Сезонне та багаторічне промерзання гірських порід

Обширні простори на земній кулі зайняті багаторічномерзлими грунтами, величезні території піддаються сезонному промерзанню. Щорічне промерзання є сезонним (сезонномерзлі породи).

На сьогодні замість терміну «вічно мерзла» вживають поняття «багаторічно мерзла» порода. Означення «вічномерзлий» умовне, тому що нічого вічного в природі не існує. У нашій мові слово «вічний» синономічне слову «нескінченний». Але ж в історії Землі були періоди, коли на одних і тих же ділянках земної кори ніякої мерзлоти не існувало, отже, термін «вічна мерзлота» є некоректним.

Розглянемо зміст поняття «мерзла порода» чи «мерзлий грунт». Раніше мерзлими ґрунтами вважалися всі гірські породи, що мали від`ємну температуру. Однак зменшення температури до нуля і нижче не завжди змінює будівельні властивості породи. Наприклад, розглянемо сухий пісок. Очевидно, що як в умовах позитивних, так і від`ємних температур він буде наділений практично однаковими властивостями, залишаючись сипкою безструктурною породою. Інша справа, якщо пісок насичений водою. В цьому випадку цементація піщаних часток льодом надає піскові значної міцності. Якщо ж усі породи з від`ємною температурою називати мерзлими, то очевидно, і сухий пісок, що не змінив своїх властивостей, і пісок, зцементований льодом і перетворений на напівскельну породу, доведеться віднести до однієї групи мерзлих порід. В цьому, без сумніву, полягає значна незручність.

Для того щоб уникнути подібного становища, деякі вчені (М.А. Цитович, М.І. Толстіхін та ін.) запропонували застосовувати термін «мерзлі» тільки до тих порід, які мають нульову або від`ємну температуру і містять включення льоду. Ті ж породи, що мають від`ємну температуру, але не містять льоду, прийнято називати «морозними». Вічномерзлими породами називають такі мерзлі породи, що не відтаюють протягом декількох років.

Будівництво в умовах розвитку багаторічномерзлих порід дуже ускладнене і вимагає всебічного вивчення і кількісної оцінки процесів, які відбуваються в пухких породах при їх замерзанні-відтанені. Цими питаннями займається спеціальна наука — мерзлотознавство, або геокріологія.

Площа поширення багаторічномерзлих порід значно менша, ніж площа порід сезонного промерзання, але все ж охоплює значні території на трьох континентах (Євразія, Америка і Антарктида). в цілому вона дорівнює приблизно 35 млн. км², що становить 24% всієї поверхні суші на земній кулі. Потужність багаторічномерзлих порід коливається від 10−15 м до 300−500 м на крайній півночі, за полярним колом.