Mis on igikelts. Mis on igikelts (igikelts)? Tingimused igikeltsa tekkeks

Liustikud on tohutud liikuvad jäämassid, mis on moodustunud langenud ja kogunenud lumest. Kui lumeväljal (suur lumekogum) ei jõua suveperioodil sulada, siis see tiheneb, kristalliseerub ja muutub jääks.

Liustikke, mida leidub ainult mägedes, nimetatakse mägiliustikeks. Nende pindala on 1 700 000 ruutkilomeetrit ning need on jäämütsid ja pikad jääkeeled. Gravitatsiooni mõjul allapoole laskudes sulab liustik järk-järgult, tekitades mägijõgesid. Pikimad liustikud asuvad Alaska (USA) mäeahelikes. Need on 203 kilomeetri pikkune Beringi liustik ja 112 kilomeetri pikkune Hubbardi liustik. Venemaa pikim liustik - Bezengi Kaukaasias on 17 600 meetrit pikk.

Lehtliustikud

Antarktika ja saarte tohutul alal on jäätumine laialt levinud. See võtab enda alla 14 400 000 ruutkilomeetrit (rohkem kui 85% Gröönimaal, 12% Gröönimaal). Täisliustikud moodustavad hiiglaslikke kupleid, mis katavad täielikult maa koos sellel asuvate mägede ja tasandikega. Need liiguvad alumiste jääkihtide plastilisuse tõttu.

Liustike liikumiskiirus on erinev ja ebaühtlane. Lehtliustike sisepiirkondades on see alla ühe millimeetri päevas ja äärealadel ulatub see mitme meetrini päevas. Mägiliustikud liiguvad kiiremini. Oli juhtumeid, kui liustikud laskusid nõlvadelt alla kiirusega 150 meetrit päevas, hävitades kõik, mis nende teel oli.

Katteliustikud "libisevad" reeglina merre või ookeani, nende küljest murduvad jäämäed - hiiglaslikud jääplokid, mis jääkupli küljest lahti murdes tänu hoovustele ja tuultele "rändavad" ookeanis.

igikeltsa

jäätumine

On teada mitu jääaega. Vanim jäätumine oli umbes 2,5 miljardit aastat tagasi, eelviimane - 340-240 miljonit aastat tagasi ja viimane - umbes 2-3 miljonit aastat tagasi. Viimase miljoni aasta jooksul on liustikud kas arenenud ja hõivanud suuri alasid, seejärel taandusid jääajavahelistel perioodidel. Jää paksus ulatus jäätumise ajal kohati kahe või enama kilomeetrini. Jäätumise põhjuseid seostatakse nii kosmiliste kui ka maapealsete protsessidega. Jäljed liustike minevikust on Põhja-Ameerikas ja Euraasias laialt levinud.

Esimesed kirjalikud tõendid ebatavalise pinnaseseisundi olemasolust, mida hiljem nimetati igikeltsaks, jäid Siberi vallutanud 17. sajandi vene maadeuurijatelt. Avastajaks sai kasakas Y. Svjatogorov ning ekspeditsioonide liikmed I. Rebrova ja S. Dežneva on teemat juba lähemalt uurinud. Oma saadetistes kohtule kirjeldasid nad taiga üksikute tsoonide eripära, kus isegi suvel hoiab maa talvel külma. 1640. aastal ei varjanud kubernerid M. Glebov ja P. Golovin läkituses Vene tsaarile oma siirast hämmeldust:

Maa, mu isand, ei sula isegi keset suve.

Lõpuks kehtestasid nad end "igikeltsa" alade olemasolul Põhja tööstusliku arengu alguses. 1828. aastal lõikas drifter F. Shergin Jakutskis läbi esimese meetri jääpinnast, saavutades 9 aastaga veidi alla 116 ja poole meetri ning ei kohanud teel ainsatki põhjaveekihti. A. Middendorf, mõõtnud temperatuuri kogu Sherigini kaevanduses, tõmbas vastusele joone alla. Nii sai uskumatust riigi geograafia ja geoloogia ilmselge fakt.

Jamali poolsaare igikelts Lääne-Siberi põhjaosas, Venemaa Jamalo-Neenetsi autonoomse ringkonna territooriumil.

"Igikeltsa" mõiste ilmus esmakordselt teadusringkondades 1927. aastal. Termini autor oli Nõukogude teadlane M.I. Sumgin, üks kodumaise teaduse rajajaid selle nähtuse uurimiseks.

teaduslik määratlus

Igikeltsa all on tavaks arvestada krüolitosooni temperatuurirežiimiga 0 ° C ja alla selle ja vastavalt maa-aluse jää olemasolu selles. Sumgini sõnul on see pinnase igikelts, mille vanus on 2 aastat või rohkem, maksimaalseid kogunemisväärtusi mõõdetakse aastatuhandetes.

Mõnda aega valitses terminoloogias teatav segadus. Sõna "igikelts" tähendusel puudus selge määratlus, mis tõi kaasa ebakõlad. Seda seisukohta kritiseeriti õigustatult ja seetõttu pakuti välja teisi nimesid. Püüti laialdaselt levitada nimetusi "igikeltsa kivimid", "mitmeaastane krüolitoosoon". Kuid selle tulemusena jäi Sumgini termin kinni.

