Курсовая теория на тему Рельеф в зоне многолетней мерзлоты

Содержание:

Введение. 3

1.   Многолетняя мерзлота. 6

2.   Формы рельефа,
обустроенные вечной мерзлотой. 10

2.1.   Гидролакколит. 10

2.2.   Торфяные бугры.. 11

2.3.   Мелкобугристый и
медальонный рельеф.. 12

2.4.   Полигональные почвы.. 14

2.5.   Наледи. 15

2.6.   Пучины.. 17

2.7.   Термокарст. 17

2.8.   Термоэрозионные формы
рельефа. 19

2.9.   Криосолифлюкционный рельеф.. 20

3.   Морозобойное
растрескивание. 21

4.   Рельефообразование в
районах вечной мерзлоты.. 22

5.   Строение многолетнемёрзлых
горных пород. 26

6.   Криогенные формы рельефа
Юго-Восточного Алтая. 27

7.   Влияние на окружающую среду. 29

Заключение. 30

Список литературы.. 31

Введение:

Слой, который никогда не оттаивает, называют многолетней мерзлотой.
Его мощность колеблется от 1000 м на севере до 30 см на юге. Лёд и многолетнемерзлый
слой покрывают всю Антарктиду, четыре пятых Гренландии и северные регионы Сибири,
Аляски и Канады.

Вечная мерзлота влияет на грунтовые воды, режим и питание рек,
распространение озер и болот, многие другие компоненты природы (рельеф, почву, растительность),
а также хозяйственную деятельность человека. При разработке полезных ископаемых,
прокладке дорог, строительстве, во время сельскохозяйственных работ необходимо внимательно
изучить мерзлый грунт и не допустить его деградации.

Коэффициент текучести активного слоя вечной мерзлоты другой. В
северных регионах наблюдаются тающие слои льда, в более южных регионах — не тающие.
Район вечной мерзлоты называют вечной мерзлотой (греч. Криос — холод). Следовательно,
наука, изучающая зону вечной мерзлоты и связанные с ней процессы, называется геокриологией
или вечной мерзлотой. Основы этой науки были заложены М.И. Сумгиным, но особенно
широкое развитие она получила в последние три десятилетия, и на ее основе решались
и решаются важнейшие народнохозяйственные задачи: развитие горной промышленности;
строительство железных и автомобильных дорог, промышленных и жилых зданий. Все это
ставит перед наукой задачу комплексного изучения вечной мерзлоты, связанных с ней
геологических процессов и оценки воздействия на различные строящиеся конструкции,
объекты эксплуатации полезных ископаемых.

Целью данной работы является изучение рельефа многолетней мерзлоты,
ее основных процессов и геологических явлений.

Задачи курсовой работы:

¾
Изучения понятия
многолетней мерзлоты;

¾
Рассмотрение характерных
для многолетней мерзлоты форм рельефа;

¾
Описание каждой формы;

¾
Ознакомиться с влиянием
мерзлоты на окружающую среду.

Вечная мерзлота — глобальное явление; он покрывает не менее 25%
всей суши земного шара. Австралия — континент, где вечная мерзлота полностью отсутствует;
в Африке его присутствие возможно только в высокогорных районах. Большая часть вечной
мерзлоты унаследована от последнего ледникового периода и медленно тает. Льдистость
мерзлых пород колеблется от нескольких процентов до 90%. Отложения газовых гидратов,
в частности гидрата метана, могут образовываться в вечной мерзлоте.

От 60% до 65% территории России — вечная мерзлота. Наиболее распространен
в Восточной Сибири и Забайкалье.

Наиболее глубокая граница вечной мерзлоты наблюдается в верховьях
реки Вилюй в Якутии. Рекордная глубина вечной мерзлоты — 1370 метров — была зафиксирована
в феврале 1982 года.

Объект исследования – формы рельефа многолетней мерзлоты.

Предмет исследования – работа состоит из введения, семи глав
и заключения, содержит 30 страниц. Список литературы включает в себя 7
наименований.

Во введении рассмотрены такие моменты, как актуальность, цели
и задачи работы, а также определен объект исследования.

В первой главе рассмотрены, основные понятия, связанные с
многолетней мерзлотой.

Во второй главе изучены формы рельефа, характерные для
многолетней мерзлоты. Далее глава делится на параграфы, в каждом из них идет
описание той или иной формы рельефа.

В третьей главе изучено понятие морозобойного растрескивания.

В четвертой главе рассмотрено рельефообразование в районах
вечной мерзлоты.

В пятой главе затронут аспект строения многолетнемерзлых
горных пород.

В шестой главе для примера рассмотрены криогенные формы
рельефа Юго-Восточного Алтая.

В заключительной седьмой главе мы рассмотрели какое влияние
на окружающую среду оказывает многолетняя мерзлота.

