3.Криолитосфера

Подземные льды. Вечная мерзлота (многолетняя мерзлота) занимает северные части Евразии и Северной Америки (половина территорий Канады и России), что составляет ¼ часть площади суши. В пределах этой зоны в течение сотен и даже тысяч лет наблюдались отрицательные среднегодовые температуры воздуха (ледниковые и межледниковые эпохи). В результате сформировалась мощная толща горных пород, содержащих лед. Эти породы имеют среднегодовую температуру ниже 0⁰С и называются мерзлыми. Вечная мерзлота может быть сплошной, с таликами и островной.

Мерзлые породы отличаются своей монолитностью, большой твердостью и крепостью, так как лед цементирует грунтовые частицы. Льдистость мерзлых пород колеблется от 5-10% до 90%. Но вода в этих породах содержится не только в твердой фазе, но в жидкой и газообразной, заполняя мелкие пустоты. Вода и лед находятся в мерзлых породах в динамическом равновесии. При увеличении температуры, лед подтаивает и пополняет массы незамерзшей воды, при похолодании – наоборот. При любом изменении температуры происходит перемещение воды. Она перетекает туда, где ее меньше и замерзает. При этом происходит увеличение объема почти на 9%. Породы, окружающие такой замерзающий участок раздвигаются в разные стороны и сильнее всего вверх. Происходит поднятие, вспучивание. В том месте, откуда вода ушла, наоборот, происходит просадка.

Над многолетнемерзлыми породами образуется слой сезонного протаивания мощностью от нескольких см до 1 м.. Наличие слоя сезонного протаивания и многолетнемерзлых пород, играющих роль водоупора, создают особые формы рельефа и определяют возникновение специфических экзогенных процессов,. существенно осложняющих освоение этих территорий.

Современная мерзлота является реликтовым образованием, не соответствующим современным климатическим условиям районов ее распространения. Но положительные летние температуры недостаточны для протаивания многометровых толщ этих горных пород.

Основные понятия: криолитосфера, вечная мерзлота, многолетнемерзлые горные породы, область сплошной, с таликами и островной мерзлоты, льдистость горных пород, слой сезонного протаивания.

Лекция 13. Гидросфера. Подземные воды.

Содержание:

1. Общая характеристика подземных вод.

2. Виды подземных вод.

3. Минеральные воды. Источники

1.Общая характеристика подземных вод.

Подземные воды - это воды, находящиеся в верхних слоях земной коры в твердом, жидком и газообразном состоянии.

Подземная вода должна рассматриваться и как часть гидросферы и как часть земной коры. По особенностям термодинамического поля земной коры можно выделить: глубинные воды, не участвующей в современном влагообороте, капельно-жидкую воду в верхнем слое земной коры и воду, участвующей во влагообороте. Последняя входит в состав географической оболочки.

Характеристиками свободного пространства в почвах и горных породах, являющихся условием циркуляции вод (пор и трещин) являются пористость и скважность. Под пористостью понимают наличие в породах малых пустот — капиллярных пор, под скважностью — наличие в породах более крупных, некапиллярных промежутков — скважин различного происхождения и формы. Иногда совокупность всех пустот объединяют в понятие общей пористости.

Величина пористости р определяется отношением объема v_пор к объему породы в сухом состоянии V. Она выражается в процентах в виде

р = v_пор/V *100%

или в долях единицы.

Пористость почв и пород определяет такие важные водные свойства как водопроницаемость, водоотдачу и водоудерживающую способность. Влагоемкость - количество воды, которое удерживается в почвах и горных породах при определенных условиях. Горные породы подразделяются на сильновлагоемкие, слабовлагоемкие и невлагоемкие.

Содержание воды в почвах и породах в весовых или объемных единицах на какой-либо момент времени называется естественной влажностью. Обычно естественную влажность выражают отношением (в %) веса воды к весу минеральной части породы:

где Р₁ и Р₂ — соответственно вес образца породы до и после высушивания.

Водоотдача — способность породы, насыщенной водой, отдавать путем свободного стекания то или иное количество воды.

Водопроницаемость — способность породы пропускать через себя воду.

По степени водопроницаемости породы подразделяются на две основные группы: водопроницаемые и водонепроницаемые, или водоупорные.

Перемещение подземных вод. Перемещение воды в природе осуществляется под влиянием той или иной силы или равнодействующей группы сил: силы тяжести, силы молекулярного взаимодействия, капиллярные силы, осмотические силы сосущая сила корневых систем растений (десукция)