ดินเยือกแข็งคืออะไร. ดินเยือกแข็ง (permafrost) คืออะไร? เงื่อนไขสำหรับการก่อตัวของ permafrost

ธารน้ำแข็งเป็นก้อนน้ำแข็งขนาดใหญ่ที่เคลื่อนที่ได้ซึ่งเกิดจากหิมะที่ตกลงมาและสะสมอยู่ เมื่อทุ่งหิมะ (หิมะที่สะสมอยู่เป็นจำนวนมาก) ไม่มีเวลาละลายในช่วงฤดูร้อน มันจะถูกบีบอัด ตกผลึก และกลายเป็นน้ำแข็ง

ธารน้ำแข็งที่พบในภูเขาเท่านั้นเรียกว่าธารน้ำแข็งบนภูเขา พวกมันครอบคลุมพื้นที่ 1,700,000 ตารางกิโลเมตรและเป็นแผ่นน้ำแข็งและลิ้นน้ำแข็งยาว เมื่อลงไปภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง ธารน้ำแข็งจะค่อยๆ ละลาย ทำให้เกิดแม่น้ำบนภูเขา ธารน้ำแข็งที่ยาวที่สุดตั้งอยู่ในเทือกเขาอลาสก้า (สหรัฐอเมริกา) ได้แก่ ธารน้ำแข็งแบริ่ง ยาว 203 กิโลเมตร และธารน้ำแข็งฮับบาร์ด ยาว 112 กิโลเมตร ธารน้ำแข็งที่ยาวที่สุดในรัสเซีย - Bezengi ในคอเคซัสมีความยาว 17,600 เมตร

ธารน้ำแข็งแผ่น

ในพื้นที่อันกว้างใหญ่ของทวีปแอนตาร์กติกาและหมู่เกาะต่างๆ น้ำแข็งปกคลุมไปทั่ว มีพื้นที่ 14,400,000 ตารางกิโลเมตร (มากกว่า 85% ใน, 12% ในกรีนแลนด์) ธารน้ำแข็งปกคลุมเป็นโดมขนาดยักษ์ที่ปกคลุมแผ่นดินอย่างสมบูรณ์พร้อมกับภูเขาและที่ราบที่ตั้งอยู่บนมัน พวกมันเคลื่อนที่เนื่องจากความเป็นพลาสติกของชั้นล่างน้ำแข็ง

ความเร็วของการเคลื่อนที่ของธารน้ำแข็งนั้นแตกต่างกันและไม่สอดคล้องกัน ในบริเวณชั้นในของแผ่นธารน้ำแข็ง มีค่าน้อยกว่าหนึ่งมิลลิเมตรต่อวัน และในส่วนชายขอบจะสูงถึงหลายเมตรต่อวัน ธารน้ำแข็งบนภูเขาเคลื่อนตัวเร็วขึ้น มีหลายกรณีที่ธารน้ำแข็งตกลงมาจากเนินเขาด้วยความเร็ว 150 เมตรต่อวัน ทำลายทุกอย่างที่ขวางหน้า

ตามกฎแล้วครอบคลุม "สไลด์" ของธารน้ำแข็งลงสู่ทะเลหรือมหาสมุทรภูเขาน้ำแข็งแตกออกจากพวกเขา - ก้อนน้ำแข็งขนาดยักษ์ซึ่งแตกออกจากโดมน้ำแข็ง "เดินทาง" ในมหาสมุทรด้วยกระแสน้ำและลม

ดินเยือกแข็ง

น้ำแข็ง

หลายยุคน้ำแข็งเป็นที่รู้จัก ธารน้ำแข็งที่เก่าแก่ที่สุดคือเมื่อประมาณ 2 1/2 พันล้านปีก่อน ช่วงสุดท้าย - 340-240 ล้านปีก่อน และครั้งสุดท้ายเริ่มขึ้นเมื่อประมาณ 2-3 ล้านปีก่อน ในช่วงล้านปีที่ผ่านมา ธารน้ำแข็งได้รุกคืบและเข้ายึดครองพื้นที่ขนาดใหญ่ จากนั้นก็ถอยกลับในช่วงระหว่างยุคน้ำแข็ง ความหนาของน้ำแข็งในช่วงเวลาของน้ำแข็งในสถานที่ถึงสองกิโลเมตรหรือมากกว่า สาเหตุของการเกิดน้ำแข็งนั้นสัมพันธ์กับกระบวนการของจักรวาลและบนบก ร่องรอยของความก้าวหน้าของธารน้ำแข็งที่ผ่านมาแพร่หลายในอเมริกาเหนือและยูเรเซีย

หลักฐานที่เป็นลายลักษณ์อักษรครั้งแรกของการมีอยู่ของสภาพดินที่ไม่ธรรมดาซึ่งต่อมาถูกกำหนดให้เป็น "ดินเยือกแข็ง" ยังคงอยู่จากนักสำรวจชาวรัสเซียในศตวรรษที่ 17 ผู้พิชิตไซบีเรีย Cossack Y. Svyatogorov กลายเป็นผู้ค้นพบและสมาชิกของการสำรวจ I. Rebrova และ S. Dezhneva ได้ศึกษาปัญหานี้ในรายละเอียดเพิ่มเติมแล้ว ในการส่งพวกเขาไปที่ศาลพวกเขาอธิบายลักษณะเฉพาะของแต่ละโซนในไทกาซึ่งแม้ในฤดูร้อนโลกยังคงมีน้ำค้างแข็งในฤดูหนาว ในปี ค.ศ. 1640 ผู้ว่าการ M. Glebov และ P. Golovin ในข้อความถึงซาร์รัสเซียไม่ได้ซ่อนความสับสนอย่างจริงใจ:

ข้าแต่พระเจ้า แผ่นดินไม่ละลายแม้ในกลางฤดูร้อน

ในที่สุดพวกเขาก็เป็นที่ยอมรับในพื้นที่ของ "ดินเยือกแข็ง" ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนาอุตสาหกรรมของภาคเหนือ ในปี ค.ศ. 1828 นักเร่ร่อน F. Shergin ได้ตัดผ่านเมตรแรกของดินน้ำแข็งในยาคุตสค์ ไปถึงระดับต่ำกว่า 116 เมตรครึ่งใน 9 ปี และไม่พบชั้นหินอุ้มน้ำเพียงแห่งเดียวระหว่างทาง A. Middendorf เมื่อวัดอุณหภูมิทั่วทั้งเหมือง Sherigin แล้ว ก็ได้ขีดเส้นใต้คำตอบ ดังนั้นสิ่งที่ไม่น่าเชื่อจึงกลายเป็นความจริงที่ชัดเจนของภูมิศาสตร์และธรณีวิทยาของประเทศ

Permafrost ของคาบสมุทร Yamal ทางตอนเหนือของไซบีเรียตะวันตกในอาณาเขตของ Yamalo-Nenets Autonomous Okrug ของรัสเซีย

แนวคิดของ "ดินถาวร" ปรากฏตัวครั้งแรกในชุมชนวิทยาศาสตร์ในปี พ.ศ. 2470 ผู้เขียนคำนี้คือนักวิทยาศาสตร์โซเวียต M.I. Sumgin หนึ่งในผู้ก่อตั้งวิทยาศาสตร์ในประเทศเพื่อศึกษาปรากฏการณ์นี้

ความหมายทางวิทยาศาสตร์

ภายใต้ permafrost เป็นเรื่องปกติที่จะต้องพิจารณา cryolithozone ที่มีอุณหภูมิ 0 ° C และต่ำกว่าและด้วยเหตุนี้จึงมีน้ำแข็งใต้ดินอยู่ในนั้น จากข้อมูลของ Sumgin นี่คือดินที่เย็นถาวรของดินที่มีอายุ 2 ปีขึ้นไปค่าสะสมสูงสุดจะวัดเป็นพันปี