Ajavahemik, mille jooksul kivimid külmuvad, jagab need kolme tüüpi:

• Lühiajalised külmunud kivid (tunde ja päevi),
• Hooajaliselt külmutatud kivid (kuudeks),
• Igikelts (aastaid)

Eraldi kategooriasse kuuluvad külmunud kivimite vahepealsed või üleminekuvormid. Neid nimetatakse lendudeks. Näitena võib tuua juhtumi, kui hooajaliselt külmunud kivim ei jõua suveperioodil sulada ja see püsib mitu aastat.

Suur osa tänasest igikeltsast tulenes viimase jääaja mõjudest. Jäämahud külmunud kivimites võivad olla kuni 90 protsenti. Tänapäeval täheldatakse nende aeglast sulamisprotsessi.

Külmunud muldade omadused

Madalad temperatuurid igikeltsa tingimustes, mis on pika hooajalise või püsiva iseloomuga, jätavad loomulikult jälje kohaliku pinnase seisundile. Selles toimuvad omapärased keemilised ja bioloogilised protsessid. Üks näide on näidatud vasakpoolsel fotol.

Huumus koguneb külmunud veekindla kihi kohale orgaaniliste ainete koagulatsiooni (paksenemise) protsessis. Pealegi ei sõltu selle igikeltsaülene taastumine ehk niinimetatud igikeltsaülene gleying tugevalt looduse armudest. Protsessi käivitamiseks piisab väikesest aastasest sademete hulgast.

Maapinnas moodustunud šlierid (jääkihid), purustades põhjaveekihi kapillaare, blokeerivad niiskuse juurdepääsu igikeltsa ülemistest horisontidest alumisse juurtega asustatud keskkonda. Eriti iseloomulikud on kõik igikeltsa tingimustes mullas esinevad nähtused. Külmunud kihi olemasolust tingitud pinnase mehaaniliste muutuste tulemusena omandas tundra oma erilise välimuse. Krüogeensed deformatsioonid krüoturbatsiooni (segunemine mullamassi temperatuuride erinevuse mõjul) ja solifluktsiooni (veega küllastunud mullamassi libisemine nõlvadelt mööda külmunud kihti) kujul andsid tundrale paistes lainelised piirjooned. künkad vahelduvad termokarsti lohkude langustega. Samal põhjusel tekkisid täpilised tundrad.

Miinustemperatuurid mõjutavad ka pinnase struktuuri, põhjustades selle krüogeensust. Nad sunnivad pinnase moodustumise saadusi kondenseeruvamatesse olekutesse, aeglustades samal ajal järsult nende liikuvust. Pinnase ferruginatsioon tekib kolloidide igikeltsa koagulatsiooni tagajärjel. Mõnede uurijate arvates rikastavad krüogeensed nähtused ränihappega ka podsoolse mullaprofiili keskosa. Need teadlased peavad valkjat pulbrit mullaplasma igikeltsa diferentseerumise tulemuseks.

Levialad

Igikeltsa levik on ülemaailmne. Ta vallutas vähemalt ¼ maapinnast, sealhulgas Aafrika mägismaa. Austraalia on ainus kontinent, kus see nähtus üldse puudub.

Venemaa tohutud avarused on igikeltsa fookuses. Üle poole maailma suurima riigi territooriumist langeb krüosoonile. Levinud on ta Transbaikalias ja Ida-Siberis, kus igikeltsa madalaim punkt asub Viljui jõe ülaosas 1370 meetri sügavusel. Rekord püstitati 1982. aastal.

Majanduslik mõju

Igikeltsa arvestamine on põhjapoolsetes piirkondades ehituse, uuringute ja muude majandustööde jaoks oluline. See võib tekitada probleeme ja olla kasulik. Võimalus toimida toidu säilitamiseks loomuliku külmikuna peitub pinnal. Lisaks on igikeltsa tingimustes tõenäoline inimeste poolt kasutatavate gaaside, eriti metaani hüdraatide ladestumine.

Külmunud kivimite suur tugevus muudab kaevandamise väga keeruliseks. Kuid samal ajal on ka teine, tugev külg: igikelts tsementeerib kive, mis võimaldas Jakuutia karjäärides edukalt välja töötada kimberliittorusid, viies kausside seinad puhtasse olekusse. Viimase ilmekas näide on jakuudi karjääri Pipe Udachnaya näide.

Igarski igikeltsa muuseum on ainulaadne nähtus mitte ainult seetõttu, et selle peamised näitusesaalid asuvad igikeltsa paksuses, vaid ka seetõttu, et muuseumi põhieksponaat on igikeltsa ise.

