Геокриология. Наука о мёрзлой зоне земной коры презентация

мерзлую зону земной коры, а также явления, связанные с процессами промерзания и оттаивания мерзлых толщ

Она изучает происхождение, историю развития, условия существования мёрзлых толщ в земной коре; процессы и явления, происходящие в промерзающих, мёрзлых и оттаивающих горных породах; их строение, состав и свойства; геофизические., физико-геологические, геоморфологические и гидрогеологические явления, связанные с процессами промерзания, оттаивания и диагенеза мёрзлых толщ. взаимоотношение грунтов с подземными льдами, хотя сами льды являются объектом гляциологии.

огромным прикладным значением, отрасль геологии. Началом ее считают монографию М.И. Сумгина, систематизировавшую накопленный опыт освоения Сибири и Дальнего Востока.

и многолетнемерзлых толщ до криолитозоны криосферы. Новые научные знания о криогенных процессах и образованиях нашли применение не только в практике строительства на мерзлых грунтах, но и в переоценке роли криосферных ресурсов для устойчивого развития регионов.

находятся в зоне распространения мерзлых пород. В зависимости от того, как долго грунты находятся в мерзлом состоянии они подразделяются на сезонномерзлые и многолетнемерзлые .

в – Верхоннск,
г – Якутск,
д - Вилюй

стационарные природные наблюдения за геотермич. режимом мёрзлых толщ, сезонным промерзанием и оттаиванием, криогенными процессами и явлениями; стационарно изучаются состав, криогенное строение, физико-механич., теплофиз. свойства мёрзлых грунтов, в лабораторных и природных условиях проводятся геокриологический прогноз и теплофиз. расчёты для проектирования сооружений на мёрзлых грунтах. При решении задач o промерзании и оттаивании пород используют матем. методы c применением ЭВМ, методы матем. и физ. моделирования криогенных процессов.

является комплексное изучение мерзлотно-грунтовых условий участка строительства и прогноз возможных изменений этих условий под влиянием сооружений.

Инженерно-геокриологические изыскания выполняются специалистами Центров геокриологических исследований. По большей части такие центры специализируется на изысканиях в пределах районов распространения многолетнемерзлых грунтов — на севере Европейской части России, в Западной Сибири, Южной Якутии, Забайкалье, Хабаровском крае.

выработок (скважин, шурфов, канав) с отбором образцов;
длительные термометрические наблюдения;
геофизические работы (электроразведка, сейсморазведка, сейсмоакустическое зондирование);
составление отчетов о проведенных изысканиях.

Объекты интеллектуальной собственности в таких центрах обычно включают:
авторские программы, позволяющие проводить необходимые расчеты
банк инженерно-геокриологических данных по изысканиям

Колонковое бурение

процессов и их роль в преобразовании мерзлотных ландшафтов.
Криогенные процессы и явления в различных природных и техногенных условиях криолитозоны.
Динамика криогенных ландшафтов под влиянием климатических изменений.

Влияние составляющих природной среды на формирование термического режима горных пород.
Мониторинг концентрации парниковых газов в нижней части тропосферы.
Закономерности миграции и концентрации химических элементов в природных мерзлотных ландшафтах.
Физико-механические свойства мерзлых грунтов.

с ксенолитами грунта

слоистого

слоистого

прозрачного

опасных криогенных процессов при хозяйственном освоении территории;
дать экологическую оценку допустимых техногенных нарушений;
обосновать мероприятия по защите территорий и сооружений от опасных криогенных процессов;
экспертно оценить проектные решения строительства объектов на мерзлых грунтах;
проведение мониторинговых

наблюдений за состоянием «вечномерзлых» грунтов, развитием опасных криогенных процессов и устойчивостью инженерных сооружений;
количественно оценить содержание парниковых газов и газгидратов в мерзлых грунтах;
разрабатывать новые методы определения свойств мерзлых грунтов и прогнозных расчетов.