ในขณะที่มีความสับสนบางอย่างในคำศัพท์ ความหมายของคำว่า "permafrost" ไม่มีคำจำกัดความที่ชัดเจนซึ่งนำไปสู่ความไม่สอดคล้องกัน ตำแหน่งนี้ถูกวิพากษ์วิจารณ์อย่างยุติธรรมจึงเสนอชื่ออื่น มีความพยายามที่จะเผยแพร่ชื่อ "หิน permafrost", " cryolithozone ยืนต้น" อย่างกว้างขวาง แต่ผลที่ตามมาคือคำของ Sumgin ติดอยู่

ช่วงเวลาที่หินกลายเป็นน้ำแข็งแบ่งออกเป็นสามประเภท:

• หินแช่แข็งระยะสั้น (สำหรับชั่วโมงและวัน)
• หินแช่แข็งตามฤดูกาล (เป็นเดือน)
• Permafrost (สำหรับปี)

หมวดหมู่แยกรวมถึงหินแข็งระดับกลางหรือเฉพาะกาล พวกเขาเรียกว่าเที่ยวบิน ตัวอย่างคือกรณีที่หินแช่แข็งตามฤดูกาลไม่มีเวลาละลายในช่วงฤดูร้อนและคงอยู่เป็นเวลาหลายปี

ส่วนใหญ่ของ permafrost ในปัจจุบันเป็นผลมาจากผลกระทบของยุคน้ำแข็งครั้งสุดท้าย ปริมาณน้ำแข็งในหินที่แช่แข็งอาจสูงถึง 90 เปอร์เซ็นต์ ปัจจุบันมีการสังเกตกระบวนการละลายช้า

คุณสมบัติของดินแช่แข็ง

อุณหภูมิต่ำในสภาพดินเยือกแข็งถาวร ซึ่งมีลักษณะตามฤดูกาลหรือถาวรเป็นเวลานาน โดยธรรมชาติจะทิ้งร่องรอยไว้บนสภาพของดินในท้องถิ่น ในนั้นกระบวนการทางเคมีและชีวภาพที่แปลกประหลาดเกิดขึ้น ตัวอย่างหนึ่งแสดงในรูปภาพทางด้านซ้าย

ฮิวมัสสะสมอยู่เหนือชั้นต้านทานน้ำที่แช่แข็งในกระบวนการจับตัวเป็นก้อน (ทำให้หนาขึ้น) ของสารอินทรีย์ ยิ่งกว่านั้น การงอกใหม่บนชั้นดินเยือกแข็งเหนือดินหรือที่เรียกว่าชั้นหินแข็งเหนือดินเยือกแข็ง (supra-permafrost gleying) ไม่ได้ขึ้นอยู่กับความสง่างามของธรรมชาติมากนัก สำหรับกระบวนการเริ่มต้น ปริมาณน้ำฝนรายปีเพียงเล็กน้อยก็เพียงพอแล้ว

schlieren (ชั้นน้ำแข็ง) ก่อตัวขึ้นในพื้นดิน ทำลายเส้นเลือดฝอย aquifer ปิดกั้นการเข้าถึงของความชื้นจากขอบฟ้าชั้นดินที่แห้งแล้งไปจนถึงสภาพแวดล้อมที่มีรากอาศัยอยู่ด้านล่าง ปรากฏการณ์ทั้งหมดที่เกิดขึ้นในดินภายใต้สภาวะดินเยือกแข็งเป็นลักษณะเฉพาะของ อันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงทางกลในดินเนื่องจากการมีอยู่ของชั้นน้ำแข็ง ทุนดราจึงมีลักษณะพิเศษของตัวเอง การเปลี่ยนรูปด้วยการแช่แข็งในรูปแบบของการแช่แข็ง (การผสมภายใต้อิทธิพลของความแตกต่างของอุณหภูมิของมวลดิน) และการตกตะกอน (การเลื่อนของมวลดินที่อิ่มตัวด้วยน้ำจากทางลาดไปตามชั้นที่แช่แข็ง) ทำให้ทุนดราบรรเทาโครงร่างลูกคลื่นเมื่อกองบวม สลับกับการตกต่ำของเทอร์โมคาร์สต์ ด้วยเหตุผลเดียวกัน ทุนดราที่เห็นได้ก่อตัวขึ้น

อุณหภูมิติดลบยังส่งผลต่อโครงสร้างของดินด้วย พวกเขาบังคับให้ผลิตภัณฑ์ของการก่อตัวของดินผ่านไปสู่สภาวะที่ควบแน่นมากขึ้นในขณะที่เคลื่อนที่ช้าลงอย่างรวดเร็ว การเกิดเฟอร์รูเจเนชันของดินเกิดจากการจับตัวของคอลลอยด์ในชั้นดินเยือกแข็ง ตามที่นักวิจัยบางคนกล่าวว่าปรากฏการณ์การแช่แข็งยังทำให้ส่วนตรงกลางของดินพอซโซลิกมีกรดซิลิซิกเพิ่มขึ้น นักวิทยาศาสตร์เหล่านี้พิจารณาว่าผงสีขาวเป็นผลจากการเปลี่ยนแปลงสภาพดินเยือกแข็งของพลาสมาในดิน

พื้นที่จำหน่าย

Permafrost มีการกระจายทั่วโลก เธอยึดครองดินแดนอย่างน้อย ¼ ของโลก รวมทั้งที่ราบสูงของแอฟริกาด้วย ออสเตรเลียเป็นทวีปเดียวที่ไม่มีปรากฏการณ์นี้เลย

พื้นที่กว้างใหญ่ของรัสเซียเป็นจุดสนใจของดินเยือกแข็ง มากกว่าครึ่งหนึ่งของอาณาเขตของประเทศที่ใหญ่ที่สุดในโลกตกอยู่ในพื้นที่แช่แข็ง เป็นที่แพร่หลายมากที่สุดในทรานส์ไบคาเลียและไซบีเรียตะวันออก โดยที่จุดต่ำสุดของดินเยือกแข็งคงค้างอยู่ในส่วนบนของแม่น้ำ Vilyui ที่ระดับความลึก 1370 เมตร บันทึกถูกตั้งขึ้นในปี 1982

ผลกระทบทางเศรษฐกิจ

การบัญชีสำหรับดินแห้งแล้งมีความสำคัญต่อการก่อสร้าง การสำรวจ และงานทางเศรษฐกิจอื่นๆ ในภูมิภาคทางตอนเหนือ สามารถสร้างปัญหาและเป็นประโยชน์ได้ ความสามารถในการทำหน้าที่เป็นตู้เย็นตามธรรมชาติสำหรับเก็บอาหารอยู่บนพื้นผิว นอกจากนี้ ในสภาวะที่แห้งแล้ง การก่อตัวของไฮเดรตที่สะสมของก๊าซที่มนุษย์ใช้ โดยเฉพาะมีเทน มีแนวโน้มว่าจะเกิด

หินแข็งที่มีความแข็งแรงสูงทำให้การขุดยากมาก แต่ในขณะเดียวกัน ยังมีด้านที่แข็งแกร่งอีกด้าน: ดินเยือกแข็งที่ยึดเกาะกับก้อนหิน ซึ่งทำให้ประสบความสำเร็จในการพัฒนาท่อคิมเบอร์ไลต์ในเหมืองหินของยาคูเทียได้สำเร็จ ทำให้ผนังของชามมีสภาพสมบูรณ์ ตัวอย่างที่โดดเด่นของหลังคือตัวอย่างของเหมืองหิน Yakut Pipe Udachnaya

พิพิธภัณฑ์น้ำแข็งแห้งของ Igarsk เป็นปรากฏการณ์ที่ไม่เหมือนใคร ไม่เพียงเพราะห้องจัดแสดงนิทรรศการหลักตั้งอยู่ในความหนาของชั้นดินเยือกแข็งที่เย็นจัด แต่ยังเป็นเพราะการจัดแสดงหลักของพิพิธภัณฑ์คือชั้นดินเยือกแข็งด้วย

นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการวิจัยตั้งแต่ปีแรกของการก่อสร้างเมือง ได้มีการเปิดสถานีดินเยือกแข็ง (permafrost) ในปี 1931 ระหว่างทางความคิดในการแสดงให้ประชาชนเห็นถึงผลของทัศนคติที่ระมัดระวังต่อธรรมชาติได้เกิดขึ้น แนวคิดนี้เป็นของนักวิทยาศาสตร์ชั้นดินเยือกแข็ง Mikhail Ivanovich Sumgin ผู้เยี่ยมชมสถานีวิจัยในปี 1938 เมื่อถึงเวลานั้น หลุมเพลาและส่วนโค้งกลับถูกขุดขึ้นมา หนึ่งปีก่อนเริ่มสงครามโลกครั้งที่สอง ห้าห้องขังได้รับการติดตั้งโดยการขุด แยกจากทางเดินด้วยฉากกั้นและประตู ผนังของพวกเขาเหมือนกับทางเดินที่มีชั้นน้ำแข็งบาง ๆ เรียงราย ปริมาณดินที่ขุดได้ 468 ลูกบาศก์เมตร

สถานที่ที่สร้างขึ้นนั้นมีคุณค่าในการวิจัย แต่สำหรับผู้ที่ต้องการ ส่วนใหญ่เป็นเด็กนักเรียนและแขกของเมือง การทัศนศึกษาครั้งแรกได้ดำเนินการโดยเจ้าหน้าที่สถานีแล้ว ดังนั้นห้องหนึ่งจึงเริ่มถูกใช้เป็นพิพิธภัณฑ์ชีวภาพแล้ว การจัดแสดง ได้แก่ จิ้งจกแช่แข็ง ผ้าพันคอ มอดเหยี่ยวในแอนิเมชั่นแบบแขวน แมลง: ภมร เต่าทอง และแมลงวัน นักวิทยาศาสตร์ได้เติมเต็มพิพิธภัณฑ์ชีวภาพอย่างเต็มความสามารถและต้อนรับผู้มาเยือน

เป็นการทดลองทางวิทยาศาสตร์เพื่อศึกษาความเป็นไปได้ในการอนุรักษ์กระดาษและในความทรงจำของมหาสงครามแห่งความรักชาติ เมื่อวันที่ 6 เมษายน พ.ศ. 2493 เจ้าหน้าที่สถานีได้วางที่คั่นหนังสือหนังสือพิมพ์ช่วงสงคราม - Pravda, Izvestia, Trud และ Krasnoyarsk Rabochy ด้วย พินัยกรรมให้เปิดกล่องที่มีหนังสือพิมพ์แช่อยู่ในนั้นเมื่อวันที่ 9 พฤษภาคม 2045

19 มีนาคม 2508 ถือเป็นวันเปิดอย่างเป็นทางการของพิพิธภัณฑ์ Permafrost ใน Igarka การจัดแสดงครั้งแรก นอกเหนือจากที่กล่าวไว้ข้างต้นแล้ว ยังมีหนังสือเกี่ยวกับดินเยือกแข็งและพืชที่แช่แข็งเป็นน้ำแข็ง ดูเหมือนธรรมชาติจะมุ่งเข้าหาผู้ชื่นชอบ โดยเปิดเผยความลับที่มีอายุหลายศตวรรษ ในผนังหนึ่งของทางเดินระหว่างทางลำต้นของต้นไม้ถูกเปิดเผยส่วนซึ่งทำให้สามารถตัดสินอายุได้ - มากกว่า 50,000 ปี

และยังคงเป็นพิพิธภัณฑ์โดยสมัครใจ พื้นที่ที่เหลือถูกใช้เป็นห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์ และนักวิทยาศาสตร์ยังคงทำการทดลองต่อไป: นี่คือที่มาของแนวคิดในการสร้างลานสเก็ตใต้ดิน โดยมีความเป็นไปได้ที่นักกีฬาและมือสมัครเล่นจะสามารถใช้ได้ตลอดทั้งปี

เมื่อวันที่ 25 ตุลาคม พ.ศ. 2539 ห้องทดลองใต้ดินของ Permafrost Research Station ถูกยึดครองโดยเทศบาล มีการดำเนินการขนาดใหญ่เพื่อยกเครื่องส่วนใต้ดิน ขยาย และสร้างห้องโถงนิทรรศการใหม่ ไม่ต้องสงสัยเลยว่าส่วนใต้ดินของพิพิธภัณฑ์ถือเป็นส่วนหลักในคอมเพล็กซ์ประวัติศาสตร์ท้องถิ่น "Museum of Permafrost" แต่ยังมีการจัดแสดงที่น่าสนใจในแผนกธรรมชาติ ประวัติศาสตร์ สถานที่ก่อสร้างหมายเลข 503 และห้องโถงนิทรรศการและนิทรรศการ ตัวอย่างเช่น ในห้องโถงแห่งธรรมชาติ ซึ่งอยู่หน้าทางเข้าคุกใต้ดิน มีกระดูกของสัตว์ยุคก่อนประวัติศาสตร์ที่พบในบริเวณใกล้เคียง Igarka รวมถึงฟันแมมมอธ และไกด์ที่พูดถึงลักษณะของการเจริญเติบโตของต้นไม้ สาธิตลำต้นของต้นคริสต์มาสอายุสิบปีที่มีรากเป็นแนวราบ ซึ่งเป็นลักษณะที่ต้นไม้มองหาความชื้นที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตในชั้นดินที่ละลายแล้ว

บทบาทอย่างมากในการพัฒนาพิพิธภัณฑ์ทำให้เป็นที่นิยมโดยคู่มือพิพิธภัณฑ์คนแรก Pavel Alekseevich Evdokimov อดีตผู้อำนวยการพิพิธภัณฑ์ Maria Vyacheslavovna Mishechkina และ Alexander Igorevich Toshchev สามีผู้ล่วงลับของเธอ ข้อดีของพวกเขาไม่เพียงแต่การอนุรักษ์ดินไม่ให้ผุกร่อนจากการสัมผัสกับผู้คน (และนี่ก็เป็นมาตรการทั้งหมดด้วย) แต่ยังรวมถึงการเปิดและปรับปรุงห้องโถงใหม่ให้ทันสมัย ​​การแนะนำประเพณีของพิพิธภัณฑ์ และกิจกรรมการเผยแพร่อย่างกว้างขวาง

Permafrost เป็นที่แพร่หลายและส่วนใหญ่ตั้งอยู่ใน cryolithozones - ดินแดนซึ่งที่ระดับความลึกอุณหภูมิติดลบยังคงมีอยู่ทุกปี ต้นกำเนิดของ permafrost ยังไม่ชัดเจน นักวิจัยกลุ่มแรกถือว่าหินเพอร์มาฟรอสต์เป็นเพียงเศษน้ำแข็งในสมัยโบราณ การปรากฏตัวของน้ำแข็งฟอสซิลและทฤษฎีของม่านเฟสสามารถใช้เป็นเครื่องยืนยันมุมมองดังกล่าวได้ อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบัน ความแตกต่างระหว่างขอบเขตของธารน้ำแข็งและขอบเขตสมัยใหม่ของการเกิดขึ้นของดินเยือกแข็งเย็นจัดได้ถูกสร้างขึ้น นักวิจัยเช่น Midendorf และ G. Vilde เชื่อมโยงการก่อตัวของดินเยือกแข็งกับสภาพภูมิอากาศในท้องถิ่น