Alates linna ehitamise esimestest aastatest viisid teadlased läbi selle uurimistööd, igikeltsajaam avati 1931. aastal. Teel koorus välja idee näidata elanikkonnale hoolika loodusesse suhtumise tulemusi. See idee kuulus igikeltsa teadlasele Mihhail Ivanovitš Sumginile, kes külastas uurimisjaama 1938. aastal. Selleks ajaks olid kaevatud šahtikaevud ja nende juurde tõukurivid. Aasta enne II maailmasõja algust varustati väljakaevamisega viis kambrit, mis eraldati koridorist vaheseinte ja ustega. Nende seinad, nagu ka koridor, olid vooderdatud õhukese jääkihiga. Kaevandatud pinnase maht oli 468 kuupmeetrit.

Ehitatud ruumid olid küll teadusliku väärtusega, kuid sellegipoolest viisid soovijatele, eelkõige kooliõpilastele ja linna külalistele esimesed ekskursioonid läbi juba jaamatöötajate poolt. Nii et üht kambrit hakati tegelikult juba siis kasutama biomuuseumina. Selle eksponaatideks olid külmunud sisalikud, räbalad, rippanimatsioonis kullliblikas, putukad: kimalased, lepatriinu ja kärbes. Teadlased täiendasid biomuuseumi oma võimaluste piires ja võtsid vastu külastajaid.

Omamoodi teadusliku eksperimendina paberi säilitamise võimaluste uurimiseks ja Suure Isamaasõja mälestuseks panid jaama töötajad 6. aprillil 1950 järjehoidja sõjaaegsetele ajalehtedele - Pravda, Izvestija, Trud ja Krasnojarski Rabotšõ. testamenti 9. mail 2045 karbi avamise kohta, millesse oli sisse kirjutatud ajalehed.

19. märtsi 1965 peetakse Igarka igikeltsa muuseumi ametlikuks avamiskuupäevaks. Esimesed eksponaadid peale ülalmainitute olid raamatud igikeltsast ja jääks külmunud taimedest. Loodus näis lähenevat entusiastide poole, paljastades oma sajanditevanuseid saladusi. Koridori ühes seinas paljandusid läbipääsu ajal puutüved, nende lõigud, mis võimaldavad hinnata vanust - rohkem kui 50 tuhat aastat.

Ja ometi oli see ikkagi vabatahtlikkuse alusel muuseum, ülejäänud ruume kasutati teaduslaboratooriumidena. Ja teadlased jätkasid katsetamist: nii sündis idee rajada maa-alune liuväli, kus sportlased ja amatöörid saaksid seda aastaringselt kasutada.

25. oktoobril 1996 võeti munitsipaalomandisse igikeltsa uurimisjaama maa-alused laborid. Suuremahulised tööd tehti maa-aluse osa kapitaalremondiks, laiendamiseks ja uute näitusesaalide loomiseks. Kahtlemata peetakse muuseumi maa-alust osa koduloolises kompleksis "Igikeltsa muuseum" peamiseks. Huvitavaid eksponaate on aga ka loodus-, ajaloo-, ehitusplatsi nr 503 ning näituse- ja ekspositsioonisaalis. Näiteks kongi sissepääsu ees asuvas looduse saalis on Igarka ümbrusest leitud eelajalooliste loomade luid, sealhulgas mammutihammas. Ja puude kasvu iseärasustest rääkivad giidid demonstreerivad kümneaastase, horisontaalselt jooksvate juurtega jõulupuu tüve - nii otsivad puud üles sulanud mullakihist kasvuks vajalikku niiskust.

Muuseumi arengus, selle populariseerimisel mängis tohutut rolli esimene muuseumijuht Pavel Aleksejevitš Evdokimov, muuseumi endine direktor Maria Vjatšeslavovna Mišetškina ja tema kadunud abikaasa Aleksandr Igorevitš Toštšev. Nende teenete hulka kuuluvad mitte ainult pinnase kaitsmine inimestega kokkupuutel ilmastikumõjude eest (ja see on ka terve rida meetmeid), vaid ka uute saalide avamine ja kaasajastamine, muuseumitraditsioonide tutvustamine ja ulatuslik kirjastustegevus.

Igikelts on laialt levinud ja paikneb peamiselt krüolitosoonides – territooriumidel, kus mingil sügavusel püsivad aasta-aastalt negatiivsed temperatuurid.Igikeltsa päritolu on siiani ebaselge. Esimesed uurijad pidasid igikeltsa kivimeid iidse jääaja jäänuseks. Fossiilse jää olemasolu ja faasikardina teooria võiksid olla selliste vaadete kinnituseks. Praeguseks on aga tuvastatud lahknevus jäätumise piiride ja igikeltsa esinemise tänapäevaste piiride vahel. Teadlased nagu Midendorf ja G. Vilde seostasid igikeltsa teket kohalike kliimatingimustega.

On täheldatud, et iga 200 meetri kõrgusel merepinnast langeb aasta keskmine temperatuur umbes 1 ° C. G. Vilde sõnul võib igikelts tekkida piirkondades, mille aasta keskmine temperatuur on -2 ° C ja alla selle. Kaasaegsed igikeltsa esinemise piirid on sellele tingimusele üsna lähedal. M.I.Sumgin lähtub sellest, et pliotseeni lõpus algas tõsine jahtumine. Perioodiliselt korduvad need külmahood põhjustasid soojusbilansi puudujäägi ja põhjustasid igikeltsa ilmnemise. Aja jooksul võib neid jahtumisi seostada kvaternaari esimese poole jäätumistega.