стационаре «Туймаада» (г. Якутск), июль 2008 г.

Геотермические исследования, бурение (описание керна, отбор образцов грунта на влажность, механический, химический состав и др.), площадное определение глубины протаивания.

мезо- и микроформы;
стратиграфо-генетические и слагающие их литолого-фациальные комплексы, литологические (петрографические) типы (разности), инженерно-геологические виды (разновидности) горных пород, условия их распространения и залегания, выдержанность и изменчивость по простиранию и глубине;
физико-механические, теплофизические и водно-физические свойства горных пород на глубину изучаемого разреза ;
распространение и взаимосвязь по площади и в разрезе талых и мерзлых пород, их связь с элементами рельефа, и характером ландшафта;
мощность вечномерзлых пород, основные закономерности их изменения по площади, положение нижней и верхней границ, температура в пределах слоя постоянных годовых температур и ее изменение по глубине;
наличие, морфология и генезис таликов, характер обводненности слагающих их пород, ресурсы подземных вод в таликах, их качество по сезонам года, характер взаимосвязи с поверхностными и подмерзлотными водами;
характер сезонно-талого слоя, его мощность, степень влажности (льдистости) и ее изменение по сезонам года, водорегулирующая роль сезонно-талого слоя, соотношение сезонно-талого слоя с надмерзлотными таликами, значение вод сезонно-талого слоя при формировании полос стока в основании склонов долин, надмерзлотных и сквозных таликов;

условия залегания, распространения и гидравлические особенности водоносных горизонтов; состав и фильтрационные свойства водовмещающих и водоупорных пород и грунтов зоны аэрации, изменчивость их в плане и разрезе; закономерности движения подземных вод; основные источники питания, условия питания и разгрузки подземных вод; гидравлическая взаимосвязь грунтовых вод с подземными водами;

с водами сквозных таликов и водами более глубоких горизонтов; условия питания и разгрузки, степень защищенности литологическими и криогенными водоупорами;
минерализация и химический состав подземных вод всей изучаемой части разреза, кроме того, определение окисного и закисного железа ЕН, СО2 агр., как показатели коррозийности подземных вод;
режим грунтовых вод в естественных и нарушенных условиях, их взаимосвязь с поверхностными водами, напорными горизонтами, влияние режима подземных вод на активизацию экзогенных геологических процессов;
криогенные явления и процессы (термокарстовые, термоэрозионные, бугры пучения, морозобойное растрескивание пород, нивация, заболоченность, эоловые процессы и явления);
степень опасности наледеобразования;
степень и тип засоления пород;
характер растительного покрова;
заторфованность;
степень пучиноопасности грунтов;
подземные льды (структурообразующие, повторно-жильные, инъекционные, залежеобразущие); характеристика подземных ледяных тел (форма, протяженность по площади и в разрезе, соотношение с минеральной частью вмещающих пород, генезис);
влияние строительства на гидрогеологические и инженерно-геокриологические условия, нарушение режима вечномерзлых грунтов.

физических свойств производится из скважины грунтоносами с внутренним диаметром не менее 50 мм.
Отбор образцов грунта ненарушенного сложения производят из однородных по литологическому составу и криогенному строению горизонтов в соответствии с ГОСТ 12.07.1-84 .
2Образцы для определения физических, теплофизических и механических свойств мерзлых грунтов должны отбираться из горизонтов с однородной криогенной текстурой. При отборе из грунта с сетчатой или слоистой криогенной текстурой размеры включений льда и расстояния между ними должны быть несоизмеримо меньше образца. В остальных случаях изучение свойств должно быть отнесено к грунту между крупными ледяными включениями.

выбора оптимального варианта, обеспечивать разработку экономически обоснованных надежных проектных и технологических решений, а также мероприятий по предотвращению опасных изменений геологической среды при возведении и эксплуатации сооружений и мероприятий по охране окружающей среды.