มีการตั้งข้อสังเกตว่าทุกๆ 200 ม. ของระดับความสูงเหนือระดับน้ำทะเล อุณหภูมิเฉลี่ยต่อปีจะลดลงประมาณ 1 ° C จากข้อมูลของ G. Vilde ดินแห้งแล้งอาจเกิดขึ้นในพื้นที่ที่มีอุณหภูมิเฉลี่ยต่อปี -2 ° C หรือต่ำกว่า ขอบเขตที่ทันสมัยของการเกิดดินเยือกแข็งนั้นค่อนข้างใกล้เคียงกับเงื่อนไขนี้ M.I. Sumgin เกิดขึ้นจากข้อเท็จจริงที่ว่าในตอนท้ายของ Pliocene ความเย็นรุนแรงเริ่มต้นขึ้น คาถาเย็นเหล่านี้ซ้ำแล้วซ้ำเล่าทำให้เกิดการขาดดุลของความร้อนและนำไปสู่การปรากฏตัวของดินเยือกแข็ง ในเวลาที่เย็นลงเหล่านี้อาจเกี่ยวข้องกับการเกิดน้ำแข็งในครึ่งแรกของควอเทอร์นารี

ดังนั้น M.I. Sumgin ได้สรุปสมมติฐานก่อนหน้านี้ อย่างไรก็ตาม ควรสันนิษฐานว่าต้นกำเนิดของชั้นดินเยือกแข็งนั้นยังไม่ได้รับการอธิบายอย่างสมบูรณ์ การศึกษาที่กำลังดำเนินการอยู่อาจทำให้สามารถแก้ไขปัญหานี้ได้

ต้นกำเนิดของดินเยือกแข็ง

หินที่แช่แข็งโดยไม่คำนึงถึงองค์ประกอบมักจะกันน้ำได้ ดังนั้น น้ำบาดาลในพื้นที่ดินเยือกแข็งสามารถแบ่งได้เป็น 3 ประเภทหลัก ๆ ได้แก่ subpermafrost, interpermafrost และ superpermafrost
น้ำใต้ดินที่เย็นจัดซึ่งอยู่ใต้ชั้นดินเยือกแข็งนั้นแทบไม่มีความแตกต่างในคุณสมบัติของน้ำจากน้ำใต้ดินภายใต้สภาวะปกติ ในละติจูดเหนือกว่า พวกมันถูกพัฒนาในพื้นหิน และในละติจูดใต้ที่มากกว่า ในแหล่งลุ่มน้ำของหุบเขา น้ำ Subpermafrost มักจะมีแรงดันและสามารถใช้เป็นแหล่งน้ำได้

น้ำ Interpermafrost เกิดขึ้นในชั้น permafrost ตามกฎแล้วพวกมันจะถูกกักขังอยู่ใน taliks ในท้องถิ่นและเป็นตัวแทนของการสะสมของน้ำที่แยกได้ซึ่งบางครั้งเกี่ยวข้องกับ subpermafrost และ superpermafrost waters ปริมาณสำรองของน้ำ interpermafrost นั้น จำกัด มากเนื่องจากปริมาณของ taliks ซึ่ง พวกมันถูกกักขัง ไม่มีนัยสำคัญ น้ำ interpermafrost สามารถเกิดขึ้นได้ในระยะของแข็งก่อตัวเป็นน้ำแข็งฟอสซิล

ภายใต้สภาวะของ serfrost หลายชั้น น้ำเหล่านี้สามารถก่อตัวเป็นชั้นหินอุ้มน้ำที่ต่อเนื่องและถูกกักขังหรือไม่ถูกจำกัด เช่นเดียวกับน่านน้ำระหว่างชั้นภายใต้สภาวะปกติ ในบางกรณี อาจมีการเคลื่อนที่ของน้ำ interpermafrost ตามรอยแตกและการรบกวนอื่น ๆ ใน permafrost น้ำดังกล่าวสามารถเปรียบได้กับรอยแยกของโซนที่ไม่แช่แข็ง

น่านน้ำที่เย็นเยือกเป็นที่สนใจมากที่สุด โดยธรรมชาติของการเกิดพวกมันจะคล้ายกับน้ำบาดาลเนื่องจากมีเตียงแช่แข็งที่กันน้ำได้และพื้นผิวที่ว่าง (รูปที่ 1) ในพื้นที่ของ permafrost ที่ไหลมาบรรจบกันนั้นน้ำเหนือเปอร์มาฟรอสต์จะถูกแช่แข็งตามฤดูกาลกลายเป็นน้ำแข็งในฤดูหนาว ในพื้นที่ของ permafrost ที่ไม่ผสานกัน น้ำเหล่านี้สามารถถูกแช่แข็งตามฤดูกาลได้ เมื่อมีเพียงส่วนบนเท่านั้น ซึ่งอยู่ในชั้นแอกทีฟ กลายเป็นน้ำแข็ง หรือไม่เป็นน้ำแข็ง ในกรณีเหล่านั้นเมื่อชั้นหินอุ้มน้ำทั้งหมดอยู่ในตาลิก

รูปที่ 1 แบบแผนของการเกิดน้ำ superpermafrost:

แช่แข็งตามฤดูกาล; b- กึ่งแช่แข็งตามฤดูกาล; การไม่แช่แข็งตามฤดูกาล

การเคลื่อนที่ของน้ำเหนือชั้นน้ำแข็งยิ่งยวดมีสาเหตุหลักจากสาเหตุเดียวกันและเกิดขึ้นตามกฎหมายเดียวกันกับการเคลื่อนตัวของน้ำใต้ดินในสภาวะที่ไม่คงสภาพดินเยือกแข็งและนอกจากนี้ โดยความดันที่เกิดขึ้นในพื้นที่ปิด เนื่องจากน้ำที่บรรจุอยู่ในน้ำจะแข็งตัวและ ปริมาตรเพิ่มขึ้นประมาณ 9% ในสภาพดินเยือกแข็งที่เย็นยะเยือก

เป็นที่ทราบกันดีว่าการแช่แข็งของน้ำในพื้นที่ปิดสามารถทำให้เย็นตัวลงได้ดังนั้นจึงอยู่ภายใต้ความกดอากาศสูง แรงกด supercooling สามารถเห็นได้จากตัวอย่างที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าการเตรียมน้ำแข็งในกล่อง สำหรับการเตรียมน้ำแข็งนั้น เติมน้ำในกล่องขนาด 30 x 10 x 6 ม. ทันที แทนที่จะเติมและแช่แข็งเป็นชั้นบางๆ น้ำเริ่มแข็งตัวทันทีจากทุกทิศทุกทาง และภายในอยู่ภายใต้แรงกดดันมหาศาลและอาจอยู่ในภาวะอุณหภูมิต่ำกว่าปกติ

เกิดการระเบิดของแรงมหาศาลโดยขว้างก้อนน้ำแข็งที่มีปริมาตรหลายลูกบาศก์เมตรออกไปในระยะทางสูงสุด 20-30 เมตร น้ำแข็งชิ้นเล็กๆ ถูกโยนออกไปในระยะทางที่ไกลกว่านั้นอีก จากที่เล่ามาสามารถ เห็นว่าแรงดัน supercooling เพียงพอที่จะทำให้น้ำเคลื่อนที่

ปรากฏการณ์ทางธรณีวิทยา-วิศวกรรมในเขตดินเยือกแข็ง

น้ำแข็ง:

ดังที่ได้กล่าวไปแล้วน้ำที่เติมรูพรุนของหินที่ไม่ใช่หินในระหว่างการแช่แข็งจะทำหน้าที่เป็นซีเมนต์ที่มีความแข็งแรงเพียงพอและเปลี่ยนหินให้เป็นมวลเสาหินที่เป็นของแข็งกระบวนการนี้มาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงของปริมาตรของหินในระหว่างการแช่แข็ง และการละลายและมีลักษณะเฉพาะโดยค่าการบีบอัดสัมพัทธ์ δ เมื่อดินแช่แข็งผ่านเข้าสู่สถานะละลาย δ แทนอัตราส่วนของการเปลี่ยนแปลงในความหนาของชั้นดินในระหว่างการละลายภายใต้ภาระต่อความหนาเริ่มต้นและแสดงโดยสูตร:

