงที่ อิทธิพลของกระบวนการภายนอก (ภายใน) นำไปสู่การเสียรูปอย่างต่อเนื่องของเปลือกโลกแมว ยอล เปลือกบาง ความผิดปกติของเปลือกโลกปรากฏขึ้น ในการย้าย

ปรากฏการณ์แผ่นดินไหว แผ่นดินไหวและแผ่นดินไหว - Seismographs
ประจักษ์ ในรูปแบบของการสั่นสะเทือนแบบยืดหยุ่นของเปลือกโลกและสังเกตได้ในภูมิภาคของ geosynclines เช่น ผู้สร้างภูเขา ภูมิภาค ทุกปีบนโลกจะมีภัยพิบัติ 1 ครั้งและแผ่นดินไหวมากถึง 100 ครั้ง ถ้าเทคตัน นี้

แร่ธาตุที่ก่อตัวเป็นหิน โครงสร้างและคุณสมบัติของแร่ มาตราส่วนเหมา
แร่ธาตุที่ก่อตัวเป็นหินคือแร่ธาตุที่เป็นส่วนประกอบสำคัญถาวรในองค์ประกอบของหิน ที่สำคัญที่สุดคือซิลิเกต (75% ของมวลเปลือกโลก) แต่ละ

แร่ธาตุ กลุ่มออกไซด์และซิลิเกต
ออกไซด์และไฮดรอกไซด์ใช้เวลาประมาณ 200 นาที (พบมากกว่า 40 ครั้งบนพื้นดินของร่องรอยประเภทนี้) พวกมันคิดเป็นประมาณ 17% ของมวลรวมของเปลือกโลกในขณะที่ปริมาณส่วนใหญ่แสดงโดยสารประกอบ

หินตะกอนที่มีแหล่งกำเนิดทางกลและเคมี
การก่อตัวของวัสดุตะกอนเกิดจากการกระทำของปัจจัยต่าง ๆ - อิทธิพลของความผันผวนของอุณหภูมิ ผลกระทบของบรรยากาศ น้ำ และสิ่งมีชีวิตบนหิน ฯลฯ กระบวนการทั้งหมดนี้เป็น pr

หินตะกอนอินทรีย์และหินที่มีแหล่งกำเนิดผสม
หินออร์แกนิกเกิดขึ้นจากการสะสมของเสียของสิ่งมีชีวิต: ส่วนใหญ่ในทะเลและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังน้ำจืดในระดับที่น้อยกว่า หินอินทรีย์บางชนิดในช่วง

คุณสมบัติพื้นฐานของหินทรายและดินเหนียว
ดินเหนียวเป็นหินประเภทหนึ่งที่พบได้บ่อยที่สุด ซึ่งคิดเป็น 11% ของปริมาตรทั้งหมดของเปลือกโลก คุณสมบัติ: บวม บวมเป็นที่เข้าใจความสามารถของดินเหนียว

กิจกรรมทางธรณีวิทยาของลม เงินฝาก Aeolian ทรายเคลื่อนย้ายและมาตรการควบคุม
ลมเป็นปัจจัยภายนอกที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งที่เปลี่ยนสภาพภูมิประเทศของโลกและก่อตัวเป็นตะกอนจำเพาะ กิจกรรมนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนที่สุดในทะเลทรายซึ่งครอบครองประมาณ 20% ของพื้นผิว

การผุกร่อนของหินและประเภทของหิน เปลือกโลกผุกร่อน Eluvium และคุณสมบัติของมัน
สภาพดินฟ้าอากาศเป็นเรื่องทางกายภาพ เคมี และอินทรีย์ (ชีวภาพ) สภาพดินฟ้าอากาศทางกายภาพ - การบดหินเชิงกลโดยแทบไม่มีการเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบแร่วิทยา สิ่งนี้กำลังเกิดขึ้น

มาตรการป้องกันสภาพอากาศ
มาตรการควบคุมสภาพดินฟ้าอากาศสามารถสร้างสรรค์และอนุรักษ์ได้ มาตรการเชิงสร้างสรรค์คือการสร้างโครงสร้างที่มีเหตุผล (ไม่มีส่วนที่ยื่นออกมา, cornice

กิจกรรมทางธรณีวิทยาของน้ำไหล ประเภทของการกัดเซาะ
ฝนพรำ. หยดพัฒนา ในรูปของลำธารและแม่น้ำที่เรียกว่า การกัดเซาะของน้ำ การกัดเซาะของน้ำบนผิวโลกมี 2 ประเภท: แบน (การชะล้างแบบแบน) เจ็ท แบน นำไปสู่ความสอดคล้อง

เงินฝากหลงทางและอุดมสมบูรณ์
Deluvium, deluvial deposit, deluvial plume - การสะสมของผลิตภัณฑ์หลวม ๆ ของการผุกร่อนของหินที่เท้าและที่ส่วนล่างของเนินเขา Deluvium เป็นที่แพร่หลายมากและเกี่ยวกับ

หุบเหว ยุคป้องกันและพัฒนา
หุบเหวเป็นรูปแบบหนึ่งของความโล่งใจในรูปของร่องน้ำที่ไม่มีสนามหญ้าค่อนข้างลึกและลาดชันซึ่งเกิดจากลำธารชั่วคราว หุบเขาเกิดขึ้นบนที่ราบสูงหรือเนินเขาที่พับโดยp

โครงสร้างการพังทลายของหุบเขาแม่น้ำ Alluvium และคุณสมบัติของมัน มาตรการควบคุมการพังทลายของแม่น้ำ
โครงสร้างของหุบเขาแม่น้ำภาคตัดขวาง องค์ประกอบหลักของหุบเขาแม่น้ำคือพื้นแม่น้ำ ที่ราบน้ำท่วมถึง และเหนือระเบียงที่ราบน้ำท่วมถึงและลาดเอียง ร่องน้ำเป็นส่วนต่ำสุดของแม่น้ำd

เขตความร้อนใต้พิภพของเปลือกโลก ขั้นตอนความร้อนใต้พิภพในส่วนลึกของเบลารุส
GEOTHERMIA (GEOTHERMIKA) เป็นวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาสนามความร้อนของโลก การกำหนดอุณหภูมิในเปลือกโลกขึ้นอยู่กับข้อมูลต่างๆ ซึ่งมักจะเป็นข้อมูลทางอ้อม ข้อมูลอุณหภูมิที่เชื่อถือได้มากที่สุด

