Большая советсткая энциклопедия Многолетняя криолитозона

Многолетняя криолитозона

Многолетняя криолитозона, верхний слой земной коры, характеризующийся устойчивой в течение многих лет отрицательной или нулевой температурой, обеспечивающей круглогодичное и длительное (не менее двух лет подряд) сохранение подземного льда. Верхняя часть М. к. слагают многолетнемёрзлые горные породы и подземные ледяные тела, образующие мёрзлую зону литосферы, нижнюю — морозные горные породы и непромерзающие горизонты сильноминерализованных подземных вод. Формирование ледяных включений здесь может быть связано только с появлением пресных вод или слабоминерализованных растворов в естественных или искусственных полостях. Эта часть М. к. преобладает в зонах затруднённого водообмена и выклинивается в зонах активного водообмена. Верхнняя граница М. к. в субгляциальных условиях проходит по поверхности раздела лёд — горные породы, а в субаэральных и субаквальных — по подошве сезонноталого или прогретого выше 0 °С слоя пород. На этой границе, непостоянной во времени и в пространстве, температура ни разу в течение года не поднимается выше 0 °С. Отрицательные значения средней годовой температуры земной поверхности (практически совпадающие со средней годовой температурой пород у подошвы сезонноталого слоя) — необходимое условие возникновения М. к. При положительных средних годовых температурах поверхности суши или шельфа М. к. может существовать только в деградирующем состоянии как реликт прошлых более суровых климатических условий. Нижняя граница М. к. проходит по геоизотерме 0 °С, которая при изменении условий тепло- и влагообмена верхнего слоя горных пород с поверхностью почвы, атмосферой и водоёмами постепенно изменяет своё положение, что обнаруживается только за достаточно большие промежутки времени. Глубина залегания нулевой изотермы от поверхности Земли колеблется от нескольких м в умеренных широтах (на границах области распространения многолетнемёрзлых или охлажденных горных пород) до нескольких км в высоких широтах (свыше 4 км в Антарктиде и 1,5 км в Субарктике).

В Южном полушарии М. к. распространена под ледниковым покровом Антарктиды и в её шельфовой зоне с отрицательной средней годовой температурой морского дна, а также под ледниками и сезонноталыми почвами горных сооружений Южной Америки, Африки и Австралии. В Северном полушарии М. к. охватывает обширный субполярный пояс материков, расширяющийся с З. на В. по мере усиления континентальности климата; горные сооружения островов и континентов, возвышающиеся над снеговой линией; значительная часть шельфа арктических морей, а также горные породы под ледниковыми покровами и сезонно-талыми почвами Гренландии, Исландии и островов Северного Ледовитого океана. М. к. существует и под термокарстовыми озёрами, изобилующими на равнинах Арктики и Субарктики. Сплошность М. к. в высоких широтах нарушают сквозные и несквозные талики различного генезиса, в которых температура пород хотя бы часть года положительна. В широкой полосе равнин вблизи современной границы М. к. встречаются только отдельные острова многолетнемёрзлых горных пород. В Западно-Сибирской равнине южнее этой границы (при отсутствии многолетнемёрзлых горных пород в подпочвенном слое) на значительной глубине от поверхности (до 100 м и более) протягивается широкий (свыше 400 км) и прерывистый клинообразный слой реликтовой М. к., который раньше (по-видимому, до голоценового климатического оптимума) сливался с активным слоем, а в современную эпоху интенсивно протаивает сверху и снизу. Площадь распространения М. к. с учётом реликтовых мёрзлых слоев составляет более 25 % территории суши, включая 11 % под ледниковыми покровами. На прилагаемой карте криогенных образований площади, занимаемые М. к., показаны тёмными видами штриховки.

Возникновение М. к. требует устойчивого положения суши в высоких широтах и на достаточной высоте над уровнем моря, а также определённого типа циркуляции атмосферы и океанических вод. Формирование М. к. предшествует развитию поверхностного оледенения и охватывает большие по сравнению с последним площади. Особенно яркого выражения М. к. достигала при глобальных похолоданиях климата. Периоды агградации и деградации М. к. неоднократно повторялись на протяжении геологической истории Земли.

Термин "М. к." предложен П. Ф. Швецовым в 1955. Организация систематических исследований явлений М. к. начата в СССР в 1927 и связана с именем М. И. Сумгина. Значительный вклад в дальнейшее развитие учения о М. к. внесли советские учёные (Н. И. Толстихин, В. А. Кудрявцев, П. А. Шумский, И. Я. Баранов, Б. Н. Достовалов, А. И. Попов), а также американские (С. Мюллер, Т. Л. Певе, А. Л. Уошберн, А. Лахенбрух), французские и английские (А. Кайо, Дж. Тейлор), шведский (Г. Бесков), канадский (Дж. Р. Маккей) и другие учёные.

Лит.: Сумгин М. И., Вечная мерзлота почвы в пределах СССР, 2 изд., М. — Л., 1937; Толстихин Н. И., Подземные воды мерзлой зоны литосферы, М. — Л., 1941; Шумский П. А., Кренке А. Н., Современное оледенение Земли и его изменения, "Геофизический бюллетень", 1964, № 14; Баранов И. Я., Вечная мерзлота и ее возникновение в ходе эволюции Земли как планеты, "Астрономический журнал", 1966, т. 43, в. 4; Достовалов Б. Н., Кудрявцев В. А., Общее мерзлотоведение, М., 1967; Попов А. И., Мерзлотные явления в земной коре (Криолитология), М., 1967; II Международная конференция по мерзлотоведению. Доклады и сообщения, в. 1—7, Якутск, 1973; Muller S. W., Permafrost or permanently frozen ground and related engineering problems, Ann Arbor, 1947; Terzaghi K., Permafrost, "Journal of the Boston Society of Civil Engineers", 1952, v. 39, № 1; Cailleux A., Taylor G., Cryopédologie. Etude des sols géles, P., 1954; Proceedings, International Permafrost Conference, W., 1965.

А. А. Шарбатян.