δ=(hm-ht)/hm=(em-et)/(1+em) (1)

โดยที่ hm คือความหนาของชั้นดินเยือกแข็ง ht คือความหนาของชั้นของดินเดียวกันหลังจากการเปลี่ยนเป็นสถานะละลายภายใต้เงื่อนไขที่เป็นไปไม่ได้ของการขยายตัวด้านข้างที่ความดันที่กำหนด ค่าสัมประสิทธิ์ความพรุนของหินธรรมชาติในสถานะเยือกแข็ง et คือสัมประสิทธิ์ความพรุนของหินธรรมชาติหลังจากเปลี่ยนเป็นสถานะละลายภายใต้สภาวะที่เป็นไปไม่ได้ที่จะขยายตัวด้านข้างที่ความดันที่กำหนด สำหรับหินดินเหนียว et ถูกกำหนดที่ความชื้นที่ขอบผลผลิต สำหรับหินทราย เมื่อตัวอย่างถูกละลายโดยไม่เขย่าภายใต้สภาวะของการไหลของน้ำละลายอย่างอิสระ ที่ค่าขนาดใหญ่เพียงพอของ δ ในกรณีของการละลายของชั้นแช่แข็ง ปริมาตรที่ถูกครอบครองโดยมันลดลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งจะทำให้เกิดการทรุดตัวอย่างมีนัยสำคัญ

เป็นที่แน่ชัดว่าถ้าทราบการบีบอัดสัมพัทธ์ของดินที่แช่แข็งระหว่างการละลาย δ และกำลังของการละลายที่เป็นไปได้ของดินเยือกแข็ง h แสดงว่าปริมาณการดึงทั้งหมดระหว่างการละลาย S = δh ไอซิ่ง กองน้ำแข็ง (bulgunyahi) การละลาย เทอร์โมคาร์สต์และ คนอื่น. น้ำค้างแข็งเกิดจากน้ำใต้ดินที่ไหลออกจากพื้นผิวในฤดูหนาว ความกดอากาศสูงจะเกิดขึ้นในน้ำที่เย็นจัดจนเย็นจัด

น้ำที่เย็นจัดจะระเบิดเปลือกหินที่ก่อตัวเป็นน้ำแข็ง แตกตัวออกสู่ผิวน้ำ และเนื่องจากสภาวะอุณหภูมิต่ำกว่าปกติ น้ำแข็งจะแข็งตัวทันที บ้านเรือนต่างๆ ก่อตัวเป็นน้ำแข็งและไหลออกจากหน้าต่างบ้านในลักษณะน้ำตกน้ำแข็ง

การก่อตัวของไอซิ่งบนถนนอธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าเนื่องจากการบดอัดของหิมะปกคลุมความลึกของการแช่แข็งเพิ่มขึ้นและด้วยเหตุนี้แรงดันในน้ำที่แช่แข็งจึงเพิ่มขึ้น เพื่อต่อสู้กับการก่อตัวของน้ำแข็งบนท้องถนน ขอแนะนำให้ขุดคูน้ำหรือเพียงแค่ล้างหิมะข้ามกระแสน้ำที่เย็นจัด บริเวณเหล่านี้เกิดเขตเยือกแข็งที่ลึกกว่า การไหลของน้ำเหนือชั้นดินเยือกแข็งจะล่าช้า และการก่อตัวของน้ำแข็งจะเกิดขึ้นนอกพื้นที่คุ้มครอง

ไอซิ่งมีรูปร่างที่หลากหลายที่สุดและครอบครองพื้นที่ตั้งแต่หลายสิบตารางเมตรจนถึงหลายตารางกิโลเมตร Popov ชี้ให้เห็นว่าน้ำแข็งมีพื้นที่ 20.5 km2 และความหนา 4.5-5.5 m. M.I. Sumgin บันทึกสี่ขั้นตอนในการพัฒนาไอซิ่ง:

1) วันแรกของไอซิ่ง - น้ำแข็งบางขนาดมีขนาดเล็ก

2) ไอซิ่งแข็งแกร่งขึ้นอย่างรวดเร็วเติบโตอย่างรวดเร็วในความยาวและความกว้างกองน้ำแข็งปรากฏขึ้น

3) น้ำแข็งมีความยาวและความกว้างสูงสุด พลังของมันยังคงเติบโต กองน้ำแข็งกำลังแตกออก น้ำกำลังไหลออกมาจากบางส่วน เมื่อเกิดรอยร้าวการระเบิดเกิดขึ้นก้อนน้ำแข็งที่มีน้ำหนักมากถึง 200 ตันจะถูกขว้างออกไปไกลถึง 10 เมตรหรือมากกว่า

4) น้ำแข็งละลายหยุดการเจริญเติบโตพื้นผิวถูกปกคลุมด้วยความหดหู่ใจ, ช่องทาง, คูน้ำ, เนินดิน; การละลายเริ่มขึ้นในฤดูใบไม้ผลิ แต่ในภาคเหนือ จะลากยาวไปจนถึงเดือนกรกฎาคมและสิงหาคม บางครั้งน้ำแข็งจะลอยตัวไปจนถึงฤดูหนาวและกลายเป็นน้ำแข็งที่ยืนต้น หากน้ำเยือกแข็งขึ้นตามรอยแตกไม่สามารถทะลุผ่านสู่ผิวน้ำได้ ชั้นของโลกก่อตัวเป็น bulguns เนิน) ภายในเนินดังกล่าวมีโดมน้ำแข็ง (hydrolaccolith)

บางครั้งมีโพรงที่เต็มไปด้วยน้ำภายในไฮโดรแลคโคลิธ ต้นไม้ที่เลี้ยงด้วยดินระหว่างการก่อตัวของเนินดินในทิศทางต่าง ๆ กลายเป็นป่าขี้เมา ขนาดของเนินน้ำแข็งดังกล่าวมีเส้นผ่านศูนย์กลางถึง 80 ม. ขึ้นไปและสูงถึง 10 ม. ในภาคใต้และสูงถึง 30 ม. ในพื้นที่ภาคเหนือ

ซากดึกดำบรรพ์จำนวนมากถูกทับถมด้วยหินตะกอนในภายหลังเกิดขึ้นในโซนที่แยกจากกัน น้ำแข็งฟอสซิลพบได้บนเกาะในมหาสมุทรอาร์กติกและทางตอนเหนือของทวีปเอเชีย เนื่องจากตะกอนที่ทับซ้อนกันส่วนใหญ่เป็นจาร นักวิจัยบางคนเชื่อว่า ว่าน้ำแข็งเหล่านี้เป็นตัวแทนของการฝังซากของธารน้ำแข็งโบราณ ตามที่ Popov I.V. รอยแยกหรือหลอดเลือดดำ น้ำแข็งฟอสซิลและลิ่มน้ำแข็งที่เกิดขึ้นควบคู่ไปกับการสะสมของตะกอนที่ราบน้ำท่วมขังของหุบเขาลุ่มน้ำภายใต้สภาวะที่มีหิมะตกหนักในฤดูหนาวที่มีหิมะตกเพียงเล็กน้อย

การละลายของน้ำแข็งบนพื้นดินและการละลายของดินที่เย็นเยือกแข็งในส่วนบนของเขตดินเยือกแข็งเย็นจนแข็งทำให้เกิดการทรุดตัวของพื้นผิวและการก่อตัวของธรณีสัณฐานที่มีลักษณะคล้ายคลึงกัน ดังนั้นปรากฏการณ์ดังกล่าวจึงเรียกว่าเทอร์โมคาร์สต์ ในโซนของการพัฒนาของเทอร์โมคาร์สต์มีร่องและกรวยที่มีขนาดตั้งแต่หนึ่งถึงหลายเมตรเส้นผ่านศูนย์กลาง, ความหดหู่ใจ, จานรองและโพรง - ความกดอากาศที่อ่อนโยนถึงเส้นผ่านศูนย์กลางหลายร้อยเมตรและลึกเพียงสิบเซนติเมตรเท่านั้น แอ่งน้ำทรุดตัวพร้อมพื้นที่ ถึงหลายตารางกิโลเมตรที่ความลึกหลายเมตร