ธารน้ำแข็งและธารน้ำแข็ง. สมบัติของตะกอนมอเรนและฟลูวิโอกลาซีล
กลาเซียร์ - มวลน้ำแข็งที่มีต้นกำเนิดจากชั้นบรรยากาศเด่น ประสบกับการไหลของวิสโคพลาสติกภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงและกลายเป็นกระแสน้ำ ระบบกระแส โดม (โล่) หรือ

เทปดินเหนียวและคุณสมบัติของมัน
ที่ด้านล่างของธารน้ำแข็งที่กำลังละลาย ตะกอนเนื้อละเอียดจะสะสมอยู่ ในเวลาเดียวกันในฤดูหนาวเมื่อการหลอมละลายน้อยที่สุดและกระแสน้ำอ่อนในทะเลสาบเหล่านี้เศษส่วนอย่างประณีต (ดินเหนียว

การแช่แข็งของดินตามฤดูกาล
ในฤดูหนาวดินจะแข็งตัวถึงระดับหนึ่งและในฤดูร้อนจะละลายซึ่งเป็นการแช่แข็งของดินตามฤดูกาล ความลึกของเสียงจะแตกต่างจากเศษเสี้ยวของเมตรในภาคใต้และสูงถึง 3-4 เมตรสำหรับการหว่านและโฉบ

ความลึกมาตรฐานของการแช่แข็งดินตามฤดูกาลในเบลารุส
การแช่แข็งตามฤดูกาลของดินบน Bel จาก 102 ถึง 150 ซม. ภายใต้เงื่อนไขของ Bel การเยือกแข็งของดินขึ้นอยู่กับหลายปัจจัยและผันผวนในวงกว้าง ขอบคุณหลายปีของการวัดในต่างๆ

ดินที่เย็นยะเยือก
ในระหว่างการแช่แข็ง ดิน (ดินร่วนปนทรายและดินร่วนปนทราย) จะเพิ่มปริมาณ กล่าวคือ ความก้าวหน้าที่เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ หมายถึงน้ำแข็งจำนวนมากในส่วนใกล้พื้นผิวของความหนาชั้นดินเยือกแข็ง

กระบวนการ Karst และหิน Karst ประเภทของกะรัต
Karst - การละลายทางเคมีของหินเกิดขึ้นจากการกรองน้ำบาดาลผลิตภัณฑ์สุดท้ายคือหินย้อยและหินย้อย เมื่อหินละลายในมวลหิน

โซนของการก่อหินปูนและการประสาน
การเพิ่มหรือลดระดับของเทือกเขาคาร์สต์อันเนื่องมาจากการเคลื่อนที่ของเปลือกโลก ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในตำแหน่งของฐานการกัดกร่อน ในเวลาเดียวกัน กระบวนการ karst รุนแรงขึ้นหรืออ่อนลง ต่ำกว่าระดับ n

มาตรการป้องกันการก่อตัวของหินปูนและเพิ่มความแข็งแรงของหินปูน
การก่อสร้างในพื้นที่ karst นั้นเกี่ยวข้องกับปัญหาที่สำคัญ เนื่องจากหิน karst เป็นรากฐานที่ไม่น่าเชื่อถือ ความกลวงลดความแข็งแรงและความมั่นคงของหินเป็นฐานราก

ดินถล่มและสาเหตุที่ทำให้เกิดดินถล่ม ป้ายบอกทางลาดดินถล่ม.
ดินถล่ม - การเคลื่อนตัวของดินบนทางลาดของหุบเขา, หุบเหว, ลำธาร, ชายฝั่งทะเล, การขุดค้นภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงและความดันของพื้นผิวหรือน้ำใต้ดิน ดินถล่มทำลาย

ระดับความชันของความมั่นคง
กำหนดอัตราส่วนของแรงที่ต้องการผลักมวลของหินลงไปตามทางลาดให้เท่ากับแรงที่ต้านทานแรงเฉือนนี้ ระดับความเสถียรของความชันถูกกำหนดโดยอัตราส่วน

มาตรการป้องกันดินถล่มเป็นแบบพาสซีฟและแอคทีฟ
การควบคุมดินถล่มเป็นงานที่ยากมาก มีการกำหนด antislides ของดินถล่มโดยคำนึงถึงกิจกรรมของดินถล่มและแบ่งออกเป็นแบบพาสซีฟและแอคทีฟ (วิศวกรรม) Passivevlprophylactic

ทฤษฎีกำเนิดน้ำบาดาล
น้ำในส่วนบนของเปลือกโลกเรียกว่าใต้ดิน 1) การแทรกซึม (น้ำบาดาลมาจากการตกตะกอนในชั้นบรรยากาศซึ่งเจาะพื้นดินผ่านช่องหินที่เล็กที่สุดโดยที่

น้ำบาดาล. เขตเติมอากาศและเส้นขอบของเส้นเลือดฝอย
น้ำบาดาล - คงที่ในเวลาและมีความสำคัญในพื้นที่ของการกระจายขอบเขตอันไกลโพ้นของน้ำบาดาลบนน้ำบาดาลแรกจากพื้นผิว มีลักษณะเด่นหลายประการ ดังนี้ 1.

แผนที่ไฮโดรไอโซยิปซั่มและการกำหนดทิศทางการเคลื่อนที่ของน้ำใต้ดิน
แผนที่ Hydroisohypsum สะท้อนธรรมชาติของพื้นผิว (กระจก) ของน้ำใต้ดิน (รูปที่ 56)

น่านน้ำบาดาล ค่าโสหุ้ยและระดับเพียโซเมตริก บนและล่างของเตียงนอน
น้ำบาดาล - น้ำบาดาลติดอยู่ระหว่างชั้นทนน้ำและภายใต้แรงดันไฮดรอลิก เกิดขึ้นส่วนใหญ่ในแหล่งสะสมก่อนมานุษยวิทยาภายในธรณีวิทยาขนาดใหญ่

อ่างอาร์เตเซียนคุณสมบัติหลัก
อ่างบาดาลเป็นอ่างเก็บน้ำน้ำจืดใต้ดิน ภายในลุ่มน้ำบาดาลมีสามพื้นที่ที่แตกต่างกัน: อุปทานแรงดันและการปล่อย ในพื้นที่ชาร์จ มักจะยกชั้นหินอุ้มน้ำ

