Составитель: Н.В. Осинцева
Источники:
Ершов Э.Д. Общая геокриология. М.: Изд-во МГУ, 2002.- 682 с.
Емельянова Т.Я., Крамаренко В.В. Практикум по
мерзлотоведению. Томск: Изд-во Томского политех. Ун-та,
2010.- 120 с.
Ипатов П.П., Строкова Л.А. Общая инженерная геология.
Томск, изд-во ТПУ, 2012. – 365 с.
Криогенные геологические
процессы
конспект лекций
Криогенные геологические процессы и
явления
O Мерзлотно-геологические процессы (морозобойное
растрескивание, криогенное выветривание, морозная
сортировка, морозное пучение, наледеобразование,
термокарст).
O Процессы, связанные с воздействием водных масс на
мерзлые и оттаивающие породы (термоэрозия, термоабразия,
болотообразование, развитие ледников и др.).
O Гравитационные процессы в мерзлых и оттаивающих
породах (солифлюкция, курумообразование, оползание,
обрушение и др.)
O Эоловые процессы в мерзлых грунтах.
Мерзлотно-геологические процессы
O Криогенное выветривание
Влияние числа циклов
замораживания-оттаивания на
прочностные свойства песчаников
(разрез «Нерюнгринский», Южно-
Якутский каменноугольный бассейн)
Ϭсж – прочность пород при сжатии
N ЦЗО – число циклов замораживания-
оттаивания
1 – песчаник среднезернистый (13–43 м)
2 – песчаник мелкозернистый (59– 83 м)
3 – песчаник крупнозернистый (83 –115 м)
4 – песчаник мелкозернистый (115–173 м)
5 – песчаник среднезернистый (175–204 м)
6 – алевролит крупнозернистый (43–59 м)
Источник: Забелин А.В. Количественная оценка влияния процессов криогенного
выветривания на устойчивость откосов бортов угольных карьеров Южной Якутии//Горный
информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2003. №7.С.11–13
Мерзлотно-геологические процессы
O Криогенное выветривание
Динамика изменения
величины удельной
густоты трещин (Южно-
Якутский
каменноугольный
бассейн)
Гуд. – удельная густота трещин, м-2
1,2,3 – разрез «Денисовский»
4 – разрез «Эрел»
Источник: Забелин А.В. Количественная оценка влияния процессов криогенного
выветривания на устойчивость откосов бортов угольных карьеров Южной Якутии//Горный
информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2003. №7.С.11–13
Мерзлотно-геологические процессы
O Криоструктурный рельеф
Каменные кольца («медальоны») на поверхности нагорной террасы (Северный Урал)
Источник: Назаров Н.Н. Экзогенный морфолитогенез. Пермь: Изд-во Пермского гос. ун-та, 2008. 186 с.
Мерзлотно-геологические процессы
O Криотурбации
Деформации полигенных осадочных слоев (криотурбации) в разрезе 90-100-метровой морской
террасы (южный Кунашир, Курильские острова)
Источник: Короткий А.М. Признаки мерзлотных процессов в четвертичных отложениях островных территорий (на примере Южных
Курил) // Вестник ДВО РАН.-2011.-№2. С. 45-58
1 – травяно-кустарниковый покров
2 – современная почва
3 – псаммитовая тефра и желто-
бурый суглинок (эоловые
отложения)
4 – верхняя криотурбированная
почва
5 – грубозернистый песок с галькой
и обломками тефры
6 – горизонтально-слоистый песок
зеленовато-бурый с мелким
гравием
7 – вертикальный клин –
гумусированный песок с черными
обломками древесины
8 – переслаивание белых песков с
желтыми алевритами с линзами
белого гравия
9 – песчанистая белая тефра
10 – грубозернистый тефоридный
песок
11 – осыпь (тефроидный песок,
насыщенный мелкой галькой
хорошо окатанной пемзы)
12 – разнозернистые глинистые
пески
13 – галька и валуны в
разнозернистом белесом песке
Мерзлотно-геологические процессы
O Криогенный крип – вековое медленное сползание рыхлого
покрова вниз по склону в криолитозоне.
Криогенный крип
сухой (температурный, десерпция)
влажный (дефлюкция)
Схема развития сухого крипа в деятельном
слое на склоне. Д.С. – деятельный слой,
М.М. – многолетняя мерзлота
Источник: Геворкян С.Г. Криогенные
природные процессы в криолитозоне и
подготовка арктического театра военных
действий // Геополитика: теория,
история, практика. 2012. № 1. С. 70-77.