ความกดดันที่เกิดขึ้นสามารถเติมน้ำได้ก่อตัวเป็นทะเลสาบเทอร์โมคาร์สต์ซึ่งมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาเทอร์โมคาร์สต์ต่อไป ทะเลสาบ thermokarst เป็นเหมือนการป้องกันความร้อนที่ทำให้ตะกอนด้านล่างร้อนขึ้น ในเรื่องนี้ความลึก ของการละลายด้านล่างเพิ่มขึ้น ซึ่งจะทำให้เกิดการพัฒนาของเทอร์โมคาร์สต์ สาเหตุหลักของการเกิดปรากฏการณ์เทอร์โมคาร์สต์คือการสัมผัสกับพื้นผิวของชั้นที่ใช้งานอันเป็นผลมาจากการตัดไม้ทำลายป่าหรือการไถดิน

ปรากฏการณ์เหล่านี้อาจเกิดขึ้นจากภาวะโลกร้อนได้เช่นกัน สามารถสังเกตเทอร์โมคาร์สต์ได้ในระดับที่น้อยกว่าในทุกพื้นที่ของการเกิดเลนส์น้ำแข็งและอินเทอร์เลเยอร์ระหว่างการหลอมละลาย เมื่อละลาย ดินปนทรายและดินเหนียวที่อิ่มตัวด้วยน้ำแข็งจะแปรสภาพเป็นของเหลว ดินดังกล่าว ถูกน้ำท่วมขังจากการละลายและน้ำฝน เริ่มไหลที่มุมลาด 3-5 ° ก่อตัวเป็นย้อย หิ้ง ร่อง ลาน และรูปแบบอื่น ๆ ของ microrelief ปรากฏการณ์ดังกล่าวเรียกว่าการละลาย

ใน Far North ตามแนวชายฝั่งทางเหนือ การละลายเป็นหนึ่งในปัจจัยที่สำคัญที่สุดในการประมวลผลและการปรับระดับของการบรรเทา ในบางกรณีมันทำให้เกิดการก่อตัวของขั้นบันไดที่ซับซ้อน - ระเบียงสูง ความสูงของความลาดชันของระเบียงดังกล่าวสูงถึงหลายสิบเมตรและความชันอยู่ที่ 25-30 °และในบางกรณีถึง 90 ° แท่นแนวนอนปกคลุมด้วยเส้นการละลายที่ความหนาสูงสุด 4 ม. ขยายออกไปหลายร้อยเมตร

เงื่อนไขทางวิศวกรรม - ธรณีวิทยาของการก่อสร้างในเขตดินแห้งแล้ง

ระบบการระบายความร้อนที่แปลกประหลาดใน cryolithozones ต้องใช้วิธีการก่อสร้างแบบพิเศษ ในปัจจุบัน ขึ้นอยู่กับการออกแบบและเทคโนโลยีคุณลักษณะของอาคารและโครงสร้าง วิศวกรรม และสภาพทางธรณีวิทยาและความเป็นไปได้ของการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของดินฐานรากในทิศทางที่ต้องการ หลักการสำหรับการใช้ดิน permafrost เป็นรากฐานถูกนำมาใช้อาคารและโครงสร้าง:

หลักการที่ 1 - ดินฐานรากน้ำแข็งถาวรถูกใช้ในสภาพแช่แข็ง บำรุงรักษาในระหว่างขั้นตอนการก่อสร้างและตลอดระยะเวลาที่กำหนดทั้งหมดของการดำเนินงานของอาคารหรือโครงสร้าง
หลักการที่สอง - ดิน permafrost ของฐานใช้ในสถานะละลาย (โดยสันนิษฐานว่าละลายระหว่างการทำงานของอาคารหรือโครงสร้างหรือการละลายของดินจนถึงระดับความลึกโดยประมาณก่อนเริ่มการก่อสร้างอาคาร)

ทางเลือกของวิธีการอย่างใดอย่างหนึ่งไม่ได้ขึ้นอยู่กับความต้องการของนักออกแบบ แต่ขึ้นอยู่กับลักษณะโครงสร้างและความร้อนของอาคารและโครงสร้างที่สร้างขึ้นและลักษณะธรณีสัณฐานและธรณีเทคนิคของเงื่อนไขสำหรับการเกิดชั้นดินเยือกแข็ง (หิน) . ดังนั้นจากการศึกษาทางวิศวกรรมและธรณีวิทยาของชั้นดินเยือกแข็งควรได้รับข้อมูลเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการดำเนินการตามวิธีการก่อสร้างอย่างใดอย่างหนึ่ง

การก่อสร้างที่มีการรักษาสภาพดินเยือกแข็งจะสะดวกที่สุดในหลาย ๆ ด้าน ชั้นดินเยือกแข็งมีคุณสมบัติหลายประการของมวลหินดังนั้นโครงสร้างที่มีฐานรากฝังอยู่ในชั้นน้ำแข็งจึงมีเสถียรภาพเพียงพอ อย่างไรก็ตาม อาคารหรือโครงสร้างใดๆ จะถ่ายเทความร้อนจำนวนหนึ่งผ่านฐานราก

ในอาคารและโครงสร้างที่ปล่อยความร้อนออกมาเล็กน้อย การแก้ปัญหาเชิงสร้างสรรค์ของฐานรากนั้นเป็นไปได้ ซึ่งระบอบอุณหภูมิของชั้นดินที่บีบอัดได้นั้นแทบไม่เปลี่ยนแปลง มาตรการเชิงสร้างสรรค์ทั้งหมดนี้มีขึ้นเพื่อให้มั่นใจว่าความร้อนที่ปล่อยออกมาจากอาคารจะถูกดูดซับภายในชั้นที่ใช้งานอยู่และไม่กระจายไปยังชั้นน้ำแข็ง

อย่างไรก็ตาม แม้ภายใต้สภาวะดังกล่าว ชั้นที่ใช้งานโดยตรงภายใต้อาคารอาจไม่แข็งตัวในฤดูหนาว พื้นที่ดังกล่าวจะอ่อนแอกว่าพื้นที่โดยรอบ และในกรณีที่เกิดการก่อตัวของน้ำแข็งในพื้นที่ที่กำหนด น้ำแข็งจะทะลุผ่านเข้าไปใน ชั้นใต้ดินและชั้นล่างของอาคาร ส่วนสำคัญของอาคารอุตสาหกรรมและงานโยธาจะปล่อยความร้อนในปริมาณดังกล่าวซึ่งนำไปสู่การละเมิดระบอบอุณหภูมิของชั้นแช่แข็งอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้

นอกจากนี้ อาจเกิดการสั่นสะเทือนจากเครื่องจักรที่ติดตั้งในอาคารอุตสาหกรรมหลายแห่ง แรงสั่นสะเทือนสามารถทำลายความแข็งแกร่งของน้ำแข็งและถ่ายโอนบางส่วนเข้าสู่สถานะดังกล่าว ในกรณีเช่นนี้ การก่อสร้างตามวิธีการรักษาอุณหภูมิของชั้นแช่แข็งเป็นไปไม่ได้ และควรจัดเตรียมความเป็นไปได้ของการละลายในเบื้องต้นหรือภายหลัง การละลายของชั้นน้ำแข็งที่เยือกแข็งไม่เพียงเปลี่ยนลักษณะทางกายภาพและทางกลของหินเท่านั้น แต่ยังเปลี่ยนปริมาตรของหินด้วย

