Расширение и горизонтальное распирающее воздействие воды, замерзающей в морозобойных трещинах

Морозобойные трещины возникают под воздействием сжатия горных пород при сильном зимнем охлаждении. Ширина таких трещин изменяется миллиметрами, глубина достигает 1–3 м, протяжённость — многих десятков и сотен метров. Трещины обычно составляют несколько пересекающихся систем, которые делят замёрзшие породы на трёх—шестиугольные блоки с наиболее часто встречающимися поперечниками 5–25 м. Каждая трещина в сезон потепления заполняется водой. При последующем охлаждении вода в трещине замерзает и превращается в тонкую вертикальную жилку льда. Лёд обладает меньшей прочностью, чем вмещающие мёрзлые горные породы. Поэтому жилка льда раскалывается и морозобойная трещина вбирает новую порцию воды. При многократном повторении цикла раскол—обводнение—замерзание—раскол первоначальная ледяная жилка превращается в ледяной клин, ширина которого вверху измеряется десятками сантиметров, реже первыми метрами. Причиной расширения морозобойных трещин и ледяных жил является распирающее воздействие замерзающей воды. Разовое раздвижение стенок трещин составляет миллиметры, но суммарный многолетний результат оказывается значительным, иногда поразительным. Всякий раз замерзающая вода создаёт мощные напряжения горизонтального сжатия в породах, прилегающих к трещинам. Породы постепенно все более уплотняются, затем сминаются и выдавливаются, выпираются вверх. Следы горизонтального сдавливания пород наблюдаются вблизи ледяных жил в виде разнообразных изгибов и подворотов. Дисторсионное выпирание пород вверх фиксируется на земной поверхности в форме валиков, прилегающих к ледяным жилам и клиньям с одной и другой стороны. Деформациям легче всего подвергаются сильнольдистые супесчано-суглинистые породы и торфяники, в меньшей степени — пески и гравийно-галечные отложения. В последних ледяные жилы имеют обычно небольшую мощность.