Для влажного крипа необходимо
наличие
насыщенного коллоидами
влажного материала-
заполнителя, набухание которого
ведет к медленному
вязкопластическому движению
масс грунта по склону.
Мерзлотно-геологические процессы
O Морозобойное растрескивание и полигонально-
жильные образования
Типы полигонально-жильных структур
Повторно-
жильные льды
Изначально-
грунтовые
жилы
Первично-
песчаные жилы
Псевдоморфозы
по ледяным
жилам
Мерзлотно-геологические процессы
Псевдоморфоза по ледяному клину, Восточная часть Русской равнины.
Фото И. Печенкина
Источник: Илларионов А.Г., Валиуллина Г.Ш. Некоторые черты осадко- и рельефообразования в
плейстоценовом перигляциале Прикамья на территории Удмуртии и Татарстана // Вестник Удмуртского
университета. Науки о Земле. - № 11.-2007.-С.95-110.
Мерзлотно-геологические процессы
O Морозное пучение дисперсных пород
Многолетнее
пучение
Бугры пучения
(миграционные,
инъекционные)
Сезонное
пучение
Площадное
пучение
Морозная
сортировка
Мерзлотно-геологические процессы
O Наледи
Наледный ландшафт
Источник: Познанин В.Л. Эрозионные процессы в криолитозоне // Пространство и время. №1(7),
2012. С.127-132
Наледь на р. Ср. Сакукан
Чарская котловина, Забайкалье
Фото А. Леснянского.
http://lesnyanskiy.livejournal.com/170449.html?thread=3736529
Наледь на р. Ср. Сакукан
Чарская котловина, Забайкалье
Фото А. Леснянского
http://lesnyanskiy.livejournal.com/62464.html
Мерзлотно-геологические процессы
O Термокарст
Формы термокарстового
рельефа:
хасыреи (аласы)
байджерахи
мочажины
западины
блюдца Вытаивание ледяных жил по берегам озера. Байджерахи.
Центрально-Якутская равнина Фото П. Неустроева
Термокарстовые озера. Центрально-Якутская равнина Фото П. Неустроева
Мерзлотно-геологические процессы
Фрагмент космического снимка Meteor-3M (15.07.2005
г.) территории лесотундры Западно-Сибирской
равнины, зона распространения прерывистой
многолетней мерзлоты. 1 – хасыреи, 2 –
термокарстовые озера.
Источник : Кирпотин С.Н. Динамика площадей термокарстовых
озер в сплошной и прерывистой криолитозонах Западно Сибири в
условиях глобального потепления // Вестник Томского гос. ун-та,
№ 311, 2008. С. 185-189
Фрагмент топографической карты R-44-01,
масштаб 1:200 000, Северная часть
Гыданского п-ова (Западно-Сибирская
равнина).
Процессы, связанные с воздействием водных масс на
мерзлые и оттаивающие породы
O Термоэрозия
Термоэрозионная промоина вдоль кювета автомобильной дороги, о. Сахалин
Источник: Качура Р.А. и др. Геологические опасности и риски по нефтегазопроводам на
севере о. Сахалин // Известия Иркутского гос. ун-та. Серия «Науки о Земле».-2009.-Т.1.-№1.-
С. 59-74
Процессы, связанные с воздействием водных масс на
мерзлые и оттаивающие породы
O Термоэрозия
«Обнаженная» труба газопровода – результат развития термоэрозии, о. Сахалин
Источник: Качура Р.А. и др. Геологические опасности и риски по нефтегазопроводам на
севере о. Сахалин // Известия Иркутского гос. ун-та. Серия «Науки о Земле».-2009.-Т.1.-№1.-
С. 59-74
Процессы, связанные с воздействием водных масс на
мерзлые и оттаивающие породы
O Термоабразия
Термоабразия западного берега п-ова Ямал
Источник: Познанин В.Л. Эрозионные процессы в криолитозоне // Пространство и время. №1(7),
2012. С.127-132
Процессы, связанные с воздействием водных масс на мерзлые и
оттаивающие породы
O Термоабразия
Наложение данных современной теодолитной съемки на аэрофотоснимок 1969 г. Мыс Мамонтов Клык, море
Лаптевых (слева); перенос контуров береговой линии и бровки термоабразионного и термоденудационного
клифов с АФС 1981 г. на АФС 1951 г. Урочище Мамонтовый-Хаята, Быковский п-ов, залив Буор-Хая (справа).
