结构问题和科学geocryology的主题
目前冻土科学进一步加快发展和分化。许多科学方向geocryology自命不凡独立科学学科(工程geocryology cryolithology,等等)。然而,从上述显而易见,geocryology调查几乎所有方面的形成和发展地面的定性新(冻)状态。因此很自然,这个科学的结构本质上是一样的,地质的缩影。动态、岩层、地区、历史和工程geocryology因此geocryology的组成(图7)。从这个结构推理geocryology显然有多重要和必不可少的是与所有的地质学科的联系以及基础科学(物理、化学、数学、力学)和地理和生物科学(气候学、古地理学、植物地理学、土壤科学,等等)。
动态geocryology处理的过程冻融、冷却和加热控制季节性冰冻的形成和发展以及永久冻土。考虑这些和其他进程进行冻结,冻结和解冻地面相当于一个热力学方法的能量。发展的基础热力学和热物冻土的形成是基于系统中换热的研究氛围岩石圈,radiation-thermal water-thermal余额,温度制度在地上和水分相变热过程以及地壳上层的。可以研究动态(重建形成和发展的历史或预测变化)的长期和季节性冻层,分布面积和深度,因为地面的热方面的密切相关性冻融过程与geologic-geographical这些过程的环境条件。预测是在自然环境的自然历史演进的背景下以及在技术干扰的背景下的自然环境在全球、地区或当地的规模。这样的问题是
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- 图7所示。结构和内容的科学在geocryology手臂。
解决了物理和数学仿真的基础上,利用近似与精确解地面冻融的问题(使用电脑),对热量和质量交换和内部和外部热源和冰形成的负温度。结果冷冻过程的趋势和特征(degradational,稳定,aggradational)透露,以及类型的永冻土层:短期,中期和长期的退化在整个厚度;有辱人格的上部和下部的加积单元(反之亦然),各个时期的退化和沉积;加积在整个厚度等等。所有这些发生的背景下,全球地壳发展的复杂地壳运动各种迹象和振幅。
另一个动态geocryology研究的重要组成部分,从本质上讲,热物,物理化学和机械原理的形成和发展,以及冻土的预测地质过程导致地质现象(具体冻土地形形式)。所有这些过程和现象都可以在第一次近似分为三组。第一组是指永久冻土地质过程和现象产生的季节性和常年地面冻融,或冷却和加热(霜风化,起伏解冻结算,弗罗斯特压裂,地面和水面的冰的形成,热岩溶和多边形地形形式,公墓成堆,弗罗斯特成堆,等等)。第二组包括坡过程产生的引力的影响,导致各种现象和地形形式(表和微分融冻泥流,产热的和低温碎屑,沉降,石堆,岩流,山梯田,石头字段和排序的条纹,泥和泥流流动,激流,雪雪崩等)。最后,freezing-geological过程和现象产生的地表和地下水的影响,冰川,雪补丁,风能和其他外源性因素(冲洗、转移和积累材料的持久的河道、冰川运输的材料,雪蚀、热磨损、热侵蚀,结冰形成、升华和物质转移被风、冻土与热磨损和侵蚀崩溃,银行撤退等)属于第三组。冻土地质过程的原则,研究现象和形式不仅是伟大的将军地质地形和实际关心的岩性重要性也为工程地质方面而言。
岩层geocryology (cryolithology)揭示了形成的一般和具体原则冷冻和冰沉积材料,他们的政治granu和化工矿产组成、结构和特殊的结构特点,在此基础上的化学、物理化学和机械处理在冻土地区的沉积物,在逐步的转变。geocryol-ogy的主要科学把这部分如下:研究材料的成分、textural-structural冻沉积材料的特性和属性和冰(冰和岩石学结构);调查的各种成因类型,相组成、结构和性能,目的是确定和地貌成因以及机制地质条件沉积的沉积,沉积的形成和历史材料的研究在冻土地区。这是研究沉积物的沉积成因的特定特性和转换过程中岩石风化、转移、大陆和盆地进一步积累和成岩作用(沉积岩形成冻土地区)的基础上,分析冻土发展阶段。同时,调查的原则形成和发展的冷冻和cryotic岩浆、变质和巩固了沉积岩,它们的结构和性质(造岩geocryology细分为未来)显然应该分配给岩层geocryology。