ความก้าวร้าวของน้ำใต้ดินและประเภทของน้ำ
องค์ประกอบ pv-pvolzhimich-th ที่ก้าวร้าวแมวมีผลกระทบต่อโครงสร้างคอนกรีตและโลหะตัวกรองที่ดีท่อปลอกปั๊ม ฯลฯ ผลกระทบต่อคอนกรีตทำให้มันบวมและบี้

น้ำอุตสาหกรรมและน้ำร้อน
น้ำที่ใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมเป็นสารละลายที่มีความเข้มข้นสูงตามธรรมชาติของธาตุต่างๆ เช่น สารละลายของไนเตรต ซัลเฟต คาร์บอเนต น้ำเกลือของอัลคาไลน์ฮาลลอยด์ น้ำอุตสาหกรรมประกอบด้วย co

น้ำแร่รักษาโรค
น้ำแร่เป็นน้ำธรรมชาติที่เกิดจากกระบวนการธรณีเคมีที่ซับซ้อน พวกเขามีผลการรักษาในร่างกายมนุษย์เนื่องจากเนื้อหาที่มีประโยชน์เพิ่มขึ้น

ความเร็วจริงของการเคลื่อนที่และความเร็วในการกรองน้ำใต้ดิน
ความเร็วของการเคลื่อนที่ของน้ำใต้ดินจริง (TRUE) - ความเร็วของการเคลื่อนที่ของน้ำใต้ดินในรูขุมขนหรือรอยแตกของเมือง p กำหนดโดยใช้ตัวบ่งชี้ที่นำเข้าสู่ชั้นหินอุ้มน้ำหรือโดยการหาร

กำลัง ระดับแรงดัน อัตราการไหล และทิศทางการเคลื่อนที่ของกระแสน้ำใต้ดิน
การไล่ระดับส่วนหัวคือการเปลี่ยนแปลงของส่วนหัวต่อหน่วยของความยาวเส้นทาง อัตราการไหล เป็นปริมาณตามสัดส่วนกับพื้นที่หน้าตัดของการไหลและการไล่ระดับของส่วนหัวในทิศทางการเดินทาง ระยะห่างของก๊อก

กรวยระบายความกดอากาศระหว่างบ่อน้ำและการทำงานของช่องในอ่างเก็บน้ำแรงดันและถังไม่มีแรงดัน
ในระหว่างการทำงานของบ่อน้ำจะมีช่องทางกดของระดับน้ำใต้ดินเกิดขึ้นรอบ ๆ ซึ่งน้ำจะเคลื่อนไปที่บ่อน้ำ มีจำนวนจำกัด ทรัพยากรธรรมชาติ ar

การกำหนดทิศทางของน้ำใต้ดิน
ในกรณีที่ไม่มีแผนที่ที่สะท้อนตำแหน่งของพื้นผิวน้ำบาดาลอิสระหรือแบบเพียโซเมตริก เพื่อกำหนดทิศทางการเคลื่อนที่ จำเป็นต้องมีอย่างน้อยสามงานเพื่อสร้าง

วิธีการกำหนดสัมประสิทธิ์การกรองของดิน
วิธีการหาค่าสัมประสิทธิ์การกรองตาม GOST 25584 ใช้สำหรับดินทราย ปนทราย และดินเหนียว ไม่ใช้กับดินในสถานะแช่แข็ง และยังไม่ได้สร้างสัมประสิทธิ์

การกำหนดความเร็วการเคลื่อนที่ของน้ำใต้ดิน
เราทราบเพียงว่าวิธีการที่สำคัญที่สุดสำหรับการทดลองเพื่อกำหนดความเร็วที่แท้จริงของการเคลื่อนที่ของน้ำใต้ดินคือสิ่งที่เรียกว่าตัวบ่งชี้ (เรื่องสี

วัตถุประสงค์ งาน และองค์ประกอบของการสำรวจทางวิศวกรรมและธรณีวิทยา
วิศวกรรมและการวิจัยทางธรณีวิทยา- ชุดของงานที่มุ่งศึกษาปฏิสัมพันธ์ ประเภทต่างๆกิจกรรมทางวิศวกรรม (การก่อสร้าง การขุด) กับสภาพแวดล้อมทางธรณีวิทยา ในงาน

งานสำรวจ. การขุดเจาะสำรวจทางไฟฟ้า
ในพื้นที่ที่นักธรณีวิทยาสำรวจพบสัญญาณสำคัญของแร่ธาตุ กำลังดำเนินการสำรวจและสำรวจ เครือข่ายเส้นทางหนาขึ้น คูถูกขุด หลุมถูกวางและอื่น ๆ

การระบายน้ำในอ่างเก็บน้ำ - ระบบระบายน้ำของอ่างเก็บน้ำวางอยู่ที่ฐานของโครงสร้างเพื่อป้องกันโดยตรงบนชั้นหินอุ้มน้ำ
ระบบระบายน้ำที่ผนังประกอบด้วยท่อระบายน้ำ (พร้อมตะแกรงกรอง) วางบนดินกันน้ำจากด้านนอกของโครงสร้าง ระบบระบายน้ำแบบวงแหวนตั้งอยู่ตามข้าง

ปรากฏการณ์ Suffusion และความแตกต่างจากปรากฏการณ์ karst
ความทุกข์คือการกำจัดอนุภาคขนาดเล็กออกจากหินภายใต้อิทธิพลของการไหลของการกรอง (น้ำใต้ดิน) อนุภาคขนาดเล็กแยกออกจากหินและดึงออกมา มีสองประเภท suffoses

การศึกษาการอัดและตราประทับของดิน
การบีบอัดหมายถึงการบดอัดดินที่มีการกระจัดของอากาศจากพื้นที่รูพรุน อิทธิพลแบบไดนามิกจากการจราจร การจมเสาเข็ม และแผ่นดินไหวสามารถทำให้เกิดผลกระทบจากการบดอัดที่คล้ายคลึงกัน

กรณีพิเศษของน้ำในร่างกาย

§ 8. Permafrost (ยืนต้น)

