Криогенные процессы формы рельефа

Введение

своем составе лед и характеризуются

Криолитозона широким кольцом охватывает пространство вокруг Северного Ледовитого океана и занимает в целом около 25 % площади всей суши и 64 % территории России. Многолетнемерзлые породы есть в виде островов и в привершинных участках высокогорных хребтов в Альпах, на Кавказе, на Тянь-Шане и Памире, в Гималаях и других местах, занимая в общей сложности 3 млн. км2. Крупный ареал высокогорной мерзлоты (2 млн. км2) охватывает Тянь-Шань, Памир и Гималаи, достигая на юге 27° с. ш. Благодаря суровым зимам в Северной Евразии практически весь самый верхний слой земной коры вне криолитозоны промерзает на глубину до нескольких метров. Летом он оттаивает, а в зимний период снова оказывается промороженным.

Изменение рельефа криолитозоны происходит в результате проявления криогенных (мерзлотных) процессов – экзогенных геологических процессов, которые обусловлены сезонным и многолетним промерзанием и оттаиванием увлажненных рыхлых пород.

Процессы многолетнего промерзания, а также протаивания рыхлых пород, сопровождающиеся соответственно образованием и таянием подземных льдов, весьма существенно сказываются на облике рельефа, придавая ему специфические черты. Большую рельефообразующую роль играет и морозобойное трещинообразование, а также повторяющееся промерзание – протаивание и связанные с ним морозное выветривание и криогенные склоновые процессы типа солифлюкции. Развитие названных процессов является причиной не только образования специфических форм рельефа, но и своеобразия денудации и аккумуляции. Это выражается в преобладании боковой эрозии рек над их глубинной эрозией, в формировании асимметричных долин, в широком развитии ступенчатых склонов и т.д. Подобные явления присущи и сезонной криолитозоне, если там имеет место достаточно глубокое промерзание увлажненных пород.

Геокриологические условия криолитозоны Евразии являются одним из главных факторов, определяющих инженерно-геологические условия территории. В свою очередь, закономерности формирования и развития геокриологических условий напрямую зависят от истории геологического развития, радиационно-теплового баланса, геолого-геоморфологических условий, состава и свойств горных пород. На современном этапе геологические исследования территорий распространения многолетнемерзлых пород приобрели большую актуальность, т.к. сведения о геокриологических условиях территорий являются обязательными при строительстве ответственных промышленных и гражданских объектов, добыче полезных ископаемых и т.д.

Цель курсовой работы: рассмотреть криогенные формы рельефа Евразии и показать факторы, обусловливающие их развитие.

Задачи курсовой работы:

• показать районы распространения многолетнемерзлых пород на территории Евразии;
• рассмотреть основные факторы, которые влияют на формирование геоморфологического облика территорий распространения вечной мерзлоты;
• дать описание основных типов криогенных форм рельефа Евразии;
• привести сведения о строении и процессах развития мерзлотных форм рельефа материка.

Основными источниками информации при написании работы послужили опубликованные научные работы, периодические издания, учебная литература и отрытые источники сети Интернет.

Поделитесь с Вашими друзьями:

Морские и ледниковые формы рельефа

Морские формы рельефа образуются в результате долговременного воздействия морской воды на сушу. Они могут представлять собой различные геоморфологические объекты, такие как бухты, заливы, мысы и полуострова. Морские формы рельефа характеризуются своей формой и рельефной высотой, а также особыми природными условиями, которые они создают.

Ледниковые формы рельефа образуются под воздействием ледников. Они представляют собой различные геоморфологические объекты, такие как ущелья, озера, морены и долины. Ледниковые формы рельефа характеризуются своей глубиной, степенью измельчения и разрушения горных пород, а также специфическими природными условиями, которые они создают.

Морские и ледниковые формы рельефа представляют большой научный и практический интерес. Изучение этих форм рельефа позволяет углубить наше понимание процессов, происходящих на Земле, а также использовать полученные знания для решения различных задач в геологии, географии, геодезии и экологии.

Преимущества и применение криогенных процессов

Криогенные процессы формирования рельефа предлагают ряд преимуществ и широкий спектр применения в различных областях. Вот некоторые из основных преимуществ:

• Экологическая безопасность: Криогенные процессы не используют опасные химические вещества, что снижает риск загрязнения окружающей среды.
• Энергоэффективность: Криогенные процессы обычно требуют меньшего количества энергии по сравнению с традиционными методами формирования рельефа.
• Высокая точность и контролируемость: Криогенные процессы позволяют получить рельеф с высокой точностью и предсказуемостью, благодаря возможности точной регулировки параметров процесса.
• Универсальность: Криогенные процессы могут применяться на различных поверхностях и материалах, включая металлы, керамику, пластмассы и стекло.