Источник: Григорьев М.Н. Криоморфогенез и литодинамика прибрежно-шельфовой зоны морей Восточной
Сибири. Автореф. Дисс. д.геогр. н.. Якутск, Институт мерзлотоведения СО РАН, 2008.
http://www.pandia.ru/text/78/228/13421.php
Средняя скорость эрозии берегов морей Лаптевых и Восточно-
Сибирского 0,8 м/год
Гравитационные процессы в мерзлых и
оттаивающих породах
O Курумы
Курум (Северный Урал)
Источник: Назаров Н.Н. Экзогенный морфолитогенез. Пермь: Изд-во Пермского гос. ун-та, 2008. 186 с.
Гравитационные процессы в мерзлых и оттаивающих
породах
O Солифлюкция
Следы
солифлюкционного
течения грунтов в
сводном геологическом
разрезе морской террасы
в устье р. Головнинка (юг
о-ва Кунашир)
1 – туф кислого состава с
обломками пемзы
2 – валуны пемзы
3 – прослои торфа
4 – прослои ожелезнения и
темноцветных минералов
5 – сплошное ожелезнение
6 – растительные остатки и
щебень
7 – номера слоев
Источник: Короткий А.М. Признаки мерзлотных процессов в
четвертичных отложениях островных территорий (на примере
Южных Курил) // Вестник ДВО РАН.-2011.-№2. С. 45-58
Гравитационные процессы в мерзлых и
оттаивающих породах
Солифлюкция
Медленная
покровная дифференциальная
Быстрая
сплыв (оплыв)
Гравитационные процессы в мерзлых и
оттаивающих породах
O Обвалы, осыпи
O Оползни
O Лавины
O Снеговодокаменные
сели
Сход снежной лавины
Фото с сайта Meteoprog http://www.meteoprog.ua/ru/news/35024/
Гравитационные процессы в мерзлых и оттаивающих породах
O Лавины
Источник: Канонникова Е.О. Лавинный
морфолитогенез (на примере Северо-
западного Кавказа) //
Современные проблемы науки и
образования. 2012. № 5. С. 338.
Схема лавинного комплекса (бассейн р. Киши)
Эоловые процессы в мерзлых и оттаивающих породах
Чарские пески (Чарская котловина, Забайкалье)
Фото А. Леснянского http://lesnyanskiy.livejournal.com/62804.html

5. криогенные геологические процессы

  • 1.
    Составитель: Н.В. Осинцева Источники: ЕршовЭ.Д. Общая геокриология. М.: Изд-во МГУ, 2002.- 682 с. Емельянова Т.Я., Крамаренко В.В. Практикум по мерзлотоведению. Томск: Изд-во Томского политех. Ун-та, 2010.- 120 с. Ипатов П.П., Строкова Л.А. Общая инженерная геология. Томск, изд-во ТПУ, 2012. – 365 с. Криогенные геологические процессы конспект лекций
  • 2.
    Криогенные геологические процессыи явления O Мерзлотно-геологические процессы (морозобойное растрескивание, криогенное выветривание, морозная сортировка, морозное пучение, наледеобразование, термокарст). O Процессы, связанные с воздействием водных масс на мерзлые и оттаивающие породы (термоэрозия, термоабразия, болотообразование, развитие ледников и др.). O Гравитационные процессы в мерзлых и оттаивающих породах (солифлюкция, курумообразование, оползание, обрушение и др.) O Эоловые процессы в мерзлых грунтах.
  • 3.
    Мерзлотно-геологические процессы O Криогенноевыветривание Влияние числа циклов замораживания-оттаивания на прочностные свойства песчаников (разрез «Нерюнгринский», Южно- Якутский каменноугольный бассейн) Ϭсж – прочность пород при сжатии N ЦЗО – число циклов замораживания- оттаивания 1 – песчаник среднезернистый (13–43 м) 2 – песчаник мелкозернистый (59– 83 м) 3 – песчаник крупнозернистый (83 –115 м) 4 – песчаник мелкозернистый (115–173 м) 5 – песчаник среднезернистый (175–204 м) 6 – алевролит крупнозернистый (43–59 м) Источник: Забелин А.В. Количественная оценка влияния процессов криогенного выветривания на устойчивость откосов бортов угольных карьеров Южной Якутии//Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2003. №7.С.11–13
  • 4.