Seega M.I. Sumgin justkui üldistab eelnevaid hüpoteese, kuid tuleks eeldada, et igikeltsa päritolu pole veel täielikult välja selgitatud.Praegu teostatavad uuringud võimaldavad tõenäoliselt selle probleemi lahendada.

Igikeltsa päritolu

Külmunud kivimid on olenemata nende koostisest tavaliselt veekindlad, mistõttu võib igikeltsa piirkondade põhjavee jagada kolme põhiliiki: subpermafrost, interpermafrost ja suprapermafrost.
Allpool igikeltsa kihti asuvad allveed oma omadustelt praktiliselt ei erine tavatingimustes põhjaveest. Põhjapoolsematel laiuskraadidel arenevad nad aluspõhjakivimites, lõunapoolsematel laiuskraadidel orgude alluviaalsetes ladestudes.Alumine külm vesi on sageli rõhuga ja seda saab kasutada veevarustuse allikana.

Igikeltsa kihis esinevad igikeltsa vahelised veed, mis piirduvad reeglina kohalike taliksudega ja kujutavad endast üksikuid veekogumeid, millel on vahel seos subpermafrost ja suprapermafrost vetega. Intermafrost vee varud on väga piiratud, kuna talikide maht on on ebaoluline. igikeltsa veed võivad esineda tahkes faasis, moodustades fossiilse jää.

Kihilise päriskülma tingimustes võivad need veed moodustada pideva põhjaveekihi ja olla suletud või mittepiiratud, aga ka kihtidevahelised veed tavatingimustes.Mõnel juhul on igikeltsa vete liikumine piki pragusid ja muud häired igikeltsas. Selliseid vett võib võrrelda mitte külmunud tsoonide lõhevetega.

Suurimat huvi pakuvad igikeltsa veed. Esinemise olemuselt on nad sarnased põhjaveega, kuna neil on veekindel külmutatud kiht ja vaba pind (joonis 1) Liituva igikeltsa piirkondades on igikeltsaülesed veed hooajaliselt külmunud, muutudes talvel jääks. Mitteliituva igikeltsaga piirkondades võivad need veed olla hooajaliselt poolkülmad, kui külmub ainult nende aktiivses kihis olev ülemine osa, või mittekülmuda, kui kogu põhjaveekiht on talikus.

1. pilt. Supermafrost vete esinemise skeemid:

a-hooajaliselt külmutamine; b-hooajaliselt poolkülm; hooajaliselt külmutamata;

Igikeltsaüleste vete liikumine on põhjustatud eeskätt samadest põhjustest ja toimub samade seaduste järgi nagu põhjavee liikumine mitteigikeltsa tingimustes ning lisaks veel suletud ruumis tekkivast rõhust, kuna igikeltsaga ümbritsetud vesi. see külmub ja selle maht suureneb umbes 9% Igikeltsa tingimustes on selline igikeltsa vete liikumine väga oluline.

Teatavasti saab kinnises ruumis külmuv vesi olla ülejahutatud ja seetõttu kõrge rõhu all Kui suur on ülejahutuse survejõud, on näha tuntud näitest jää valmistamisega kastis. Jää valmistamiseks täideti kast mõõtmetega 30 x 10 x 6 m kohe veega, selle asemel et seda järjestikku täita ja õhukeste kihtidena külmutada. Vesi hakkas kohe igast küljest külmuma ja selle sisemus oli tohutu surve all ja tõenäoliselt alajahtunud.

Toimus tohutu jõuga plahvatus, mille käigus paiskusid kuni 20-30 m kaugusele mitme kuupmeetrised jääplokid.Väiksemad jäätükid paiskusid veelgi suurematele kaugustele.Öeldust võib järeldada, et näha, et hüpotermia rõhk on piisav vee liikumise tekitamiseks.

Tehnilis-geoloogilised nähtused igikeltsa vööndites

Jää:

Nagu juba mainitud, täidab mittekivimite kivimite poorid külmumise ajal piisavalt tugeva tsemendi rolli ja muudab kivimi tahkeks monoliitseks massiks, millega kaasneb kivimi mahu muutumine külmumisel. ja sulatamist ning seda iseloomustab suhtelise kokkusurumise väärtus δ. Kui külmunud pinnas läheb sulaks, siis δ on koormuse all sulatamise ajal pinnase kihi paksuse muutuse suhe selle esialgsesse paksusesse ning seda väljendatakse valemiga:

δ=(hm-ht)/hm=(em-et)/(1+em) (1)

kus hm on külmunud mullakihi paksus; ht on sama pinnase kihi paksus pärast sula olekusse üleminekut tingimustes, kus antud rõhul on võimatu külgpaisumist; külmunud loodusliku kivimi poorsuse koefitsient em; et on loodusliku kivimi poorsuse koefitsient pärast selle üleminekut sulatatud olekusse tingimustes, kus külgpaisumine antud rõhul on võimatu. Savikivimite puhul määratakse et niiskusesisalduse juures saagise piiril, liivaste kivimite puhul, kui proov sulatatakse raputamata sulavee vaba voolu tingimustes. piisavalt suurte δ väärtuste korral toimub külmunud kihi sulamise korral selle hõivatud mahu järsk vähenemine, mis omakorda põhjustab märkimisväärset vajumist.