มีการทรุดตัวของมวลดินใต้โครงสร้างซึ่งส่งผลให้โครงสร้างสูญเสียความมั่นคงและความแข็งแรง ในการศึกษาทางธรณีวิทยาและวิศวกรรมในกรณีหลังนี้ มีงานสองอย่างเกิดขึ้น: เพื่อสร้างความเป็นไปได้ในการใช้วิธีการละลายในภายหลังและเพื่อสร้างโซน (หรืออย่างที่พวกเขาพูดกันว่าเป็นชาม) ของการละลายที่เป็นไปได้ (รูปที่ 2)

รูปที่ 2 การก่อตัวของชามละลายใต้อาคาร:

tp-อุณหภูมิในห้อง; tm คืออุณหภูมิเริ่มต้นของดินที่แช่แข็ง b-ความกว้างของอาคาร hc-thaw ความลึกใต้กลางอาคาร hk คือความลึกของการละลายใต้ขอบอาคาร ξk คือปริมาณการละลายที่ด้านข้างของอาคาร

ในการดำเนินการก่อสร้างตามวิธีการละลายในภายหลัง จำเป็นต้องไม่มีน้ำแข็งสะสมในรูปของเลนส์ แท่ง ฯลฯ หรือโครงสร้างภายในพุ่มไม้ละลายน้ำแข็ง ดังนั้น การวิจัยจึงต้องศึกษาโครงสร้างของชั้นน้ำแข็งอย่างละเอียดเป็นพิเศษ

เราแนะนำให้รีโพสต์บทความบนโซเชียลเน็ตเวิร์ก!

มากกว่า 25% ของพื้นผิวโลกถูกครอบครองโดย permafrost หรือ permafrost เป็นพื้นแข็งที่ไม่มีวันละลายจนหมด Permafrost ก่อตัวขึ้นในช่วงยุคน้ำแข็งของการพัฒนาของโลก ในพื้นที่ที่มีสภาพอากาศแห้งและหนาวจัด

ภูมิศาสตร์ของดินเยือกแข็ง

Permafrost เป็นปรากฏการณ์ทั่วไปสำหรับบริเวณใต้ขั้วและขั้วโลกที่ตั้งอยู่ใกล้ขั้วโลกเหนือและใต้ Permafrost ยังพบได้ในภูมิภาคอื่น ๆ ของโลกรวมถึงในละติจูดของเส้นศูนย์สูตร แต่มีเพียงภูเขาสูงเท่านั้นซึ่งยอดเขาปกคลุมด้วยน้ำแข็งและหิมะ

ข้าว. 1. ยอดเขาสูงที่มีหิมะปกคลุม

ทวีปเดียวในโลกที่ไม่มีดินเยือกแข็งคือออสเตรเลีย ประเด็นคือมันอยู่ไกลจากขั้วโลกใต้มากที่สุดและไม่สามารถอวดภูเขาสูงได้

มีเทือกเขาเยือกแข็งขนาดใหญ่อยู่ ในภูมิภาคเหล่านี้:

• ทางตอนเหนือของทวีปเอเชีย
• ดินแดนทางเหนือของแคนาดา
• อลาสก้า;
• กรีนแลนด์;
• แอนตาร์กติกา

ความหนาของชั้นดินที่แช่แข็งนั้นแตกต่างกันไปตั้งแต่ไม่กี่สิบเซนติเมตรไปจนถึงหนึ่งกิโลเมตรหรือมากกว่านั้น Permafrost ในรัสเซียครอบครอง 2/3 ของอาณาเขตทั้งหมด ความลึกที่บันทึกไว้มากที่สุดคือ 1370 ม. และตั้งอยู่ใน Yakutia ในต้นน้ำลำธารของแม่น้ำ Vilyui

ข้าว. 2. อาณาเขตของดินเยือกแข็งใกล้แม่น้ำ Vilyuy

Permafrost มีสองรูปแบบ:

• ดินเยือกแข็งต่อเนื่อง Novaya Zemlya ตั้งอยู่ในอาณาเขตของไซบีเรียบนเกาะอาร์กติก เป็นเวลาหลายปีที่มันไม่เคยละลาย และก่อตัวเป็นดินแดนน้ำแข็งอันโอ่อ่าตระการตา
• ดินเยือกแข็งบางส่วน ตั้งอยู่ทางทิศใต้บ้าง มีลักษณะเป็นชั้นน้ำแข็งขนาดเล็กและเกิดขึ้นในรูปแบบของพื้นที่ที่แยกจากกัน

เงื่อนไขสำหรับการก่อตัวของ permafrost

ในพื้นที่ภาคเหนือ ดินยังคงแข็งตัวแม้ในฤดูร้อน ละลายเพียงชั้นเล็ก ๆ ไม่เกิน 10 ซม. น้ำที่เกิดขึ้นหลังจากหิมะฤดูหนาวละลายไม่สามารถแช่ลงในพื้นดินที่แข็งได้อย่างสมบูรณ์ดังนั้นในฤดูร้อนชั้นบนสุดในฤดูร้อนจึงสกปรกกึ่งของเหลว

หากหิมะละลายบนทางลาด ต่อมา "คลื่น" ของโคลนก็เลื่อนลงมาภายใต้การกระทำของแรงโน้มถ่วง ดินถล่มดังกล่าวเป็นลักษณะเฉพาะของทุนดราบรรเทาทุกข์ส่วนใหญ่

เมื่อถึงฤดูใบไม้ร่วง ภูมิทัศน์ธรรมชาติสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างมาก ละลายน้ำที่สะสมอยู่ในรอยแตกของหินแข็ง ในเวลาเดียวกัน ปริมาณของมันก็เพิ่มขึ้น และหินก็ถูกทำลาย สิ่งนี้นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของดินหรือบวม นี่คือวิธีการสร้างปิงโก

ภายนอกสถานที่ดังกล่าวมีลักษณะเป็นเนินเขาที่มียอดโดมสูงได้ถึง 50 เมตร มียอดแตกหรือพังทลาย Pingos พบได้ในไซบีเรีย กรีนแลนด์ แคนาดา ความหดหู่ใจเล็กน้อยมักก่อตัวขึ้นบนยอดซึ่งในฤดูร้อนจะมีทะเลสาบขนาดเล็ก

ข้าว. 3. ปิงโก

Permafrost และกิจกรรมของมนุษย์

สำหรับการพัฒนาพื้นที่ภาคเหนือที่ประสบความสำเร็จ การมีข้อมูลที่สมบูรณ์เกี่ยวกับดินที่แห้งแล้งเป็นสิ่งสำคัญมาก ความรู้ดังกล่าวจำเป็นสำหรับ งานต่อไป :

• การก่อสร้างอาคารและโครงสร้างต่างๆ
• ดำเนินการสำรวจทางธรณีวิทยา
• การขุด

การละลายของดินเยือกแข็งที่ไม่สามารถควบคุมได้อาจทำให้เกิดปัญหามากมายที่เกี่ยวข้องกับลักษณะเฉพาะของกิจกรรมของมนุษย์ในภาคเหนือ เมื่อทำงานในภาคเหนือควรหลีกเลี่ยงสิ่งนี้โดยทุกวิถีทาง

ดินที่แข็งตัวอย่างลึกซึ่งปราศจากการเคลื่อนที่ของชั้นเพียงเล็กน้อยนั้นสะดวกมากสำหรับการพัฒนาแหล่งแร่ในเหมืองแบบเปิด เนื่องจากผนังของเหมืองหินที่ปกคลุมด้วยดินเยือกแข็งไม่พังทลายจึงช่วยให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา พื้นที่ดินเยือกแข็งได้เริ่มหดตัวลง พื้นที่ที่เป็นน้ำแข็งเริ่มลดถอยไปทางเหนืออย่างช้าๆ สิ่งนี้เกี่ยวข้องโดยตรงกับภาวะโลกร้อนบนโลกใบนี้และอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง หากสถานการณ์ไม่เปลี่ยนแปลง ในอีกไม่กี่ทศวรรษ พื้นที่ปลอดดินเยือกแข็งจะเหมาะสำหรับงานเกษตรกรรม