    Мерзлотно-геологические процессы O Криогенноевыветривание Динамика изменения величины удельной густоты трещин (Южно- Якутский каменноугольный бассейн) Гуд. – удельная густота трещин, м-2 1,2,3 – разрез «Денисовский» 4 – разрез «Эрел» Источник: Забелин А.В. Количественная оценка влияния процессов криогенного выветривания на устойчивость откосов бортов угольных карьеров Южной Якутии//Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2003. №7.С.11–13
  • 5.
    Мерзлотно-геологические процессы O Криоструктурныйрельеф Каменные кольца («медальоны») на поверхности нагорной террасы (Северный Урал) Источник: Назаров Н.Н. Экзогенный морфолитогенез. Пермь: Изд-во Пермского гос. ун-та, 2008. 186 с.
  • 6.
    Мерзлотно-геологические процессы O Криотурбации Деформацииполигенных осадочных слоев (криотурбации) в разрезе 90-100-метровой морской террасы (южный Кунашир, Курильские острова) Источник: Короткий А.М. Признаки мерзлотных процессов в четвертичных отложениях островных территорий (на примере Южных Курил) // Вестник ДВО РАН.-2011.-№2. С. 45-58 1 – травяно-кустарниковый покров 2 – современная почва 3 – псаммитовая тефра и желто- бурый суглинок (эоловые отложения) 4 – верхняя криотурбированная почва 5 – грубозернистый песок с галькой и обломками тефры 6 – горизонтально-слоистый песок зеленовато-бурый с мелким гравием 7 – вертикальный клин – гумусированный песок с черными обломками древесины 8 – переслаивание белых песков с желтыми алевритами с линзами белого гравия 9 – песчанистая белая тефра 10 – грубозернистый тефоридный песок 11 – осыпь (тефроидный песок, насыщенный мелкой галькой хорошо окатанной пемзы) 12 – разнозернистые глинистые пески 13 – галька и валуны в разнозернистом белесом песке
  • 7.
    Мерзлотно-геологические процессы O Криогенныйкрип – вековое медленное сползание рыхлого покрова вниз по склону в криолитозоне. Криогенный крип сухой (температурный, десерпция) влажный (дефлюкция) Схема развития сухого крипа в деятельном слое на склоне. Д.С. – деятельный слой, М.М. – многолетняя мерзлота Источник: Геворкян С.Г. Криогенные природные процессы в криолитозоне и подготовка арктического театра военных действий // Геополитика: теория, история, практика. 2012. № 1. С. 70-77. Для влажного крипа необходимо наличие насыщенного коллоидами влажного материала- заполнителя, набухание которого ведет к медленному вязкопластическому движению масс грунта по склону.
  • 8.
    Мерзлотно-геологические процессы O Морозобойноерастрескивание и полигонально- жильные образования Типы полигонально-жильных структур Повторно- жильные льды Изначально- грунтовые жилы Первично- песчаные жилы Псевдоморфозы по ледяным жилам
  • 9.
    Мерзлотно-геологические процессы Псевдоморфоза поледяному клину, Восточная часть Русской равнины. Фото И. Печенкина Источник: Илларионов А.Г., Валиуллина Г.Ш. Некоторые черты осадко- и рельефообразования в плейстоценовом перигляциале Прикамья на территории Удмуртии и Татарстана // Вестник Удмуртского университета. Науки о Земле. - № 11.-2007.-С.95-110.
  • 10.
    Мерзлотно-геологические процессы O Морозноепучение дисперсных пород Многолетнее пучение Бугры пучения (миграционные, инъекционные) Сезонное пучение Площадное пучение Морозная сортировка
  • 11.
    Мерзлотно-геологические процессы O Наледи Наледныйландшафт Источник: Познанин В.Л. Эрозионные процессы в криолитозоне // Пространство и время. №1(7), 2012. С.127-132
  • 12.
    Наледь на р.Ср. Сакукан Чарская котловина, Забайкалье Фото А. Леснянского. http://lesnyanskiy.livejournal.com/170449.html?thread=3736529
  • 13.
    Наледь на р.Ср. Сакукан Чарская котловина, Забайкалье Фото А. Леснянского http://lesnyanskiy.livejournal.com/62464.html
  • 14.
    Мерзлотно-геологические процессы O Термокарст Формытермокарстового рельефа: хасыреи (аласы) байджерахи мочажины западины блюдца Вытаивание ледяных жил по берегам озера. Байджерахи. Центрально-Якутская равнина Фото П. Неустроева Термокарстовые озера. Центрально-Якутская равнина Фото П. Неустроева
  • 15.
