Natural Explosive Processes in the Permafrost Zone


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Two groups of natural explosive processes in the permafrost zone are considered. The first group was described long ago and is associated with freezing of water under constrained environmental conditions (explosions of hydrolaccoliths and icing mounds). The second group has been identified in the last three years. It is associated with the release of underground gases formed during dissociation of gas hydrates contained in permafrost. In both cases, explosion is caused by overpressure in the soil mass containing free water or gas. Release occurs when pressure exceeds the strength of the top of the permafrost. A number of common features related to preparation of explosive processes in permafrost can be identified. The first is a local zone where an explosive substance is concentrated: a frozen streambed of a groundwater flow, a water concentration zone in the frozen soil mass, or gas hydrates in frozen soil. The second feature is pressure compressing the substance. The third feature is deformations in overlying rocks. If pressure increases slowly and the roof has time to deform, then plastic deformation takes place and frost mounds expressed in the topography are formed. If pressure increases quickly, plastic deformation may not occur. The fourth feature is the explosion itself. As many authors have described, explosion impacts on objects of various origin have common characteristics: ejection of gas-saturated water, gas, and ground and ice debris to a distance of up to tens and sometimes hundreds of meters. Dissociation of gas hydrates in frozen ground first produces microcracks, then, ascending at quite high pressure, gas hydrates form subvertical channels and elongated pores. Ascent of gas hydrates to the surface and gas evaporation are impeded by a durable monolithic overlying ice-soil “cover.” As a result of this, a crack–pore structure of the frozen ground forms under the cover. The width of the crack opening and pore size increase as pressure grows due to gas filtration from the source of gas hydrate dissociation. Cracks and pores merge to form a cavity, into which gas leaks. Once the ultimate strength limit is exceeded, the cover may not bear stresses and the accumulated gas potential energy in the cavity is released (i.e., it is transformed to kinetic energy) through an explosion. During development of the Arctic, the hazard of explosive processes for engineering structures will increase. Nevertheless, this group of hazards is not only not taken into account in designs and forecasts, they are not even treated as dangerous geological processes.

Об авторах

A. Vlasov

Institute of Applied Mechanics, Russian Academy of Sciences

Email: a_khimenkov@mail.ru
Россия, Moscow, 125040

A. Khimenkov

Sergeev Institute of Environmental Geoscience, Russian Academy of Sciences

Автор, ответственный за переписку.
Email: a_khimenkov@mail.ru
Россия, Moscow, 101000

D. Volkov-Bogorodskiy

Institute of Applied Mechanics, Russian Academy of Sciences

Email: a_khimenkov@mail.ru
Россия, Moscow, 125040

Yu. Levin

Institute of Applied Mechanics, Russian Academy of Sciences

Email: a_khimenkov@mail.ru
Россия, Moscow, 125040

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Allerton Press, Inc., 2018

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».