В заключение подведены итоги
курсовой работы.

Заключение:

Вечная
мерзлота — уникальное явление на Земле, хотя такое же естественное, как пустыни,
джунгли или степи, только менее изученное. Исследования в области вечной мерзлоты
очень необходимы и продолжаются по сей день. Новые технологии позволяют более детально
изучить мерзлый грунт и выявить его новые особенности. И если в начале ХХ века основной
целью исследований была эффективная разработка, то сейчас одним из направлений исследований
является предотвращение деградации вечной мерзлоты. На протяжении десятилетий, используя
природу исключительно для собственного обогащения, человечество наконец пришло к
выводу, что сохранение природы намного выгоднее и безопаснее.

В
целом вся вечная мерзлота делится на две группы. Первый — это торфяные почвы бывших
торфяных болот, образовавшиеся за последние 10 000 лет. Второй тип вечной мерзлоты
— «эдома» — характерен в основном для субарктических равнин Восточной Сибири. Это
четвертичные лессовые отложения, содержащие от 50 до 90% льда. Сибирская едома,
богатая органическим веществом, занимает площадь более миллиона квадратных километров
и содержит от 2 до 5% углерода по массе, что примерно в 10 раз больше, чем в незамерзших
почвах.

По
современным оценкам, запасы углерода в Едоме составляют около 500 миллиардов тонн
в то время, как только 400 миллиардов тонн погребены под слоем других видов сибирской
вечной мерзлоты. При этом в сегодняшней атмосфере содержится всего 730 миллиардов
тонн углерода в составе углекислого газа. Таким образом, вечная мерзлота Сибири
содержит больше углерода, чем вся земная атмосфера.

Таким
образом, вечная мерзлота влияет не только на грунтовые воды, режим и питание рек,
распространение озер и болот, но и на многие другие компоненты природы (рельеф,
почва, растительность), а также на хозяйственную деятельность человека.

Фрагмент текста работы:

1. Многолетняя мерзлота

Породы
в верхнем слое земной коры могут промерзать довольно долго, десятки и даже сотни
лет. Это явление в научном мире принято называть вечной мерзлотой. Подземный лед
круглый год поддерживает нулевую или отрицательную температуру.

Основная
версия о причинах вечной мерзлоты связана с четвертичным оледенением. Так почему
же некоторые участки суши остались без последствий оледенения, а другие до сих пор
остаются замороженными? Ученые дают следующее объяснение. Дело в том, что в тех
районах, где выпало достаточно большое количество осадков, произошло покровное оледенение.
Земля была покрыта толстым слоем льда, который не давал ей замерзнуть. Лед был своего
рода защитой. А там, где такой защиты не было, из-за небольшого количества осадков
земля сильно промерзла.

Типы многолетней мерзлоты В северной части распространена
вечная мерзлота.

Большеземельская тундра,
на Полярном Урале, в тундре Западной Сибири, в северной части Среднесибирского плато,
на полуострове Таймыр, архипелаге Северная Земля, в Новой Сибири, Яно-Индигиранской
низменности, Среднеколымской низменности, Яковской и дельты реки Лены в районах
Приморья, Верхоянский хребет и хребет Черского, Колымская возвышенность, Анадырская
возвышенность, Юкагирская возвышенность и Анадырская низменность. Толщина слоев
вечной мерзлоты колеблется от 300 до 500 м и более, в горах — до 1500 м; температура
— от –3 до –9 °С и ниже.

Вечная
мерзлота с островками талой почвы (прерывистая, спорадическая) преобладает в Большеземельской
и Малоземельской тундре, на центрально-сибирском плато между реками Нижняя Тунгуска
и Подкаменная Тунгуска, в южной части Приленского плато в Забайкалье. Мощность мерзлых
толщ иногда достигает 250–300 м, но чаще от 10–20 до 100–150 м, температура — от
1 до –3 °С.

Островная
мерзлота развита на Кольском полуострове в Канино-Печорском районе, в таежной зоне
Западной Сибири, в южной части Среднесибирского плоскогорья, на Дальнем Востоке,
вдоль побережья Охотского моря и в других регионах. север полуострова Камчатка.
Толщина слоев колеблется от нескольких метров до нескольких десятков метров, температура
колеблется от 0 до –2 °С. Островная вечная мерзлота характерна и для горной страны
Саян, природных территорий Урала и Кавказа. где он в основном находится по периферии
областей современного оледенения.

Интересны
также формы мерзлых бетонных пород: линзы, прожилки, пятна, клинья, слои.

Вечная
мерзлота влияет на рельеф, поскольку вода и лед имеют разную плотность, вызывая
деформацию мерзлых и талых пород. Также важно, чтобы мерзлый грунт не пропускал
воду.