    Мерзлотно-геологические процессы Фрагмент космическогоснимка Meteor-3M (15.07.2005 г.) территории лесотундры Западно-Сибирской равнины, зона распространения прерывистой многолетней мерзлоты. 1 – хасыреи, 2 – термокарстовые озера. Источник : Кирпотин С.Н. Динамика площадей термокарстовых озер в сплошной и прерывистой криолитозонах Западно Сибири в условиях глобального потепления // Вестник Томского гос. ун-та, № 311, 2008. С. 185-189 Фрагмент топографической карты R-44-01, масштаб 1:200 000, Северная часть Гыданского п-ова (Западно-Сибирская равнина).
  • 16.
    Процессы, связанные своздействием водных масс на мерзлые и оттаивающие породы O Термоэрозия Термоэрозионная промоина вдоль кювета автомобильной дороги, о. Сахалин Источник: Качура Р.А. и др. Геологические опасности и риски по нефтегазопроводам на севере о. Сахалин // Известия Иркутского гос. ун-та. Серия «Науки о Земле».-2009.-Т.1.-№1.- С. 59-74
  • 17.
    Процессы, связанные своздействием водных масс на мерзлые и оттаивающие породы O Термоэрозия «Обнаженная» труба газопровода – результат развития термоэрозии, о. Сахалин Источник: Качура Р.А. и др. Геологические опасности и риски по нефтегазопроводам на севере о. Сахалин // Известия Иркутского гос. ун-та. Серия «Науки о Земле».-2009.-Т.1.-№1.- С. 59-74
  • 18.
    Процессы, связанные своздействием водных масс на мерзлые и оттаивающие породы O Термоабразия Термоабразия западного берега п-ова Ямал Источник: Познанин В.Л. Эрозионные процессы в криолитозоне // Пространство и время. №1(7), 2012. С.127-132
  • 19.
    Процессы, связанные своздействием водных масс на мерзлые и оттаивающие породы O Термоабразия Наложение данных современной теодолитной съемки на аэрофотоснимок 1969 г. Мыс Мамонтов Клык, море Лаптевых (слева); перенос контуров береговой линии и бровки термоабразионного и термоденудационного клифов с АФС 1981 г. на АФС 1951 г. Урочище Мамонтовый-Хаята, Быковский п-ов, залив Буор-Хая (справа). Источник: Григорьев М.Н. Криоморфогенез и литодинамика прибрежно-шельфовой зоны морей Восточной Сибири. Автореф. Дисс. д.геогр. н.. Якутск, Институт мерзлотоведения СО РАН, 2008. http://www.pandia.ru/text/78/228/13421.php Средняя скорость эрозии берегов морей Лаптевых и Восточно- Сибирского 0,8 м/год
  • 20.
    Гравитационные процессы вмерзлых и оттаивающих породах O Курумы Курум (Северный Урал) Источник: Назаров Н.Н. Экзогенный морфолитогенез. Пермь: Изд-во Пермского гос. ун-та, 2008. 186 с.
  • 21.
    Гравитационные процессы вмерзлых и оттаивающих породах O Солифлюкция Следы солифлюкционного течения грунтов в сводном геологическом разрезе морской террасы в устье р. Головнинка (юг о-ва Кунашир) 1 – туф кислого состава с обломками пемзы 2 – валуны пемзы 3 – прослои торфа 4 – прослои ожелезнения и темноцветных минералов 5 – сплошное ожелезнение 6 – растительные остатки и щебень 7 – номера слоев Источник: Короткий А.М. Признаки мерзлотных процессов в четвертичных отложениях островных территорий (на примере Южных Курил) // Вестник ДВО РАН.-2011.-№2. С. 45-58
  • 22.
    Гравитационные процессы вмерзлых и оттаивающих породах Солифлюкция Медленная покровная дифференциальная Быстрая сплыв (оплыв)
  • 23.
    Гравитационные процессы вмерзлых и оттаивающих породах O Обвалы, осыпи O Оползни O Лавины O Снеговодокаменные сели Сход снежной лавины Фото с сайта Meteoprog http://www.meteoprog.ua/ru/news/35024/
  • 24.
    Гравитационные процессы вмерзлых и оттаивающих породах O Лавины Источник: Канонникова Е.О. Лавинный морфолитогенез (на примере Северо- западного Кавказа) // Современные проблемы науки и образования. 2012. № 5. С. 338. Схема лавинного комплекса (бассейн р. Киши)
  • 25.
    Эоловые процессы вмерзлых и оттаивающих породах Чарские пески (Чарская котловина, Забайкалье) Фото А. Леснянского http://lesnyanskiy.livejournal.com/62804.html