- •1. Древнейший ледниковый период.
- •2. Химические реакции и процессы в дисперсных породах.
- •1. Позднепротерозойский ледниковый период.
- •2. Химические процессы при однократном промерзании рыхлых отложений.
- •1. Раннепалеозойский ледниковый период
- •2.Химические процессы при многократном промерзании – протаивании пород.
- •1. Позднепалеозойский ледниковый период.
- •2.Физико-химические и механические процессы в промерзающих и протаивающих породах (с миграцией влаги – в талый слой).
- •1.Кайнозойский ледниковый период.
- •2.Физико-химические и механические процессы в промерзающих и протаивающих породах (с миграцией влаги – в мёрзлый слой).
- •Физико-химические и механические процессы в промерзающих и протаивающих породах (без миграции влаги).
- •1.Состав и строение мерзлых пород.
- •2.Физико-химические и механические процессы при протаивании тонкодисперсных пород (без миграции влаги).
- •1. Классификация подземных льдов: повторно-жильные льды, жильные льды.
- •2.Физико-химические и механические процессы при протаивании дисперсных пород (с миграцией влаги).
- •1. Классификация подземных льдов: миграционно - сегрегационные льды.
- •2.Физико-химические и механические процессы при циклическом промерзании-протаивании.
- •1. Прогноз изменений геокриологических условий при освоении территории: геокриологический и техногенный прогноз.
- •2. Классификация подземных льдов: лед-цемент и миграционно - сегрегационый лед.
- •1. Изменение состава и строения рыхлых отложений при их эпигенетическом промерзании.
- •2. Классификация подземных льдов: пещерные льды и льды горных выработок, погребенные льды.
- •1. Теплофизические процессы в промерзающих и протаивающих породах: тепловое излучение, конвективный перенос тепла.
- •2.Инженерное прогнозирование: при городском строительстве.
- •1. Первый закон Фурье.
- •2.Инженерное прогнозирование: при линейном строительстве.
- •1.Второй закон Фурье.
- •2. Инженерное прогнозирование: при гидротехническом строительстве.
- •1.Третий закон Фурье.
- •2. Инженерное прогнозирование: при подземном строительстве.
- •1.Влагоперенос и льдовыделение в мерзлых породах: под действием градиента температуры.
- •2. Геокриологическая съемка.
- •1.Особенности органо-минерального и химического состава мерзлых пород: первичные и вторичные нерастворимые в воде минералы.
- •2.Геокриологическое районирование.
- •1. Природа и механизм миграции влаги в дисперсных породах: относительный термодинамический потенциал, дифференциальная влагоемкость грунта.
- •2.Инженерное прогнозирование: при агробиологическом освоении.
- •1.Особенности органо-минерального и химического состава мерзлых пород: вторичные растворимые в воде минералы.
- •2. Влагоперенос и льдовыделение в мерзлых породах: при взаимодействии их с внешней средой.
- •1.Особенности органо-минерального и химического состава мерзлых пород: органо-минеральная часть мерзлых пород.
- •2.Влагоперенос и льдовыделение в мерзлых породах: под действием градиента механических напряжений.
- •1.Особенности органо-минерального и химического состава мерзлых пород: органическое вещество в криолитозоне.
- •2.Влагоперенос и льдовыделение в мерзлых породах: под действием градиента электрического поля.
- •1. Сублимация и десублимация (аблимация) влаги в мерзлых породах.
- •2. Влагоперенос и льдовыделение в мерзлых породах: под действием осмотических сил.
- •1.Принципы и методы управления мерзлотным процессом.
- •2. Энергетический баланс Земли.
1. Позднепротерозойский ледниковый период.
Позднепротерозойский ледниковый период (0,95-0,6 млрд. лет), по-видимому, как и раннепротерозойский, включал три (а возможно и серию) самостоятельных ледниковых этапа: около 600, 750 и 950-900 млн. лет назад. Формирование ледниковых покровов происходило при этом на фоне раскола «протерозойского суперконтинента». Ряд американских исследователей считают, что, это время было периодом самого обширного оледенения в истории Земли, поскольку ледниковые покровы могли тогда формироваться в высоких, умеренных и даже тропических широтах материков. Разрезы ледниковых отложений в Шотландии, где тиллитовая формация характеризуется мощностью до 870 м вмещает более четырех десятков «микститовых» горизонтов неясного генезиса. Микститы- осадочные породы, состоящие из смеси тонких частиц, гальки и более крупных обломков,-обычно переслаиваются с песчаниками, алевролитами и другими слоистыми и осадочными породами, что указывает на их формирование в обстановке мелководного шельфа. Вообще для позднепротерозойских тиллитовых формаций характерна ледниково-морская цикличность. В кровле некоторых микститовых горизонтов встречены крупные полигональные трещины, заполненные песчаниками и конгломератами, что позволяет интерпретировать их как трещинно-полигональные образования (песчаные, земляные жилы, а возможно и псевдоморфозы по ледяным жилам), характерные для области развития современной мерзлоты и перигляциальных районов.
2. Химические процессы при однократном промерзании рыхлых отложений.
При промерзании рыхлых отложений в первую очередь происходит образование твердой фазы воды-льда, который является новым минеральным образованием. Гравитационная, капиллярная и слабосвязанная пресная вода кристаллизуется при близких к О °С отрицательных температурах. Пленочная вода замерзает в широком диапазоне отрицательных температур, определяемом по кривой незамерзшей воды. Соленые воды с минерализацией более 30 г/л кристаллизуются лишь при температурах, близких к -1,5-2 °С, а рассолы могут не замерзать при -20 °С и ниже. При этом замерзание воды обычно сопровождается резко, выраженной дифференциацией солей между твердой и жидкой фазами воды. Часть солей, растворенных в воде, оказывается вовлеченной в лед, часть наименее растворимых солей выпадает в осадок, а часть легкорастворимых солей отжимается в нижележащие слои воды, что приводит к увеличению минерализации этих вод.
В результате такого криогенного концентрирования отжимаемых вод образуются весьма высокоминерализованные (до 200 г/л и более) подмерзлотные (а иногда и межмерзлотные) воды (криопэги).
Для области развития мерзлых пород характерно образование газов в гидратной форме-газогидратов. Основа кристаллической решетки газогидрата построена из молекул воды. Молекулы газа - гидратообразователя размещены во внутренних полостях кристаллической решетки. Сама по себе такая кристаллическая решетка воды (без молекул газа) термодинамически неустойчива и в обособленном виде существовать не может. В природных условиях наиболее часто эту структуру кристаллической решетки заполняют молекулы метана, этана, сероводорода и углекислоты. При внедрении газа в решетку воды происходит затвердевание. Теплота фазовых переходов для газогидратов составляет около 0,5 кДж/г. При тепловом облучении и взаимодействии с водой газогидрат с шипением разлагается, интенсивно выделяя газовые пузырьки.
Экзаменационный билет № 3