В
зависимости от температурного режима вечной мерзлоты выделяют несколько зон вечной
мерзлоты. За южной границей вечной мерзлоты следует зона отдельных островов вечной
мерзлоты мощностью до 25 м, затем зона прерывистой (разделенной таликами) вечной
мерзлоты с максимальной мощностью до 100 м и, наконец, сплошная поверхность вечной
мерзлоты. мощностью от 100–500 до 1000 м и более. Его максимальная мощность наблюдается
в арктическом поясе азиатской части России, в северной и северо-восточной части
Среднесибирского плато, в Колымской и Лено-Вилюйской низменностях (колодец в устье
Колымы с глубиной 1470 г.). м не проникал сквозь толщу вечной мерзлоты).

Для
горных регионов (включая Алтай и Саян) распространение различных типов вечной мерзлоты
характеризуется вертикальной зональностью: с увеличением высоты увеличивается мощность
вечной мерзлоты.

В
районах распространения вечной мерзлоты образуются различные типы льда: ледяной
цемент — образуется за счет замерзания влаги в порах разрозненных пород; сегрегация1
— выделяется в виде прослоев льда при промерзании влажных глинистых и алевритовых
пород; погребенный — продукт захоронения грунтового льда; нагнетание — образуются
при попадании грунтовых вод в мерзлый слой под высоким давлением или при контакте
с мерзлыми и талыми породами; повторяющиеся полосы — это результат многократного
замерзания воды в морозных трещинах, периодически появляющихся на одном и том же
месте. Образование клинового льда сопровождает процесс трещинообразования. Эталонный
лед может быть сингенетическим, который образуется одновременно с седиментацией,
и эпигенетическим, который появляется после образования горных пород. Разные виды
льда по-разному отражаются в рельефе.

Комплекс
специфических процессов, связанных с влиянием низких температур, имеет место в почвах,
расположенных в зоне многолетней сезонной или постоянной вечной мерзлоты. Над слоем
замерзшей воды в результате коагуляции органических веществ может скапливаться так
называемый гумус. Надмерзлотный регенерационный перегной, надмерзлотное оглеение
даже при небольшом годовом количестве осадков. Образование слоев льда (шлирена)
в почве вызывает разрыв капилляров, что останавливает подъем влаги от уровня мороза
к корневому слою. Наличие мерзлого слоя вызвало ряд механических изменений профиля
почвы, таких как криотурбация — перемешивание почвенной массы под действием перепадов
температур, солифлюкция — скольжение насыщенного водой грунта со склонов по мерзлому
слою. Эти явления особенно распространены в тундровой зоне. Криогенные деформации
связаны с характерным для тундры бугристо-депрессивным рельефом (чередование пучинных
холмов и холмов).

термокарстовые понижения),
а также образование пятнистых тундр.

Под
действием промерзания происходит криогенное структурирование почвы. Минусовые температуры
способствуют переходу продуктов, образующих почву, в более уплотненные формы, что
значительно замедляет их подвижность. Коагуляция коллоидной вечной мерзлоты вызывается
ожелезнением.

почвы тайги. Обогащение
кремниевой кислотой средней части профиля подзолистых почв некоторые исследователи
связывают с влиянием криогенных явлений, учитывая белесое пыление, возникающее в
результате отделения вечной мерзлоты от почвенной плазмы.

Ожидается,
что таяние вечной мерзлоты в результате глобального потепления нанесет огромные
убытки мировой экономике. По оценкам, к концу 21 века потери, связанные с выбросами
парниковых газов от таяния сибирских почв, составят 43 триллиона долларов. Поток
расплавленной вечной мерзлоты в мировой океан повысит его уровень, что приведет
к затоплению многих прибрежных городов. Однако для экономик стран с большой территорией
вечной мерзлоты, России и Канады, последствия могут быть весьма положительными,
поскольку в результате зона, благоприятная для сельского хозяйства и жизни человека,
будет расширяться.

Наличие
мерзлого слоя вызывает такие процессы, как: Soliflucation — соскальзывание мерзлого
слоя со склонов насыщенного водой грунтового массива; Криотурбация — перемешивание
напочвенного покрова под действием перепадов температур. Эти явления особенно распространены
в тундровой зоне. Криогенные деформации определяют образование точечных тундр и
характерный рельеф бугристой впадины, включающей холмы и термокарстовые впадины.
Криогенное структурирование грунта происходит под воздействием низких температур.
Отрицательная температура способствует превращению продуктов, участвующих в почвообразовательных
процессах, в более плотные формы, что значительно замедляет их подвижность. Воздействие
криогенных явлений связано с обогащением центральной части профиля подзолистых почв
кремневой кислотой. В этом случае беловатый порошок считается следствием дифференциации
почвенной плазмы вечной мерзлотой. Коагуляция коллоидов вечной мерзлоты заранее
определяет ожелезнение таежных почв.