On ilmne, et kui on teada külmunud pinnase suhteline kokkusurumine sulatamise ajal δ ja igikeltsa võimaliku ülessulamise võimsus h, siis sulatamise ajal kogunemismaht S = δh. jäätumine, jäämäed (bulgunyahi), solifluktsioon, termokarst ja teised. Härmatised tekivad talvel maa-aluse vee väljapääsemisel maapinnale.Kõrgrõhkkond areneb jäätuvas igikeltsaüleses vees.

Ülejahtunud vesi plahvatab jääga küllastunud kivimi moodustunud kooriku, murdub pinnale ja alajahtunud seisundi tõttu kohe külmub.maju moodustades neis jääd ja voolas majade akendest välja omamoodi jääkosades.

Jäätumist sõiduteele seletatakse sellega, et lumikatte tihenemise tõttu suureneb külmumissügavus ja sellest tulenevalt suureneb rõhk jäätunud vees. Teedele jäätumise vastu võitlemiseks on soovitatav kaevata kraavid või lihtsalt lund koristada üle ülajäävee voolu. Nendes kohtades tekivad sügavamad külmumisvööndid, igikeltsaüleste vete voolamine viibib ja jää teke toimub kaitsealast eemal.

Glass on kõige mitmekesisema kujuga ja nende pindala ulatub mitmekümnest ruutmeetrist kuni mitme ruutkilomeetrini. I.V. Popov juhib tähelepanu, et jää pindala on 20,5 km2 ja paksus 4,5-5,5 m. M.I. Sumgin märgib jäätumise kujunemisel nelja etappi:

1) esimesed jäätumise päevad - jää on õhuke, mõõtmed väikesed;

2) jäätumine tugevneb, kasvab kiiresti pikkuseks ja laiuseks, tekivad jääkünkad;

3) jää saavutab maksimaalse pikkuse ja laiuse; selle jõud kasvab jätkuvalt; jäämäed lõhenevad, mõnest valgub vett välja; pragude tekkimisel toimuvad plahvatused, kuni 200 tonni kaaluvad jääplokid paiskuvad kuni 10 m või kaugemale;

4) jää sulab, kasv peatub, pind kattub süvenditega, vajuvad kanalid, kraavid, vallid; sulamine algab kevadel, põhjapoolsetes piirkondades aga venib juuli-augustini Vahel püsivad jäälambid talveni ja muutuvad mitmeaastasteks.Kui mööda pragusid tõusev jäävesi ei suuda pinnale tungida, siis tõstab see latva maakiht, moodustades künka, bulgunid).Sellise künka sees on jääkuppel (hüdrolakoliit).

Mõnikord on hüdrolakkoliidi sees veega täidetud õõnsus. Künka tekke käigus mullaga tõstetud puud kalduvad eri suundadesse, moodustades purjus metsa. Selliste jäämägede läbimõõduga mõõtmed ulatuvad 80 meetrini või rohkem ning nende kõrgus ulatub lõunaosas 10 meetrini ja põhjapiirkondades kuni 30 meetrini.

Suured kogused fossiilset jääd, mis on kaetud hilisemate settekivimite lademetega, esinevad eraldi tsoonides.Fossiilset jääd leidub Põhja-Jäämere saartel ja Aasia mandri põhjaosas.Kuna sellega kattuvad ladestused on enamasti moreen, usuvad mõned teadlased et need jääd kujutavad endast iidsete liustike maetud jäänuseid. Popov I.V. , lõhe või veen, fossiilne jää ja jääkiilud, mis tekkisid paralleelselt loopealsete lammisetete kuhjumisega karmide ja vähese lumega talvede tingimustes.

Põhjajää sulamine ja jäiste igikeltsa muldade sulamine igikeltsa ülaosas põhjustavad pinna vajumist ja pinnavormide teket, mis on välimuselt sarnased, mistõttu selliseid nähtusi nimetatakse termokarstiks. Termokarsti arenguvööndites on ühest kuni mitmemeetrise läbimõõduga lohud ja lehtrid, lohud, taldrikud ja lohud - sadade meetrite läbimõõduga ja vaid kümnete sentimeetrite sügavused lohud, vajumisbasseinid kuni mitme ruutkilomeetri suurune ala mitme meetri sügavusel.

Tekkivad lohud saab täita veega, moodustades termokarstijärvi, mis mängivad olulist rolli termokarsti edasises arengus Termokarsti järv on nagu termokaitse, mis põhjustab põhjasetete soojenemist.Sellega seoses suureneb põhjasulamise sügavus. , mis omakorda põhjustab termokarsti arengut. Termokarsti nähtuste esinemise esmaseks põhjuseks on aktiivse kihi pinna paljandumine metsaraie või mulla kündmise tagajärjel.