Применение криогенных процессов широко охватывает множество областей, включая:

1. Производство полупроводников и интегральных схем. Криогенные процессы используются для создания более эффективных и точных полупроводниковых структур.
2. Медицина. Криогенные процессы применяются в медицинских исследованиях, хранении тканей и органов, а также в криохирургии.
3. Аэрокосмическая промышленность. Криогенное охлаждение используется для охлаждения двигателей и других компонентов космических аппаратов.
4. Электроника. Криогенные процессы применяются для производства электронных компонентов с высокой точностью и стабильностью.
5. Производство пищевых продуктов. Криогенное замораживание используется для сохранения пищевых продуктов и улучшения их качества.

Эти лишь некоторые примеры применения криогенных процессов в различных отраслях. Благодаря своим преимуществам и универсальности, криогенные процессы становятся все более популярными и востребованными в современной науке и промышленности.

Определение и основные принципы криогенных процессов

Основной принцип криогенных процессов заключается в использовании свойств низких температур для изменения структуры и свойств материалов. При экспонировании материала низкими температурами происходит изменение состояния молекул, что позволяет контролировать процесс и достичь желаемого эффекта на поверхности материала.

Одним из наиболее распространенных методов криогенного формирования рельефа является криогенное фрезерование. При этом процессе материал охлаждается до очень низких температур, что делает его более хрупким и легким для обработки. Затем проводится фрезерование, при котором с помощью инструмента производится вырезание необходимой формы или рисунка на поверхности материала.

Криогенные процессы также используются для придания материалам дополнительной прочности и устойчивости к различным воздействиям. При экспонировании материала низкими температурами происходит увеличение его плотности и упрочнение структуры. Это позволяет создавать материалы с улучшенными механическими свойствами, что расширяет их область применения.

Криогенные процессы также широко используются для создания искусственных рельефов на поверхности материалов. При экспонировании материала низкими температурами происходит изменение его структуры, что позволяет создавать различные узоры, рисунки и текстуры на поверхности. Это находит применение, например, в декоративном искусстве, архитектуре и дизайне.

Основными преимуществами криогенных процессов являются высокая точность и качество обработки, возможность получить сложные формы и рисунки на поверхности материала, а также улучшение механических свойств материала

Криогенные процессы являются важной и перспективной областью технологий, которая находит все большее применение в различных отраслях промышленности и науки

Применение криогенных процессов в горнодобывающей промышленности

Горнодобывающая промышленность часто сталкивается с проблемами, связанными с формированием рельефа и перспективного освоения участков. Криогенные процессы предлагают эффективное решение для этих задач.

Одним из применений криогенных процессов в горнодобывающей промышленности является «ледяное бурение» — способ бурения скважин во льду. При использовании жидкого азота или сжиженного природного газа вместо обычной буровой жидкости удается снизить трение и повысить производительность бурения.

Еще одним применением криогенных процессов в горнодобывающей промышленности является криогенный разрушитель. С его помощью можно добиться эффективного разрушения пород, особенно при работе с твердыми и малоукрепленными породами. Криогенные разрушители используются для промышленных целей, а также в процессе строительства и расширения транспортных и коммуникационных магистралей.

Криогенные процессы также могут быть использованы для создания композитных материалов в горнодобывающей промышленности. Быстрое замораживание и оттаивание породных пород внутри породы позволяет создать прочные и долговечные композитные материалы с уникальными характеристиками. Это особенно полезно для создания устойчивых к износу материалов для инструментов и оборудования для горной добычи.

Однако, несмотря на все преимущества, криогенные процессы имеют свои ограничения и требуют специфического оборудования и знаний для их реализации. Поэтому перед использованием криогенных процессов в горнодобывающей промышленности необходимо провести тщательное исследование и оценку возможных рисков и преимуществ.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ

Район исследований расположен в Еравнинской котловине юга Витимского плоскогорья,
где многолетняя мерзлота достигает максимальной мощности 120–130 м, в среднем составляя
80–85 м . Верхняя граница мерзлоты залегает на глубине 1.5–3.0 м от дневной поверхности,
а местами – на глубине менее 1 м.

Объектами исследования послужили почвы бугров пучения и термокарстовых понижений.
В ходе исследования выявлено их распространение, выбраны экспериментальные площадки
(ЭП) с ярко выраженными криогенными явлениями (). Разрезы закладывали на всю мощность сезонно-талого слоя, пробы отобрали с шагом
10 см с термокарстовых понижений до глубины 80 см и бугров пучения до 100 см. Органический
углерод почвы определяли микрохромовым методом Тюрина, СО₂ карбонатов – методом Голубева [], у-глерод микробной биомассы – регидратационным методом [].

Рис. 1.

Район исследований и расположение экспериментальных площадок.

