Подмерзлотпые воды

Подземные воды, залегающие под мерзлой толщен, называются подмерзлотными. Подмерзлотпые воды находятся только в жидкой фазе. В зависимости от условий залегания они могут быть безнапорными, но чаще являются напорными (артезианскими). Глубина залегания их определяется мощностью толщи многолетне- мерзлых пород и гидрогеологическими условиями. Если под толщей мерзлых пород залегают водоупорные породы, то глубина до под- мерзлотных вод возрастает. В мерзлой зоне литосферы обычно глубина залегания подмерзлотных вод увеличивается с юга на север,достигая в центральных и северных районах 300—600 м и более.

Подмерзлотпые воды заключены в различных по генезису, возрасту и составу породах.

Минерализация, химический состав и газовый состав подмерзлотлых под разнообразны. Формирование их химического состава определяется историей развития артезианских бассейнов и условиями образовании многолетнемерзлых пород в пределах бассейнов. Непосредственно химический состав вод зависит от литологических особенностей вмещающих пород, наличия в раз- резе соленосиых отложений,характера их питания и разгрузки, «метаморфизации» состава вод в процессе промерзания пород и других природ-х факторов. Подмерзлотные воды могут быть как прсеными, так и солеными и рассолами с высокой концентрацией.

Криогенные явления

В области распространения многолетнемерзлых пород процессы промерзания п оттаивания отложений в деятельном слое, а также

деградация или нарастание мощности многолетнемерзлых пород во времени приводят к изменению условий питания, разгрузки и взаимосвязи между отдельными типами вод; переходу вод из безнапорных в напорные.

Эти процессы обусловливают возникновение таких криогенных явлений, как образование бугровпучения, подземных и наземных наледей, термокарста п др.

Бугры пучения возникают в результате процессов миграции воды при промерзании влажных или насыщенных водой рыхлых отложений (торфяники,пески, песчано-глинистые отложения, глины) Они связаны с расширением объема замерзающей в породе воды.

Подземные наледи представляют собой подземные ледяные линзы в ядрах бугров пучения различных размеров. Они бывают сезонными и многолетними. Сезонные наледи обычно находятся в пределах деятельного слоя и в течение лета, как правило, растаивают. Многолетние наледи существуют постоянно и образуют бугры пучения больших размеров.

Крупные многолетние бугры пучения с подземной наледью в ядре называются по-якутски булгунняхами или гидролакколитами (по Н. И. Толстпхину).

Булгунняхи чаще всего образуются в результате промерзания подозерных таликов.

Размеры (площади) наледей на территории СССР изменяются в широких пределах: от небольших (менее 100 м²) до гигантских — порядка 1—2 км², а иногда (по данным П. Ф. Швецова) 26 км² (Кыра-Некоранская) и даже 100 км² (Момская). Мощность наледей колеблется от десятых долей до десятков метров. В рельефе подземные наледи выражаются в виде бугров (булгунняхов), высота которых достигает 8—12 и реже до 40 м [6].

Наземные наледи, по определению Л. В. Львова,Петрова и Н. И. Толстихина, представляют собой ледяное тело,образовавшееся при замерзании речной или подземной воды, излившейся на поверхность льда,снега, земли или в толще деятельного слоя в результате промерзания того водоносного тракта,по которому обычно движется вода.

По происхождению (в зависимости от источников питания) выделяют наледи, сформировавшиеся преимущественно за счет речных или поддземных а также с большей долей участия как речных, так и подземных вод.Схема образования речных наледей представлена на рис. 114.

Термокарст является результатом неравномерного про- седания или провала почвы и подстилающих ее пород при таянии подземного льда. Развитие термокарста происходит при повышении среднегодовой температуры воздуха пли при увеличении амплитуды колебания температуры почвы, что ведет к увеличению глубины протаиваиня пород.

Формы проявления термокарста многообразны: от мелких про- садочных западин, провалов участков до огромных по площади впадин, котловин, нередко заполненных водой. Термокарстовые озера развиты на обширных равнинных территориях. Размеры термокарстовых форм изменяются от нескольких метров до многих километров в диаметре; глубина их колеблется от долей до десятков метров.

Каменные полигоны (каменные кольца, многоуголь- ники) представляют собой плоскую плп слабовыпуклую площадку округлой плп многоугольной формы, сложенную мелкозернистым минеральным материалом и окаймленную каменным бордюром. Они образуются на участках, представленных неоднородными по механическому составу рыхлыми породами, содержащими включения каменных обломков различной формы и размеров.

Промерзание рыхлых пород вызывает их пучение, а оттаивание — усадку. В результате многократных процессов промерзания и оттаивания происходит вымораживание из породы крупного каменного материала с выталкиванием его на поверхность.