Мёрзлая зона литосферы, прерывистый верхний слой земной коры, характеризующийся содержанием подземного льда, сохраняющегося в горных породах длительное время (от двух лет до многих тысячелетий), верхняя часть многолетней криолитозоны. Лёд в М. з. л. присутствует преимущественно как породообразующий минерал цементирующий зёрна минерального и органо-минерального скелета и обусловливающий текстуру многолетнемёрзлых горных пород, но часто он образует отдельные довольно крупные тела (линзы, жилы, пласты) или незначительные разобщённые скопления кристаллов в трещинах, пустотах и порах. Вместе со льдом в М. з. л. может содержаться и жидкая фаза H2O в виде плёнок незамёрзшей связанной воды и гнёзд концентрированных растворов.
Положение границ М. з. л. определяется распространением подземного льда и зависит от ряда факторов: температуры, пористости и увлажнённости горных пород, содержания примесей и растворённых веществ в подземных водах, поверхностных сил, давления и др. Верхняя граница М. з. л. в субаэральных условиях совпадает с подошвой сезонноталого слоя, а под ледниками и маломощными ледниковыми покровами — с границей раздела поверхностных и подземных льдов. Нижняя граница М. з. л. в зонах затруднённого водообмена проходит обычно над нулевой геоизотермой по подошве малольдистых трещиноватых скальных пород (в горно-складчатых сооружениях) или льдонасыщенных рыхлых пород (в платформенных областях), причём подстилающие слои многолетней криолитозоны (с отрицательной температурой, но без ледяных включений) могут достигать большой мощности (свыше 1 км в высоких широтах). В зонах интенсивного водообмена нижние границы М. з. л. и многолетней криолитозоны, как правило, совпадают. Мощность М. з. л. изменяется от долей м в коре выветривания горных стран до нескольких сотен м в осадочных толщах равнин. Прерывистость М. з. л. связана либо с развитием таликов, либо с наличием условий, исключающих образование подземного льда при отрицательных температурах.
Закономерности распространения М. з. л., её состав и строение зависят от совокупности морфоструктурно-морфоскульптурных, гидролого-климатических, геотермических, литолого-петрографических и почвенно-геоботанических факторов, которые определяют фациальные условия формирования мёрзлых толщ, их льдистость и текстуру, водный и тепловой режим, физические и механические свойства. Развитие М. з. л. контролируется теплообменом поверхности Земли и недр, процессами осадконакопления и денудации, взаимодействием поверхностных и подземных вод. Периферические области М. з. л. (например, на Западно-Сибирской равнине) часто не соответствуют современному распределению средней годовой температуры земной поверхности, что служит предпосылкой для теплофизического анализа палеогеографических схем плейстоцена и палеоклиматических реконструкций.
Термин «М. з. л.» предложен советским учёным Н. И. Толстихиным в 1933.
