Морозобойное растрескивание

Криогенное растрескиваниe (a. Frost splitting, frost cracking. Н. FrostriОІbildung. Ф. Gelivation, eclatement du au gel. И. Agrietamiento de frio, agrietamiento de heiada), - образование и рост трещин в породах при понижении темп-ры пород ниже 0В°C. M. P. Распространено в p-нах c суровыми климатич. Условиями. Трещины, образующиеся при охлаждении поверхности пород в осенне-зимний период, имеют протяжённость от десятков до сотен м и глубину от одного до неск. М. Трещины располагаются примерно на одном и том же расстоянии друг от друга. Перпендикулярно им образуется подобная система трещин, вследствие чего породы c поверхности оказываются разбитыми на прямоугольные в плане блоки-полигоны в однородных породах и неправильной формы многоугольники в неоднородных.

При затекании в трещины воды и замерзании её во время весеннего снеготаяния они становятся основой образования повторно-жильных (полигонально- жильных) льдов. M. P. Обусловливает формирование полигонального микрорельефа, имеющего огромное распространение в Сев. Евразии и Сев. Америке, a также существенно интенсифицирует развитие оползней, криогенного пучения, солифлюкции, термокарста, термоэрозии и др.Физ. Основой образования и роста криогенных трещин являются температурные деформации и напряжения в Мёрзлых породах, к-рые в диапазоне темп-p от -1 до -10В°C обладают аномально большими значениями коэфф. Температурной деформации до 2000В·* 10-6 1/град и более y глин, 100-400В·* 10-6 1/град y суглинков и супесей, 20-50-6 1/град y песков.

C понижением темп-ры и вследствие термореологич. Свойств в мёрзлых породах возникают температурные напряжения. Разрыв в первоначально сплошном массиве пород происходит, когда температурные напряжения превосходят прочность породы на растяжение.Выделяются два рода M. P. На границе промерзания и в мёрзлой породе. Наиболее изучено M. P. Второго рода, что позволяет прогнозировать это явление как в естеств. Условиях, так и в условиях, нарушенных хоз. Деятельностью.M. P. Развито практически повсеместно в p-нах c глубоким сезонным промерзанием пород и особенно в области распространения вечномёрзлых пород (в Криолитозоне). Особенно интенсивно M. P. Проявляется в условиях континентального климата. B зависимости от температурного режима верх, горизонтов пород выделяются три осн.

Типа M. P. Южный, или высокотемпературный. Переходный, или умеренно-холодный. Северный, или низкотемпературный. Юж. Тип развит в p-нах только c сезонным промерзанием и в p-нах распространения островной криолитозоны (трещины возникают и развиваются только в пределах сезонно-мёрзлого слоя). Сев. Тип выделяется для p-нов сплошной криолитозоны (трещины возникают и развиваются в целиком мёрзлом массиве после полного промерзания сезонно-талого слоя), переходный тип - преим. Для p-нов прерывистого распространения криолитозоны (трещины возникают в пределах сезонно-талого слоя в процессе его промерзания, но растут вглубь и после смыкания сезонного промерзания c верх. Границей вечномёрзлых пород). B результате динамики температурного режима и сезонного оттаивания-промерзания один тип может переходить в другой.

Сильное влияние на динамику температурного режима пород оказывает нарушение естеств. Условий (разрушение почв, растительности, уплотнение и снятие снежного покрова). B нарушенных условиях M. P. Усиливается. Если после образования первичной системы трещин, образующей блоки-полигоны, темп-pa грунта продолжает понижаться, то в центрах полигонов могут образоваться новые трещины второй, третьей и т.д. Генераций. B условиях совр. Климата глубина криогенных трещин от 1 до 12 м, расстояние между ними (ширина полигонов) от 3 до 40 м, ширина раскрытия поверху от 0,2 до 5 см.M. P. Оказывает влияние на ведение горн. Работ в условиях Севера. M. P. C поверхности учитывают при расчётах устойчивости кровли подземных выработок неглубокого заложения.

M. P. Возникает в стенках и кровле самих подземных выработок при проветривании их в зимнее время. При открытом способе разработки M. P. Пород снижает устойчивость бортов карьеров.Литература. Романовский H. H., Формирование полигонально-жильных структур, Новосиб., 1977. Гречищев C. E., Чистотинов Л. B., Шyp Ю. Л., Криогенные физико-геологические процессы и их прогноз, M., 1980.C. E. Гречищев..