ไม้ยืนต้นหรือ permafrost เป็นชั้นของหินในเปลือกโลกที่มีอุณหภูมิติดลบคงที่เป็นเวลานานโดยไม่คำนึงถึงสถานะทางกายภาพของน้ำที่มีอยู่ในหิน พื้นที่ของการกระจายตัวของดินเยือกแข็งในสหภาพโซเวียตคือ 49.7% ของอาณาเขตทั้งหมดของประเทศและทั่วโลก - มากถึง 24% ของพื้นที่ทั้งหมด

การศึกษาสภาพดินเยือกแข็งและการก่อสร้างในภูมิภาคที่มีการกระจายตัวมีความสำคัญทางเศรษฐกิจของประเทศอย่างมาก มีการระบุแหล่งแร่หลายชนิดที่นี่: ถ่านหิน แร่เหล็ก เพชร ดีบุก ทังสเตน นิกเกิล ทองคำ น้ำมัน ก๊าซและอื่น ๆ อีกมากมาย ซึ่งทำให้เกิดการเติบโตในพื้นที่เหล่านี้ของอุตสาหกรรมเหมืองแร่และการพัฒนาของ ภาคอื่น ๆ ของเศรษฐกิจของประเทศและที่อยู่อาศัยที่เกี่ยวข้องและการก่อสร้างถนน

สภาพธรรมชาติของพื้นที่ที่มีการแพร่กระจายของชั้นดินเยือกแข็งถาวรกำหนดข้อกำหนดพิเศษสำหรับการออกแบบ การก่อสร้างและการทำงานของโครงสร้าง การไม่ปฏิบัติตามจะนำไปสู่การเสียรูปของโครงสร้างหรือการทำลาย

ตามความเห็นของนักวิจัยส่วนใหญ่ ต้นกำเนิดของดินเยือกแข็งนั้นเกิดจากข้อเท็จจริงที่ว่าในระหว่างปี เปลือกโลกสูญเสียความร้อนมากกว่าที่มันเข้าไป และการแช่แข็งในฤดูหนาวเกินการละลายในฤดูร้อน โดยทั่วไป รายละเอียดของกระบวนการเหล่านี้ยังไม่ได้รับการศึกษาอย่างเพียงพอ และยังไม่ทราบสาเหตุที่แน่ชัดของต้นกำเนิดของดินเยือกแข็งที่แห้งแล้ง

ความหนาของชั้นดินเยือกแข็งนั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการ: ระบอบอุณหภูมิของบรรยากาศ ดิน และธรณีภาค; จากธรรมชาติของความโล่งใจพืชพรรณ; จากความหนาของหิมะปกคลุม จากการปรากฏตัวของแหล่งน้ำผิวดินและท่อระบายน้ำ; จากการไหลเวียนของน้ำใต้ดิน จากกระบวนการธรณีเคมีที่เกิดขึ้นในเปลือกโลก จากกิจกรรมการผลิตของมนุษย์ ความหนาของดินเยือกแข็งแปรผันจากหลายเมตรถึง 600-800 ม. และในแอ่งของแม่น้ำ Vilyuya เกิน 1,000 ม.

ดินเยือกแข็งไม่ถือว่าเป็นเครื่องกรองต่อเนื่องที่แยกน้ำผิวดินออกจากน้ำบาดาล การกระจายของพวกเขาเป็นระยะ ระดับของความไม่ต่อเนื่องขึ้นอยู่กับปัจจัยทางธรรมชาติหลายประการ: ภูมิอากาศ, ธรณีวิทยา, อุทกธรณีวิทยา, orographic, การแปรสัณฐาน ฯลฯ แม้แต่ในตอนเหนือสุดของประเทศของเรา ใต้ทะเลสาบ ตามหุบเขาแม่น้ำ ในพื้นที่ของเปลือกโลกเล็กและในสถานที่อื่น ๆ หินที่มี อุณหภูมิบวกเป็นที่แพร่หลาย ระดับความไม่ต่อเนื่องของชั้นดินเยือกแข็งที่เย็นยะเยือกเพิ่มขึ้นในทิศทางจากเหนือจรดใต้ และชั้นดินเยือกแข็งจะค่อยๆ ละลาย

ชั้นบนของเปลือกโลกในบริเวณดินเยือกแข็งจะละลายในฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อน และจะแข็งตัวในฤดูใบไม้ร่วงและฤดูหนาว หากชั้นนี้ไม่รวมกับชั้นดินเยือกแข็งระหว่างจุดเยือกแข็งในฤดูหนาว ก็จะเรียกว่าชั้นเยือกแข็งตามฤดูกาล และหากรวมเข้าด้วยกัน เรียกว่าชั้นละลายตามฤดูกาลหรือชั้นที่ใช้งานอยู่ ความหนาของชั้นที่ใช้งานใน ที่ต่างๆมีตั้งแต่เศษส่วนของเมตรถึง 6-8 ม. ในดินที่กระจายตัวอย่างประณีต - ดินร่วนปนและดินเหนียว - ความลึกของการแช่แข็งตามฤดูกาลและการละลายน้อยกว่า 2-3 ม.

ประสบการณ์การก่อสร้างในพื้นที่ที่มีการแพร่กระจายของดินที่เย็นถาวรแสดงให้เห็นว่าการประเมินระบอบการปกครองของชั้นที่ใช้งานต่ำเกินไปนำไปสู่ผลลัพธ์ที่น่าเศร้าที่สุด: ถนน, สนามบิน, อาคารและโครงสร้างอื่น ๆ มีรูปร่างผิดปกติและถูกทำลาย ดังนั้นการสร้างความหนาของชั้นที่ใช้งานและระบบอุณหภูมิจึงเป็นสิ่งจำเป็นและเป็นหนึ่งในงานหลักในการสำรวจทางวิศวกรรม

บ่อยครั้งความลึกของการเยือกแข็งในฤดูหนาวไม่ถึงชั้นหินดินเยือกแข็ง ชั้นที่ใช้งานที่เกิดขึ้นในช่วงฤดูร้อนจะไม่รวมกับชั้นดินเยือกแข็ง นี่คือการละลายของดินเยือกแข็ง บางครั้งมีการสลับชั้นของดินที่ละลายแล้วและชั้นดินเยือกแข็งจนถึงระดับความลึกพอสมควร ผ้าปูที่นอนดังกล่าวเรียกว่าชั้นดินถาวรหรือไม่ต่อเนื่อง นี่เป็นเพราะการปรากฏตัวของหินเนื้อหยาบและแตกหัก แต่น้ำใต้ดินไหลเวียนด้วยความเร็วสูงซึ่งช่วยปกป้องพวกเขาจากการแช่แข็ง

