Вечная мерзлота. Общие сведения и классификации.

В некоторых районах Севера Европы, Азии, Америки верхние слои ЗК постоянно находятся в мерзлом состоянии, имея температуру ниже нуля. Это области вечной мерзлоты (ВМ); общая площадь ее на земной поверхности 35,07 млн. км². В летний период небольшой верхний слой грунта (обычно до 2,5 м) оттаивает, т.е. это слой сезонного оттаивания, или деятельный слой. В России ВМ занимает 11,2 млн. км², что составляет 65,6% ее территории. В зоне ВМ проходит большая часть БАМ, вся Амуро-Якутская магистраль, разрабатываются многие месторождения полезных ископаемых. Поэтому изучение ВМ имеет большое значение.

ВМ очень разнообразна; некоторое представление об этом дают следующие классификации.

А) По распространению в плане – сплошная; с таликами, то есть участками талых пород; островная, когда ВМ встречается в виде островов, окруженных обычными талыми грунтами. На севере Сибири ВМ сплошная с мощностью до 100…500 м; ближе к южной границе ВМ встречается отдельными участками среди талых пород, т.е островная.

Б) По разрезу – непрерывная и слоистая, когда чередуются мерзлые и талые слои.

В) По соотношению с деятельным слоем – сливающаяся и несливающаяся. В последнем случае между промерзающим зимой деятельным слоем и вечной мерзлотой остается слой талого грунта.

Г) По состоянию и степени цементации породы льдом различают ВМ монолитную, сухую и пластичную, а слагающие ее грунты называют соответственно твердомерзлыми, сыпучемерзлыми и пластичномерзлыми. Твердомерзлые – это глинистые породы при низких температурах (-2⁰ и ниже), прочно сцементированные льдом; сыпучемерзлые – несвязные маловлажные грунты. Пластичномерзлые наиболее неблагоприятны в строительстве; это глинистые грунты при отрицательных температурах, близких к нулю. По виду они почти не отличаются от талых грунтов, но при оттаивании переходят в текучепластичное или даже текучее состояние, т.е. становятся заведомо слабыми грунтами.

Подземные воды ВМ подразделяются на три типа: надмерзлотные, межмерзлотные и подмерзлотные. Надмерзлотные – это воды первого водоносного горизонта, приуроченного к породам деятельного слоя. Водоупор для них – ВМ. Могут полностью или частично промерзать; в последнем случае в них может появиться напор, хотя в общем это ненапорные воды, аналогичные грунтовым.

Межмерзлотные воды циркулируют по таликам и трещинам в толще ВМ, часто являются напорными. Подмерзлотные – напорные воды глубоких водоносных горизонтов под толщей ВМ.

Слово «вечная» в названии ВМ не должно мешать представлению о ней как системе динамической, чутко реагирующей на аномальные природные и критические техногенные воздействия. Поэтому ВМ может распространяться (аградация), или оттаивать (деградация).