Need nähtused võivad tekkida ka kliima soojenemise tagajärjel. Termokarsti võib vähemal määral täheldada kõikides jääläätsede ja vahekihtide esinemispiirkondades nende sulamise ajal. Sulamisel lähevad jääga küllastunud aleuriitne ja savine pinnas veeldatud olekusse. Sellised sula- ja vihmaveest läbivettinud pinnased hakkavad voolama 3-5° kaldenurga all, moodustades nõlvasid, rihve, vagusid, terrasse ja muid vorme. mikroreljeef.Selliseid nähtusi nimetatakse solifluktsiooniks.

Kaug-Põhjas, piki põhjarannikut, on solifluktsioon üks olulisemaid tegureid reljeefi töötlemisel ja tasandamisel. Mõnel juhul põhjustab see keeruliste astmeliste nõlvade - kõrgustiku terrasside - teket.Selliste terrasside nõlvade kõrgus ulatub mitmekümne meetrini ja järsus on 25-30 ° ja mõnel juhul ulatub 90 °. Horisontaalsed platvormid, mis on kaetud kuni 4 m paksuste solifluktsioonitriipudega, ulatuvad sadade meetriteni.

Ehitusgeoloogilised tingimused igikeltsa vööndites

Omapärane termiline režiim krüolitoosoonides nõuab erilisi ehitusmeetodeid.Praegu, olenevalt hoonete ja rajatiste projekteerimisest ja tehnoloogilistest iseärasustest, insenertehnilistest ja geokrüoloogilistest tingimustest ning vundamendi pinnaste omaduste vajalikus suunas muutmise võimalusest, on üks kahest järgmisest Hooned ja rajatised on vastu võetud igikeltsa muldade vundamendina kasutamise põhimõtted:

põhimõte I - igikeltsast vundamendimuldasid kasutatakse külmunud olekus, mida hoitakse ehitusprotsessi ajal ja kogu ehitise või rajatise kindlaksmääratud kasutusaja jooksul;
II põhimõte - aluse igikeltsa muldasid kasutatakse sulatatuna (eeldusel, et need sulavad hoone või rajatise käitamise ajal või sulavad hinnangulise sügavuseni enne hoone ehitamise algust).

Selle või teise meetodi valik ei sõltu projekteerijate soovist, vaid püstitatavate hoonete ja rajatiste konstruktsioonilistest ja soojuslikest omadustest ning igikeltsa kihtide (kivimite) tekketingimuste geomorfoloogilistest ja geotehnilistest omadustest. Seetõttu tuleks igikeltsa kihtide tehniliste ja geoloogiliste uuringute tulemusena saada andmeid ühe või teise ehitusmeetodi rakendamise võimalikkuse kohta.

Ehitamine koos igikeltsa režiimi säilitamisega on mitmes mõttes kõige mugavam.Igikeltsa kihtidel on palju kivimassi omadusi, mistõttu rajatised, mille vundament on kinnitunud külmunud kihti, saavad piisava stabiilsuse. Iga hoone või rajatis kannab aga läbi vundamentide teatud koguse soojust.

Vähest soojust eraldavates hoonetes ja rajatistes on võimalikud sellised vundamentide konstruktiivsed lahendused, mille puhul kokkusurutava pinnasekihi temperatuurirežiim praktiliselt ei muutu. Kõik need konstruktiivsed meetmed tagavad, et hoonest eralduv soojus neeldub aktiivses kihis ega leviks külmunud kihile.

Sellegipoolest ei pruugi isegi sellistel tingimustel talvel otse hoone all olev aktiivne kiht külmuda, selline koht on ümbritsevatest nõrgem ning juhtudel, kui antud piirkonnas on võimalik jää teke, tungib jää sisse hoone maa-alused ja alumised korrused.Märkimisväärne osa tööstus- ja tsiviilhoonetest eraldab sellises koguses soojust, mis paratamatult viib külmunud kihtide temperatuurirežiimi rikkumiseni.

Lisaks on paljudes tööstushoonetes võimalik paigaldatud masinate vibratsioon. Vibratsioonikoormus võib murda jää tugevuse ja viia osa sellest sellisesse olekusse. Sellistel juhtudel on külmunud kihtide temperatuurirežiimi säilitamise meetodi järgi ehitamine võimatu ning tuleks ette näha eel- või järgneva sulatamise võimalus. Külmunud kihtide sulamine ei muuda drastiliselt mitte ainult kivimite füüsikalisi ja mehaanilisi omadusi, vaid ka nende mahtu.

Konstruktsiooni all toimub pinnase massi vajumine, mille tulemusena kaotab konstruktsioon oma stabiilsuse ja tugevuse. Nendel viimastel juhtudel tekivad insenergeoloogilistes uuringutes kaks ülesannet: luua võimalus järgneva sulatamise meetodi rakendamiseks ja luua võimaliku sulatamise tsoon (või, nagu öeldakse, kauss) (joonis 2).