น้ำใต้ดินที่เย็นจัดตาม N.I. Tolstikhin แบ่งออกเป็นสามประเภท: superpermafrost, interpermafrost และ subpermafrost

ผืนน้ำซุปเปอร์เพอร์มาฟรอสต์ที่อยู่เหนือโซนเพอร์มาฟรอสต์จะถูกแบ่งออกเป็นน่านน้ำของชั้นแอกทีฟและแอกทีฟของชั้นน้ำแข็งที่ยืนต้น

น้ำที่เย็นเฉียบเหนือชั้นของชั้นแอกทีฟนั้นอยู่บนชั้นดินเยือกแข็งซึ่งเป็นชั้นกันน้ำสำหรับพวกมัน ลักษณะเฉพาะของน่านน้ำเหล่านี้คือการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลของเฟสของเหลวและของแข็ง ในภาคเหนือระยะเวลาของการดำรงอยู่ของเฟสของเหลวถูกกำหนดโดยช่วงฤดูร้อน - ฤดูใบไม้ร่วงสองถึงสามเดือน ทางทิศใต้ การดำรงอยู่ของเฟสของเหลวเพิ่มขึ้นเป็นหกเดือนขึ้นไป น่านน้ำของชั้นแอกทีฟได้รับการหล่อเลี้ยงด้วยการตกตะกอนในชั้นบรรยากาศและส่วนหนึ่งมาจากแหล่งน้ำผิวดิน

ในทางเคมี น้ำที่เหนือชั้นน้ำแข็งยิ่งยวดของชั้นตามฤดูกาลมีลักษณะเป็นแร่ธาตุต่ำ มีอินทรียวัตถุที่สำคัญ และมีกรดฮิวมิกอยู่ด้วย อุณหภูมิต่ำและไม่ค่อยเกิน 5 ° C

น้ำเหนือชั้นยอดของธาลิกยืนต้นมีอยู่เนื่องจากผลกระทบทางความร้อนของน้ำผิวดิน ทาลิกที่คล้ายกันเกิดขึ้นใต้ทะเลสาบและก้นแม่น้ำ ตามหุบเขาแม่น้ำที่มีความร้อนสูงของไซบีเรีย มี taliks ผ่านการเชื่อมต่อของ superpermafrost, interpermafrost และ subpermafrost waters น่านน้ำเหล่านี้มีความโดดเด่นด้วยความมั่นคงของคุณภาพและปริมาณ การทำให้เป็นแร่ของพวกมันต่ำ ความแข็ง 0.8-1.2 มก. เท่ากับ; พวกมันแพร่หลายในแอ่งของแม่น้ำลีนาและโคลีมา อัตราการไหลของโครงสร้างจับ (หลุม, แกลเลอรี่) มักจะถึง 47 l / วินาที ข้อมูลน้ำใช้สำหรับน้ำดื่มและน้ำประปาสาธารณูปโภค

น่านน้ำอินเตอร์เพอร์มาฟรอสต์ สู่น่านน้ำ interpermafrost ตาม II. ครั้งที่สอง Tolstikhin เรียกว่าน้ำของเหลวหมุนเวียนในเทือกเขา; ดินเยือกแข็งและเฟสของแข็ง - น้ำแข็งฟอสซิลและชั้นหินอุ้มน้ำเยือกแข็งที่เก็บรักษาไว้ชั่วคราวโดยชั้นดินเยือกแข็งซึ่งครั้งหนึ่งเคยทำงาน ปัจจัยหลักที่ปกป้องน้ำจากน้ำแข็งละลายจากการแช่แข็งคือความกระฉับกระเฉงและบางครั้งก็มีความเค็มสูง โดยธรรมชาติของหินเจ้าภาพ มีทั้งหินชั้น หินปูน และหินเส้นรอยแยก น้ำ interpermafrost

เมื่อขับเคลื่อนการทำงานของทุ่นระเบิดในกรณีของจุดตัดของผืนน้ำที่มีน้ำแข็งปกคลุม กระแสน้ำสาขาอาจเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งเป็นผลมาจากการเพิ่มขึ้นของชั้นหินอุ้มน้ำเนื่องจากการละลายของน้ำแข็งในรอยแตก ชั้นหินอุ้มน้ำที่กลายเป็นน้ำแข็ง เป็นต้น

น้ำเพอร์มาฟรอสต์ น้ำใต้ดินทั้งหมดที่อยู่ใต้ชั้นดินเยือกแข็งเรียกว่าน้ำใต้ดินที่เย็นยะเยือก พระเวทเหล่านี้มีความกดดันซึ่งมักจะหลายร้อยเมตร โดยธรรมชาติของการเกิดและสภาพการหมุนเวียน น้ำในชั้นดินเยือกแข็งจะคล้ายกับน้ำบาดาลในพื้นที่ที่ไม่ใช่ชั้นดินเยือกแข็ง เงื่อนไขของการให้อาหารและการไหลบ่าของแหล่งน้ำใต้ดินที่เย็นยะเยือกนั้นแตกต่างกัน

ตามสภาพอุทกธรณีวิทยาในหมู่น่านน้ำ subpermafrost PI Tolstikhin แยกแยะประเภทต่อไปนี้: ลุ่มน้ำ, มีรูพรุน - Stratal, รอยแยก - Stratal, รอยแยกหรือหลอดเลือดดำ, และ fissure-karst

ลุ่มน้ำภายใต้ permafrost น้ำถูกป้อนเนื่องจากการซึมของน้ำในชั้นบรรยากาศตาม taliks ใน alluvium การไหลเข้าของน้ำใต้ดินจากพื้นหินและการควบแน่น น้ำที่เย็นจัดของตะกอนลุ่มน้ำมีอุณหภูมิใกล้ศูนย์ เฉพาะในกรณีเหล่านั้นเมื่อน้ำจากชั้นหินที่มีอุณหภูมิสูงขึ้นมีส่วนร่วมในการป้อนน้ำในลุ่มน้ำลุ่มน้ำ subpermafrost ของ alluvium จะมีอุณหภูมิสูงผิดปกติ