由于冷冻沉积材料的形成和性质与冷冻的方式和条件密切相关以及性格和沉积速率和tectonogenesis岩层geocryology高度特定的意义冷冻的尸体各种成因的研究。同时,同步和异步epicryogenic paleocryoeluvial大陆民众,syncryogenic大量的水下大陆和大陆天空下的存款,等可以认可。沉积岩的形成过程中冻土地带及其结果已被证明是如此独特,最近研究人员已经开始认识到低温的类型结石形成(如特定类型)。这种类型的cryolithogenesis是最年轻的,明确只有在元古代,对现在变得越来越重要。它的特点是一个良好定义的不可逆性的进化。
区域和历史geocryology调查区域和区域特征的季节性和常年冻土的形成和发展,他们的分布、发生条件和温度,冷冻质量的结构和厚度,冻土地质过程和现象。冻土和冰对其成分进行分类,低温结构、《创世纪》、年龄、和换热条件,区域化和冻土的映射是在此基础上进行的。重建历史的冻土和发展中地区,大陆和地球作为一个整体是geocryology的这部分的一个重要方面。冻土进化和发展现有的数据是足够的主要为第四纪时期。冻土分布及其发展的问题(进化)地球上的更古老的时代仍有待解决。
geocryology工程geocryology代表一个特别实用的一部分,处理工程和地质支持设计、建设和运营的各种工程结构在冻土地区的开展和选择最可靠和经济发展方式的领土内的地区季节性和常年冻土。因此所有的特定类型的工程地质调查的基础上进行区域工程geocryology,应该在初步设计阶段进行调查。编译各类建设工程geocryological地图,预测工程geocryological条件地区在经济发展的过程中,以及和谐开发总体规划的发展环境在冻土区域识别自然条件的变化,区域工程geocryology的功能结果。
工程geocryology调查研究(在实验室和现场)的组成、低温冷冻的结构和物理-机械性能,冻融土壤和冰作为基础,作为工程结构材料和环境,是必不可少的技术项目和施工图阶段的努力选择特定地区,部分经济发展和建筑工地。预测冻土条件和技术变革所选择的地点以及建议geocryological环境的合理使用和保护义务的工程geocryological调查。
在所有的设计阶段,尤其是在施工图阶段是必要的,首先,应注意冻土和结构之间的相互作用的过程。问题的热物和机械工程结构之间的相互作用和冷冻,冻融地面上解决冻土的热物理和力学的基础。最近调查路基之间的物理和化学相互作用的过程和基础已开始得到关注,很多问题已经构成(水分再分配,改变冰内容、低温毗邻一块土壤的结构和力学性能,化学反应和过程,腐蚀的基础,等等)。行为的具体工程geocryological预测地基和基础工程建设和运营期的结构是由定性和定量调查的基础上,相互作用的冰冻的地面和建设。在不利的情况下预测开发措施,目的是故意改变(变换)freezing-geological情况(温度、成分、冰内容,低温结构和土壤属性)和冻土过程和现象,也就是说,措施来控制冻土的影响。
专业工程geocryology专注于解决问题的工程geocryological自然可靠和经济建设和运营的特殊工程结构在冰冻,冻融土壤。可以认识以下一个方面的专业工程geocryology:建筑(工业、市政、hydrotechnical、公路、管道等),矿业(地下建筑、油气田、轴、地铁、采石场、隧道、等),农业(林业和农业等)。领域的经验积累工程geocryological测量被发展的各种规则、说明、标准、法规、方法和其他规范性文件(在联盟共和国、部门级别)的需求传导的调查在冻结工程结构设计的不同阶段土壤。
最后,考虑到现代的发展趋势geocryology没有逃离的结论更一般的科学——行星冰冻学——已经开始稳步发展先后使用的知识和调查的原则冻土。火星的冰冻学发展迅速,开发月球的冰冻学的基础,数据的冰冻学Jupiterian群行星正在积累,等等。换句话说,我们可以谈论geocryology成行星或宇宙冰雪水文学的发展这个角度看。
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