Joonis-2. Sulatusnõu moodustamine hoone all:

tp-temperatuur ruumis; tm on külmunud pinnase algtemperatuur; b-hoone laius; hc-sula sügavus hoone keskosa all; hk on sula sügavus hoone serva all; ξk on sula kogus hoone küljel.

Järgneva sulatamise meetodi järgi ehitamiseks on vajalik, et sulatustihnikus ei oleks eraldi jääkogumeid läätsede, varraste jms või konstruktsioonide kujul. Seetõttu nõuavad uuringud eriti põhjalikku külmunud kihtide struktuuri uurimist.

SOOVITAME artikli uuesti sotsiaalvõrgustikesse postitada!

Rohkem kui 25% maakera pinnast on hõivatud igikeltsa või igikeltsaga. See on külmunud maa, mis ei sula kunagi täielikult. Igikelts tekkis planeedi arengu jääajal kuiva ja pakase kliimaga piirkondades.

Igikeltsa geograafia

Igikelts on tüüpiline nähtus põhja- ja lõunapooluse lähedal asuvatele subpolaarsetele ja polaaraladele. Igikeltsa leidub ka teistes Maa piirkondades, sealhulgas ekvatoriaalsetel laiuskraadidel, kuid ainult kõrgel mägedes, mille tipud on kaetud jää- ja lumemütsidega.

Riis. 1. Kõrgete mägede lumised tipud.

Ainus maailmajagu, millel pole igikeltsa, on Austraalia. Asi on selles, et see on lõunapoolusest võimalikult kaugel ega saa kiidelda kõrgete mägedega.

Asuvad tohutud igikeltsa massiivid nendes piirkondades:

• Euraasia mandri põhjaosa;
• Kanada põhjaterritooriumid;
• Alaska;
• Gröönimaa;
• Antarktika.

Külmunud mullakihi paksus varieerub mõnekümnest sentimeetrist kuni kilomeetri ja rohkemgi. Igikelts hõivab Venemaal 2/3 kogu territooriumist. Suurim registreeritud sügavus on 1370 m ja see asub Jakuutias, Vilyui jõe ülemjooksul.

Riis. 2. Igikeltsa territoorium Vilyuy jõe lähedal.

Igikeltsa esindab kaks vormi:

• Pidev igikelts asub Siberi territooriumil, Novaja Zemlja, Arktika saartel. Paljude aastate jooksul see ei sulanud ja moodustas imposantseid külmunud maamassiive.
• Osaline igikelts asub veidi lõuna pool. Seda iseloomustab väike külmunud kiht ja esinemine eraldi alade kujul.

Tingimused igikeltsa tekkeks

Põhjapoolsetes piirkondades jääb pinnas külmunud isegi suvel. Sulatab vaid väike kiht, mitte rohkem kui 10 cm.Pärast talvist lume sulamist tekkinud vesi ei suuda täielikult kõvasse külmunud pinnasesse imbuda, mistõttu suvel on pealmine kiht suvine poolvedel määrdunud sodi.

Kui lumi kallakul sulab, libiseb muda "laine" gravitatsiooni mõjul allapoole. Sellised mudavaringud on tundrareljeefile kõige iseloomulikumad.

Sügise tulekuga võib loodusmaastik dramaatiliselt muutuda. Kivipragudesse kogunenud sulavesi külmub. Samal ajal suureneb selle maht ja kivim hävib. See toob kaasa pinnase nihke või selle paisumise. Nii moodustub pingo.

Väliselt meenutab selline koht kuni 50 m kõrgust kuplikujulist künka, mille ülaosa on lõhenenud või murenenud. Pingosid leidub Siberis, Gröönimaal ja Kanadas. Tihti tekivad nende tippu väikesed lohud, millesse suviti tekivad väikesed järvekesed.

Riis. 3. Pingo.

Igikelts ja inimtegevus

Põhjapoolsete piirkondade edukaks arenguks on väga oluline omada täielikku teavet igikeltsa kohta. Sellised teadmised on vajalikud järgmised ülesanded :

• hoonete ja erinevate ehitiste ehitamine;
• geoloogiliste uuringute läbiviimine;
• kaevandamine.

Igikeltsa kontrollimatu sulamine võib põhjustada palju probleeme, mis on seotud inimtegevuse eripäraga põhjapoolsetes piirkondades. Põhjas töötades tuleks seda igal juhul vältida.

Sügavkülmunud pinnas, millel puudub selle kihtide vähimgi liikuvus, on väga mugav avakaevanduses maavarade arendamiseks. Kuna karjääri igikeltsaga seotud müürid ei pudene, võimaldavad need tõhusamalt töötada.

Viimastel aastatel on igikeltsaga hõivatud ala hakanud kahanema. Külmunud maapinnad hakkasid aeglaselt põhja poole taanduma. See on otseselt seotud planeedi globaalse soojenemise ja pideva temperatuuri tõusuga. Kui olukord ei muutu, siis mõnekümne aasta pärast muutuvad igikeltsast vabanenud alad põllutööks sobivateks.