องค์ประกอบทางเคมีของน้ำใต้ดินของ alluvium subpermafrost มีลักษณะเฉพาะด้วยปริมาณอินทรียวัตถุที่ต่ำกว่า

แหล่งน้ำใต้ดินที่เย็นยะเยือกของตะกอนลุ่มน้ำมีบทบาทเชิงลบในการพัฒนาแหล่งแร่ที่มีสารตั้งต้นจำนวนมาก ต้องจัดสรรทรัพยากรจำนวนมากเพื่อต่อสู้กับพวกมัน

น้ำใต้ดินชั้นใต้ดินที่มีรูพรุนเกิดขึ้นในชั้นหินตะกอนและมีฮูด ในหลายสถานที่ มีการระบุแอ่งบาดาลของน่านน้ำใต้ดินที่เย็นยะเยือก

น่านน้ำ subpermafrost แบบแยกชั้นเป็นลักษณะของหินในสมัยโบราณ (Paleozoic - Jurassic) พวกมันหมุนเวียนไปตามรอยแตกในชั้นของหินทราย หินปูน กลุ่มบริษัท และหินอื่นๆ ที่หุ้มด้วยแมวน้ำที่ซึมผ่านไม่ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแหล่งถ่านหินหลายแห่งซึ่งแพร่หลายในเขตดินแห้งแล้ง (Bukachachinsky, แอ่ง Bureinsky ฯลฯ ) น่านน้ำ subpermafrost ประเภทนี้ จำกัด เฉพาะหินทรายที่ร้าว กลุ่ม บริษัท และบางครั้งก็เป็นหินตะกอนและตะเข็บถ่านหิน หินดินเหนียวสามารถกันน้ำได้และแบ่งน้ำใต้ดินออกเป็นชั้นหินอุ้มน้ำ น่านน้ำมีแรงดันตั้งแต่หลายสิบถึงหลายร้อยเมตร

น้ำใต้ดินเพอร์มาฟรอสท์ที่มีรอยแยกและคาสต์-คาสต์มีความเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนตัวของเปลือกโลก น่านน้ำเหล่านี้มีอยู่หลายแห่งใน Transbaikalia ในแอ่ง Aldan บน Lena และในที่อื่น ๆ ระบอบการปกครองของน่านน้ำเหล่านี้ยิ่งไม่เสถียรยิ่งขึ้น หินปูนในบริเวณดินที่แห้งแล้งเป็นหินที่มีน้ำมากที่สุดซึ่งมีความเกี่ยวข้องกับโผล่ออกมาจากน้ำพุขนาดใหญ่ซึ่งมีน้ำแข็งหนาก่อตัวขึ้น

แหล่งที่มาในเขตดินแห้งแล้ง ภูมิภาค Permafrost มีลักษณะเฉพาะสำหรับการปล่อยน้ำใต้ดินสู่ผิวน้ำ แหล่งที่มาแบ่งออกเป็นจากมากไปน้อยและจากน้อยไปมาก น้ำพุจากมากไปน้อยเกิดขึ้นเนื่องจากน้ำที่เย็นจัดซึ่งอยู่เหนือระดับการกัดเซาะในท้องถิ่น ตามระบอบการปกครอง แหล่งที่มาของน้ำ superpermafrost แบ่งออกเป็นฤดูกาลและทำงานตลอดทั้งปี เดบิตของแหล่งเหล่านั้นและแหล่งอื่นไม่เสถียร

น้ำพุจากน้อยไปมากเกิดจากการไหลออกของน้ำใต้ดินที่เย็นยะเยือก สภาพทางธรณีวิทยาของโขดหินใต้น้ำที่เย็นยะเยือกนั้นมีความหลากหลายมาก ระบอบการปกครองของแหล่งที่มามีความซับซ้อนโดยปัจจัย permafrost - การละลายและการแช่แข็งของเส้นทางน้ำซึ่งกำหนดการแบ่งของแหล่งที่มาที่เพิ่มขึ้นเป็นประเภทต่อไปนี้: หายไปเป็นระยะ, การย้ายถิ่น, การเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาล, ตัวแปรในอัตราการไหลและค่าคงที่ ระบอบน้ำพุที่เพิ่มขึ้นซึ่งขึ้นอยู่กับการแช่แข็งและการละลายของเส้นทางน้ำไม่ได้สะท้อนถึงสภาพที่แท้จริงของชั้นหินอุ้มน้ำที่ป้อนน้ำพุเหล่านี้ น้ำพุที่มีอัตราสูงขึ้นจะก่อตัวขึ้นในบริเวณที่มีน้ำใต้ดินเพอร์มาฟรอสต์ที่มีรอยแตกแยกออกมาสู่ผิวน้ำ

ปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับดินเยือกแข็ง ในพื้นที่ของการกระจาย permafrost จะสังเกตน้ำแข็ง hydrolaccoliths, thermokarst, solifluction และ heaving

น้ำค้างแข็ง - ร่างน้ำแข็งที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวโลกหรือบนน้ำแข็งของแม่น้ำอันเป็นผลมาจากการแช่แข็งของน้ำใต้ดินหรือแม่น้ำในแม่น้ำที่ไหลลงสู่พื้นผิวโลกหรือน้ำแข็งปกคลุมของแม่น้ำ แยกความแตกต่างระหว่างพื้นดินหรือพื้นดินน้ำแข็งแม่น้ำและผสม

น้ำแข็งบนดินก่อตัวขึ้นเมื่อน้ำใต้ดินที่โผล่ขึ้นมาบนผิวน้ำกลายเป็นน้ำแข็ง

น้ำแข็งในแม่น้ำพัฒนาขึ้นจากการเพิ่มขึ้นของส่วนหัวของก้นแม่น้ำในแม่น้ำที่เย็นเยือกในสถานที่ที่มีพื้นที่ไหลแคบลงอย่างมากหรือเติมน้ำแข็งในช่อง น้ำแข็งในแม่น้ำเปลี่ยนรูปสะพาน ท่อ โครงสร้างการรับน้ำ และยังทำให้การคมนาคมขนส่งบนถนนในฤดูหนาวบนน้ำแข็งของแม่น้ำซับซ้อนขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ

ข้าว. 8. Hydrolaccolith (อ้างอิงจาก M. Ya-Chernyshev)

1 - หินของชั้นที่ใช้งาน; 2- -น้ำแข็ง;

3 - รอยแตกของชั้นหินอุ้มน้ำ

Hydrolaccoliths - กองบวมเกิดขึ้นเนื่องจากการก่อตัวของน้ำแข็งในความหนาของหินที่แช่แข็ง (รูปที่ 8) คือระหว่างการก่อตัวของน้ำแข็งใต้ดิน มีไฮโดรแลคโคลิธประจำปี (ตามฤดูกาล) และไม้ยืนต้น ไฮโดรแลคโคลิธมีลักษณะโค้งมนและมีรูปทรงโดมที่มีความสูงต่างกันไป นอกจากนี้ยังมีอาการบวมเล็กน้อยและการยกตัวเป็นม้วน สิ่งสำคัญที่สุดในการก่อตัวของไฮโดรแลคโคลิธคือทาลิกที่จมอยู่ใต้น้ำ เมื่อแช่แข็ง ไฮโดรแลคโคลิธจะเกิดขึ้นจากความสูงหลายเมตรถึง 70-80 เมตรในเส้นผ่านศูนย์กลาง ไฮโดรแลคโคลิธขนาดใหญ่บางครั้งอาจสูงถึง 200-250 เมตร

พื้นน้ำแข็งและเนินดินที่สั่นสะเทือนเป็นตัวบ่งชี้การค้นหาที่เชื่อถือได้สำหรับน้ำบาดาลในพื้นที่ที่มีการแพร่กระจายของชั้นดินเยือกแข็ง

Thermokarst - กรวยปิด, โพรงหรือรูปจานรองที่เกิดขึ้นจากการละลายน้ำแข็งที่ฝังอยู่หรือการละลาย (การสลายตัว) ของดิน permafrost ด้วยการบดอัดที่ตามมา เทอร์โมคาร์สต์ในหลายพื้นที่ของดินเยือกแข็งที่คงสภาพได้มากถึง 30% ของพื้นที่และอื่น ๆ ภาวะซึมเศร้าของเทอร์โมคาร์สต์มักจะเต็มไปด้วยน้ำก่อตัวเป็นทะเลสาบหนองน้ำที่มีพื้นที่หลายร้อยตารางเมตรและบางครั้งก็เป็นกิโลเมตร ด้วยการก่อตัวของการกดทับของเทอร์โมคาร์สต์ใหม่ภายใต้อิทธิพลของการเปลี่ยนแปลงในท้องถิ่นในระบบความร้อนของหิน permafrost ซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการพัฒนาและการพัฒนาดินแดนใหม่ ภัยคุกคามร้ายแรงต่อโครงสร้างทางวิศวกรรมต่างๆ ดังนั้นในระหว่างการพัฒนาเศรษฐกิจของดินแดนใหม่จึงจำเป็นต้องทำการศึกษาพิเศษเพื่อระบุศักยภาพในการพัฒนากระบวนการเทอร์โมคาร์สต์

Solifluction คือการไหลของดินที่ละลายน้ำของชั้นที่ใช้งานภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง Solifluction แพร่หลายใน Far North ปรากฏบนทางลาดเป็นมุมเล็กๆ (หลายองศา) มีหลายกรณีที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าการเปลี่ยนแปลงของการละลายกลายเป็นดินถล่มที่มีลักษณะเป็นหายนะ ปรากฏการณ์การละลายทำให้เกิดความเสียหายอย่างมีนัยสำคัญต่อโครงสร้างต่างๆ ส่วนใหญ่เป็นถนนที่ลากไปตามทางลาดหรือบนทางลาด

การบวมเป็นกระบวนการของการเพิ่มปริมาตรของดินเยือกแข็ง ซึ่งเกิดขึ้นทั้งจากการเพิ่มปริมาตรของความชื้นเยือกแข็งและจากการก่อตัวของชั้นและเลนส์น้ำแข็งในดินเยือกแข็งซึ่งมีความเข้มข้นสูงเป็นพิเศษภายใต้สภาวะ การไหลของน้ำจากภายนอกสู่หน้าเยือกแข็ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งชั้นหนาและเลนส์ของน้ำแข็งก่อตัวขึ้นโดยมีขอบเขตการเยือกแข็งเป็นเวลานานที่ระดับความลึกที่แน่นอนและตำแหน่งปิดของตารางน้ำบาดาล หากจุดเยือกแข็งรุนแรง (ในช่วงที่มีน้ำค้างแข็งรุนแรง) แสดงว่าน้ำในดินที่กระจัดกระจายไม่มีเวลาไล่ตามหน้าจุดเยือกแข็งและเลนส์และชั้นน้ำแข็งจะไม่ก่อตัวขึ้น แต่มีเฉพาะผลึกน้ำแข็งที่กระจัดกระจายไปทั่วมวลดิน และอัดอนุภาคให้แน่น

การบวมตัวของดินเยือกแข็งมีผลเสียต่อโครงสร้างต่างๆ แต่ภาวะแทรกซ้อนที่ยิ่งใหญ่ที่สุดเกิดจากพื้นถนนของถนนและทางรถไฟ รวมถึงถนนทางเข้าและทางออกในเหมืองหิน ตลอดจนพื้นผิวของสนามบิน โดยปกติการยกของพื้นจะไม่สม่ำเสมอ ซึ่งจะเปลี่ยนโปรไฟล์ของเส้นทางหรือพื้นผิวถนนและทำให้เกิดความยุ่งยากในการขนส่ง ในฤดูใบไม้ผลิ ในระหว่างการละลาย ดินที่สั่นสะเทือนจะทำให้เป็นของเหลวและสูญเสียความสามารถในการรักษาพื้นผิวถนน

การสั่นไหวบนถนนและสนามบินไม่ได้สังเกตเฉพาะในพื้นที่ของการกระจายตัวของดินเยือกแข็งเท่านั้น แต่ยังรวมถึงในภูมิภาคของดินแห้งแล้งตามฤดูกาลด้วยแม้ว่าจะปรากฏที่นี่อย่างเข้มข้นน้อยกว่า