Масштабы проявления пучинно-просадочных форм рельефа (бугров пучения и термокарстовых
понижений) определяли с помощью спутниковой радарной интерферометрии, которая в последнее
время широко используется для количественной оценки деформаций земной поверхности
различной природы . Метод основан на анализе разности фаз радиолокационных сигналов, полученных радаром
с близко расположенных спутниковых орбит. Разность фаз, информация о которой содержится
в интерферограмме, является функцией рельефа местности, смещений земной поверхности,
атмосферных эффектов и ошибок измерений:

_topdisatmerr

Криогенные технологии в строительстве и ландшафтном дизайне

Криогенные технологии имеют широкое применение в строительстве и ландшафтном дизайне. Они позволяют осуществлять сложные инженерные процессы, способствуют формированию уникальных объектов и придают им эстетичный вид. В данной статье рассмотрим основные области применения криогенных технологий в строительстве и ландшафтном дизайне.

Криогенные технологии активно используются при возведении фундаментов зданий и сооружений. Замораживание грунта позволяет укрепить его и обеспечить надежную основу. Кроме того, криогенные технологии могут использоваться при строительстве тоннелей, мостов и других инженерных сооружений, где требуется укрепление грунта.

Криогенные технологии также находят применение в ландшафтном дизайне. Они позволяют создавать уникальные элементы озеленения, такие как ледяные фигуры, фонтаны с замороженной водой и декоративные ледовые сооружения. Благодаря криогенным технологиям, ландшафтные проекты приобретают оригинальность и привлекательность.

Одной из основных областей применения криогенных технологий в строительстве и ландшафтном дизайне является формирование рельефа. Криогенные процессы позволяют создавать натуральные горы, холмы и овраги. Они позволяют моделировать сложные ландшафты, создавать иерархию плоскостей и придавать объектам оригинальный вид.

Преимущества криогенных технологий в строительстве и ландшафтном дизайне очевидны. Они позволяют реализовать самые смелые и оригинальные идеи, создавать привлекательные и уникальные объекты. Такие технологии помогают сэкономить время и средства, в то же время обеспечивая высокое качество и долговечность.

Применение криогенных технологий	Преимущества
Строительство фундаментов и сооружений	Укрепление грунта, надежность основы
Ландшафтный дизайн	Оригинальность, эстетичный вид
Формирование рельефа	Создание натуральных ландшафтов, уникальный вид

Криогенный рельеф (мерзлотный)

Криогенными называют геологические,
физические, биохимические и другие процессы, происходящие в самых верхних
частях земной коры и обусловленные сезонным и многолетним промерзанием и
протаиванием увлажненных рыхлых горных пород, охлаждением мерзлых пород, и
замерзанием подземных вод.

Направление
и интенсивность криогенных процессов связанны с особенностями накопления
четвертичных осадков, с тепловлагообменом в верхних горизонтах горных пород, с
динамикой промерзания и протаивания.

Для
процесса рельефообразования наиболее существенное значение имеют подземные воды
и, прежде всего надмерзлотные, циркулирующие в пределах деятельного слоя, или СТС (сезонно-талый, слой) с которым и
связаны главные геологические события в районах с распространением многолетней
мерзлоты.

Среди
мерзлотных процессов наибольшее распространение получили:

пучение и морозобойное растрескивание грунтов,
образование жильных льдов, формирование полигональных форм на поверхности,
склоновые процессы и термокарст.

Криогенные
формы рельефа платформенных областей.

Комплекс
криогенных форм рельефа обусловлен совокупностью процессов: морозобойного
растрескивания, вымораживания, пучения, протекающий на фоне морозной денудации
(разрушения).

Бугристо-западинный
рельеф преимущественно низменных платформенных равнин:

морозобойные
полигоны

(тетрагоны,
гексагональные формы, валиковые вогнутые полигоны),

мелкополигональные
формы или структурный грунт:

(пятна-медальоны,
каменные кольца, многоугольники, каменные венки),

миграционные
бугры:

(бугры-торфянники,
земляные бугры, бугры-могильники),

бугры-булгунняхи
или пинго,

гидролакколиты,

плосковыпуклые
ледяные тела-наледи,

термокарстовые
формы рельефа:

(термокарстовые
озера, аласы, байджерахи).

Криогенные
формы рельефа горных склонов и орогенных областей.

Комплекс
криогенных форм, обусловленный совместным действием процессов морозного
выветривания, десерпции, солифлюкции, гравитации.

Гольцовый рельеф обнаженных склонов:

солифлюкционные натечные формы — грязевые
потоки, образующие валы, языки, натеки, оплывины,

солифлюкционные террасы,

структурные солифлюкционные полосатые грунты,
разделенные промоинами — ложбинами стока, там же развиваются делли, характерные для склонов с малыми
уклонами (до 3 градусов).

курумы потоки обломочного материала, в
плане напоминающие движение рек, потоков, ручьев на пологих склонах (до 10
градусов),

каменные глетчеры долин и склонов

массы
крупного обломочного материала, сцементированного льдом.

Источником
питания льдисто-обломочным материалом долинных
глетчеров служат каровые ледники, а для присклоновых глетчеров — весь
гравитационно-снежный материал, поступающий с верхней части склонов.