Materjal Uncyclopediast

Külmunud kivimite (mullad, mullad) temperatuur on alla 0°C; osa või kogu nendes olev vesi on tahkes kristalses olekus. Keskmistel laiuskraadidel külmub talvel vaid väike pinnakiht. Hooajaline igikelts on siin tavaline. Teine asi on põhjapoolsetel laiuskraadidel. Talv on siin pikk ja külm. Lühikese suve jooksul sulab maapind ainult maapinnalt 0,5-2 m sügavusele.Seda kihti nimetatakse aktiivseks. Selle all püsivad kivimites aastaringselt negatiivsed temperatuurid. Ehk teisisõnu igikelts säilib.

Külmunud kihid on Maal levinud peamiselt polaaraladel. Suurimad igikeltsa alad on Siber, Põhja-Ameerika põhjaosa.

Territooriume, kus igikelts on laialt levinud, nimetatakse ka maa-aluse liustiku piirkonnaks.

Igikeltsa pindala hõivab rohkem kui viiendiku kogu maast ja meie riigis - veidi vähem kui poole kogu territooriumist. Külmunud kivid pole aga siin laialt levinud. Suurte jõgede orgudes, suurte järvede all ja tektooniliste lõhede vööndites, kus põhjavesi ringleb, on igikeltsa kihid katkenud. Moodustuvad nn talikud. Lisaks on suurtel aladel (piki igikeltsa piirkonna lõunaservadel ja mägedes, näiteks Himaalajas) saarte igikelts eraldi täppide kujul.

Külmunud kivimites muutub jää omamoodi kivimit moodustavaks mineraaliks. Seal on niinimetatud fossiilse (kivi)jää vahekihte, läätsi, veene, kiile ja isegi mitmemeetriseid kihte.

Igikeltsa, omapärase igikeltsa või krüogeense (jää poolt tekitatud) tingimustes tekivad pinnavormid. Tugeva külma korral praguneb maa pinnalt, vesi tungib külmapragudesse. Külmumisel laiendab see pragusid ja moodustab kiilukujulisi jääsooneid. Nende laius ulatub mitme meetrini ning pikkus ja sügavus kümnetesse meetritesse. Mõnikord on piirkondi, kus valitseb jää ja mineraalmuld on sammaste kujul jääkiilude ridade vahel. Võimalik, et suured jääsooned tekivad siis, kui vesi tungib ja külmub taliksidest külmunud kividesse (see küsimus jääb lahendamata).

Mõnikord tõstavad moodustunud jäälääts ja altpoolt tulev vesi katva pinnase üles, ilmub kuhjuv küngas, mida nimetatakse hüdrolakkoliidiks või bul-gunnyakhiks. Jakuutias ulatuvad künkad 25–40 m kõrguseks ja 200–300 m laiuseks. Mõnikord murrab jää ja selles sisalduva vee rõhk läbi pinnase, vesi tungib pinnale ja külmudes moodustab jää. Tavaliselt tekib jäätumine kohtades, kus põhjavesi tuleb pinnale ja piirdub jõeorgude laiendatud lõikudega, nõlvade jalamil, kus ojad tulevad pinnale jne.

Pinnase ja kivimite nõlvadel vahelduva külmumise ja sulamise ning raskusjõu mõjul hakkab aktiivne kiht aeglaselt voolama, libisema isegi laugetelt nõlvadelt kiirusega sentimeetrist aastas kuni sadade meetriteni tunnis. Seda protsessi nimetatakse solifluktsiooniks (ladina sõnadest "muld" ja "väljavool"). See on välja töötatud polaar- ja kõrgmäestikupiirkondades, kus igikelts takistab vee imbumist ja vettib ilmastikukoore ülemisi horisonte. Nõlvale tekivad ojad, keeled, ujuva pinnase tulbid, terrassitaolised äärikud ning tasastel pindadel - mari - eriliik igikeltsa madalsood.

Kui külmunud mullad sulavad, settivad need, moodustades järvedega lohke. See on termokarst. Igikeltsa tsooni põhjapoolsetes piirkondades tundra tasasel pinnal on algsed mikroreljeefi vormid, mida nimetatakse hulknurkseteks. Need moodustuvad homogeenses peenmuld- või mudapinnases hulknurkadena (tavaliselt viie- või kuuetahuliste) kuni mitmemeetrise läbimõõduga, mida eraldavad külmapraod; Hulknurkade keskpunktid on tavaliselt soised ja servad kuivad.

Igikeltsa protsessid raskendavad suuresti hoonete, teede, sildade, tunnelite, lennuväljade ehitamist ja käitamist. Külmunud muldade säilitamine looduslikus, looduslikus olekus on võimalusel vajalik. Selleks korraldatakse külmad maa-alused, hooned pannakse tugedele, laotakse jahutustorud, puuritud kaevudesse uputatakse vaiad jne. Aga igikeltsast saab inimese abimees, kui sinna paigutatakse (või külmutatakse) laod, tohutud looduslikud külmikud.