สภาพการก่อสร้างในพื้นที่ดินแห้งแล้ง ในการเชื่อมต่อกับการดำเนินการตามโปรแกรมกว้าง ๆ สำหรับการก่อสร้างโครงสร้างต่าง ๆ ในพื้นที่ของการกระจายตัวของดินเยือกแข็ง ประเด็นของการคำนึงถึงสภาพอากาศที่แปลกประหลาด อุทกธรณีวิทยาและสภาพดินของสถานที่ก่อสร้างเฉพาะที่มีการวางแผนการก่อสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกกำลังได้รับที่ดี ความสำคัญ

การก่อสร้างในพื้นที่เหล่านี้แสดงให้เห็นว่าจากการก่อสร้าง ระบอบอุณหภูมิที่สถานที่ก่อสร้างถูกละเมิด และเป็นผลให้สภาพอุทกธรณีวิทยาและคุณสมบัติทางกายภาพและทางกลของดินฐานเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ โดยปกติดินที่แข็งของฐานรากจะละลายภายใต้อิทธิพลของการถ่ายเทความร้อนจากโครงสร้างซึ่งมักจะไปถึงความลึกพอสมควรและดินที่ละลายแล้วจะลดน้อยลงไม่มากก็น้อย ขึ้นอยู่กับความเร็วของกระบวนการละลาย โครงสร้างมีการเสียรูปซึ่งมักมีนัยสำคัญ ดังนั้นการแก้ปัญหาที่สร้างสรรค์ในการออกแบบและการก่อสร้างโครงสร้างที่ทำขึ้นโดยไม่คำนึงถึงสภาวะความเค้นของการเปลี่ยนรูปและเงื่อนไขของการทำงานร่วมกันกับการละลายของดินทรุดตัวทำให้เกิดการทำลายอาคารทุนที่สร้างขึ้นบนดินดังกล่าวก่อนเวลาอันควร นี่เป็นหลักฐานจากการปฏิบัติระยะยาวในการก่อสร้างในภูมิภาค Vorkuta, Norilsk, Transbaikalia, Yakutsk, Magadan เป็นต้น

ตามที่ระบุไว้ในพื้นที่ของการกระจายตัวของชั้นดินเยือกแข็งมีการสะสมของแร่ธาตุหลายชนิด: ถ่านหิน, แร่เหล็ก, โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก, เช่นเดียวกับเพชร, ทองคำ, ฯลฯ เมื่อมีการพัฒนาเงินฝากในภูมิภาคเหล่านี้ เราต้องคำนึงถึงคุณสมบัติดังต่อไปนี้: ความเข้มแรงงานของการพัฒนาของหินแช่แข็งที่หลวมเพิ่มขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับหินที่ละลายประมาณ 10 15 ครั้ง; มีการระบายอากาศตามธรรมชาติในฤดูหนาว การเย็นตัวของหินและการก่อตัวของน้ำแข็งจะสังเกตเห็นได้ในการทำงาน เมื่อระบายอากาศในการทำงานด้วยอากาศร้อนอุณหภูมิของหินที่แช่แข็งจะเพิ่มขึ้นปริมาณน้ำแข็งจะลดลงซึ่งทำให้เกิดภาวะแทรกซ้อนที่สำคัญในระหว่างการทำงาน สภาพอุทกธรณีวิทยามีความเฉพาะเจาะจงในที่นี้ ซึ่งมักจะทำให้การดำเนินการขุดซับซ้อนขึ้น ความหนาของหินที่แช่แข็งเพียงชั่วคราวและถึงแม้จะไม่ได้ป้องกันการทำงานจากพื้นผิวและน้ำใต้ดินเสมอไป

เพื่อต่อสู้กับปรากฏการณ์เชิงลบของน้ำบาดาลสำหรับงานใต้ดิน ตามที่ V.P. Bakakin กล่าว เพื่อรักษาสภาพธรรมชาติของหินแช่แข็งไม่ว่าจะด้วยวิธีใดก็ตาม

เมื่อทำการขุดหลุมเปิด ปัจจัยที่ซับซ้อนหลักคือความแข็งแกร่งของชั้นดินเยือกแข็งที่มีนัยสำคัญ ตาม A.N. Zelenin ดินร่วนที่มีความชื้น 20% ในสถานะละลายมีความต้านทานการตัด 5-7 kgf / cm และที่ -25 ° C ถึง 150 kgf / cm ... ดังนั้น มาตรการหลักที่ช่วยปรับปรุงการทำเหมืองแบบเปิดได้อย่างมีนัยสำคัญคือการลดความเข้มของพลังงานของหินที่กำลังขุด เพื่อลดความแข็งแรงของหินที่พัฒนาแล้ว วิธีการที่แพร่หลายที่สุดคือการฟื้นฟูด้วยความร้อนและน้ำ-ความร้อน ซึ่งเมื่อเทียบกับวิธีการคลายระเบิดจะมีราคาถูกกว่าประมาณ 10 เท่า ภายใต้เงื่อนไขบางประการ เป็นไปได้ที่จะบรรลุความลึกของการละลายของหินหลวมจากพื้นผิวสูงถึง 6-9 เมตรหรือมากกว่านั้นโดยไม่ต้องใช้งานวิศวกรรมที่มีราคาแพงมาก ทำให้สามารถใช้เครื่องขุด เครื่องขุด รถขุด รถเกลี่ย และอื่นๆ ที่เหมืองประสิทธิภาพสูง ซึ่งเพิ่มความเข้มข้นของการพัฒนา ผลิตภาพแรงงาน และลดต้นทุนการผลิตลงอย่างมาก

ปัจจุบันมีการใช้ตัวเลือกต่างๆ สำหรับการคืนสภาพด้วยความร้อนและความร้อนด้วยน้ำ: โดยใช้กระบวนการระบายความร้อนตามธรรมชาติ (การกักเก็บหิมะในฤดูหนาวและการกำจัดหิมะในต้นฤดูใบไม้ผลิ การเผาพืชพรรณและตะไคร่น้ำ การทำให้หิมะกลายเป็นสีดำ เป็นต้น); การละลายดินที่แช่แข็งโดยการฉีดน้ำเข้าไป วิธีการกรองและการระบายน้ำ ข้อเสียของวิธีการเหล่านี้คือระยะเวลาในการเตรียมการ แต่ด้วยการวางแผนงานเตรียมการและทำความสะอาดอย่างเหมาะสม จึงให้ผลอย่างมาก