วัสดุจาก Uncyclopedia

หินแช่แข็ง (ดิน ดิน) มีอุณหภูมิต่ำกว่า 0 °C; น้ำบางส่วนหรือทั้งหมดอยู่ในสถานะของแข็งและเป็นผลึก ในละติจูดกลาง จะมีเพียงชั้นผิวเล็กๆ ที่แข็งตัวในฤดูหนาว permafrost ตามฤดูกาลเป็นเรื่องปกติที่นี่ อีกสิ่งหนึ่งอยู่ในละติจูดเหนือ ฤดูหนาวที่นี่ยาวนานและหนาวเย็น ในฤดูร้อนสั้นๆ โลกจะละลายจากพื้นผิวจนถึงระดับความลึก 0.5-2 ม. เท่านั้น เลเยอร์นี้เรียกว่าแอคทีฟ ด้านล่าง อุณหภูมิติดลบยังคงอยู่ตลอดทั้งปีในโขดหิน หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือ permafrost ถูกเก็บรักษาไว้

ชั้นน้ำแข็งกระจายอยู่บนพื้นโลกส่วนใหญ่อยู่ในบริเวณขั้วโลก พื้นที่ดินแห้งแล้งที่ใหญ่ที่สุดคือไซบีเรียทางตอนเหนือของทวีปอเมริกาเหนือ

ดินแดนที่ permafrost แพร่หลายเรียกอีกอย่างว่าพื้นที่น้ำแข็งใต้ดิน

พื้นที่ของ permafrost ครอบครองมากกว่าหนึ่งในห้าของดินแดนทั้งหมดและในประเทศของเรา - น้อยกว่าครึ่งหนึ่งของพื้นที่ทั้งหมดเล็กน้อย อย่างไรก็ตามหินแช่แข็งยังไม่แพร่หลายที่นี่ ในหุบเขาของแม่น้ำขนาดใหญ่ ใต้ทะเลสาบขนาดใหญ่ และตามบริเวณรอยแยกของเปลือกโลกที่น้ำใต้ดินไหลเวียน ชั้นดินเยือกแข็งจะถูกขัดจังหวะ ที่เรียกว่า taliks จะเกิดขึ้น นอกจากนี้ ในพื้นที่ขนาดใหญ่ (ตามแนวขอบด้านใต้ของภูมิภาคดินเยือกแข็งและในภูเขา เช่น ในเทือกเขาหิมาลัย) มีดินแห้งแล้งโดดเดี่ยวในรูปแบบของจุดแยก

ในหินน้ำแข็ง น้ำแข็งจะกลายเป็นแร่ชนิดหนึ่งที่ก่อตัวเป็นหิน มีอินเทอร์เลเยอร์ เลนส์ เส้นเลือด ลิ่ม และแม้กระทั่งชั้นน้ำแข็งที่เรียกว่าฟอสซิล (หิน) หลายเมตร

ภายใต้เงื่อนไขของ permafrost, permafrost ที่แปลกประหลาดหรือ cryogenic (ที่สร้างขึ้นโดยน้ำแข็ง) ธรณีสัณฐานจะเกิดขึ้น ในน้ำค้างแข็งรุนแรงแผ่นดินจะแตกออกจากพื้นผิวน้ำจะแทรกซึมเข้าไปในรอยแตกของน้ำค้างแข็ง การแช่แข็งจะขยายรอยแตกและสร้างเส้นน้ำแข็งรูปลิ่ม ความกว้างถึงหลายเมตรและความยาวและความลึกหลายสิบเมตร บางครั้งมีบริเวณที่น้ำแข็งปกคลุม และดินแร่อยู่ในรูปของเสาระหว่างแถวของเวดจ์น้ำแข็ง เป็นไปได้ว่าเส้นน้ำแข็งขนาดใหญ่จะเกิดขึ้นเมื่อน้ำแทรกซึมและแข็งตัวจาก taliks เป็นหินที่แข็งตัว (คำถามนี้ยังไม่ได้รับการแก้ไข)

บางครั้งน้ำแข็งที่ก่อตัวขึ้นและน้ำที่ไหลมาจากเบื้องล่างทำให้ดินที่อยู่ด้านบนยกตัวขึ้น กองที่สั่นสะเทือนปรากฏขึ้น เรียกว่าไฮโดรแลคโคลิธหรือบุลกุนยาคห์ ในยากูเตีย เนินเขาสูง 25-40 ม. และกว้าง 200-300 ม. บางครั้งแรงดันของน้ำแข็งและน้ำที่บรรจุอยู่ในนั้นทะลุผ่านดิน น้ำแตกออกสู่ผิวน้ำและกลายเป็นน้ำแข็ง โดยปกติ ไอซิ่งจะเกิดขึ้นในบริเวณที่น้ำใต้ดินมาถึงพื้นผิวและถูกกักขังอยู่ในส่วนที่ขยายออกไปของหุบเขาแม่น้ำ ไปจนถึงเชิงลาดที่มีลำธารไหลขึ้นสู่ผิวน้ำ ฯลฯ

ภายใต้อิทธิพลของการแช่แข็งสลับกันและการละลายของดินและหินบนทางลาด เช่นเดียวกับแรงโน้มถ่วง ชั้นที่ทำงานอยู่เริ่มไหลอย่างช้าๆ เลื่อนแม้จากทางลาดที่นุ่มนวลด้วยความเร็วหนึ่งเซนติเมตรต่อปีไปจนถึงหลายร้อยเมตรต่อชั่วโมง กระบวนการนี้เรียกว่า solifluction (จากคำภาษาละติน "soil" และ "outflow") ได้รับการพัฒนาขึ้นในบริเวณขั้วโลกและบนภูเขาสูง ซึ่งดินเยือกแข็งจะป้องกันการซึมของน้ำและน้ำขังบริเวณขอบฟ้าด้านบนของเปลือกโลกที่ผุกร่อน ลำธาร, ลิ้น, ขนนกของดินที่ลอยอยู่, หิ้งเหมือนระเบียงปรากฏขึ้นบนทางลาดและบนพื้นผิวเรียบ - มารี - หนองน้ำที่ราบลุ่มดินแห้งแล้งชนิดพิเศษ

เมื่อดินที่แช่แข็งละลาย พวกมันจะตกลงมา เกิดความหดหู่ใจกับทะเลสาบ นี่คือเทอร์โมคาร์สต์ ในพื้นที่ภาคเหนือของเขตดินแห้งแล้งบนพื้นผิวเรียบของทุนดรามี microrelief รูปแบบดั้งเดิมซึ่งเรียกว่ารูปหลายเหลี่ยม พวกมันถูกสร้างขึ้นในดินเนื้อละเอียดหรือดินปนทรายที่เป็นเนื้อเดียวกันในรูปแบบของรูปหลายเหลี่ยม (โดยปกติคือห้าหรือหกด้าน) ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางสูงถึงหลายเมตรคั่นด้วยรอยแตกน้ำค้างแข็ง จุดศูนย์กลางของรูปหลายเหลี่ยมมักจะเป็นแอ่งน้ำ และขอบจะแห้ง

กระบวนการเพอร์มาฟรอสต์ทำให้การก่อสร้างและการทำงานของอาคาร ถนน สะพาน อุโมงค์ และสนามบินมีความซับซ้อนมาก หากเป็นไปได้จำเป็นต้องรักษาดินที่แช่แข็งไว้ในสภาพธรรมชาติและเป็นธรรมชาติ เพื่อจุดประสงค์นี้มีการจัดเรียงใต้ดินเย็นอาคารวางบนฐานรองรับวางท่อระบายความร้อนกองแช่อยู่ในหลุมเจาะ ฯลฯ แต่ดินแห้งแล้งกลายเป็นผู้ช่วยมนุษย์เมื่อโกดังตู้เย็นธรรมชาติขนาดใหญ่จัด (หรือแช่แข็ง) อยู่ในนั้น .