Основы криогенеза литосферы - Романовский Н.Н.
ISBN 5—211—02379—X
Скачать (прямая ссылка):
На основании обобщения результатов геокриологических работ А. Джаджем составлена карта, на которой показано изменение мощности ММП на шельфе моря Бофорта, прилегающем к дельте р. Ма-ккензи и п-ову Туктояктак. Мощность ММП, достигающая 700 м у побережья, убывает до 400—200 м с увеличением глубины моря до 60 м (рис. VIII.6).
Суммируя основные особенности строения шельфовой криолитозоны моря Бофорта, можно отметить: 1) большие глубины залегания подошвы мерзлых толщ, свидетельствующие о глубоком промерзании пород в период позднеплейстоценовой регрессии моря; 2) мощности шельфовой криолитозоны превышают глубину залегания нижней границы ММП; 3) мощности ММП (и криолитозоны) закономерно уменьшаются с увеличением расстояния от берега и глубины моря; 4) температурный режим толщи ММП резко нестационарен; 5) наличие толщ талых охлажденных пород, не содержащих льда, над мерзлыми породами. Последнее, согласно представлениям Т. Остеркампа и других исследователей, является не только результатом протаивания льдистых мерзлых пород под морем, но и комплекса процессов, ведущих к замещению подземных льдов в породах солеными морскими водами. Процессы эти протекают сложно и медленно. Это предопределяет увеличение мощности охлажденных пород над мерзлыми с удалением от берега, неравномер
11 Н. Н. Романовский
305
Рис. VIII.6. Схематическая карта глубины залегания подошвы многолетнемерзлых пород в районе дельты р. Маккеизи и прилегающей части
моря Бофорта, по А. Джаджу (1986): 1 — положение скважин; 2 — газогидраты; 3 — глубина залегания подошвы ММП, м
ыость глубин замещения и геологически длительный период сохранения мерзлых толщ под акваторией.
В пределах Российского сектора Арктики существуют многочисленные свидетельства наличия ММП под дном окраинных морей, но отсутствуют буровые данные, фиксирующие их мощности. Представления о мощности и строении коитинентально-погруженной криолитозоны шельфа базируются на результатах математического моделирования промерзания пород, слагающих внутреннюю часть шельфа при регрессиях, и протаивания образовавшихся мерзлых толщ при трансгрессиях. Получаемые результаты носят прогнозный характер и зависят от выбранных схем развития палеогеографических событий, особенно на последнем позднеплейетоцен-голоценовом этапе, на представлениях о геологическом строении шельфа, его гидрогеологических особенностях и тепловых потоках из недр Земли. В целом большая неопределенность в выборе начальных и граничных условий, а также свойств промерзающих и протаивающих пород предопределяют целесообразность использования упрощенных математических моделей, позволяющих получить только оценочные результаты.
Такие оценки распространения и возможной мощности многолетнемерзлых пород на территории шельфа Российского сек-
306
тора Арктики или его частей были сделаны Л. А. Жигаревым, Я. В. Неизвестновым, В. А. Соловьевым и А. И. Фартышевым. Последние два исследователя базировались преимущественно на данных, полученных по району Новосибирских островов, и составляли схематические прогнозные карты для морей Лаптевых и Восточно-Сибирского.
В число общих предпосылок, принятых при расчетах промерзания и оттаивания пород шельфа при регрессивно-трансгрессивных циклах и базирующихся на широко известных закономерностях, входят следующие.
1. Температура пород при регрессии или трансгрессии моря меняется скачком. Температура пород в субаэральных условиях jfop принимается как средняя зональная, понижающаяся с юга на север. Температура морских вод у берега tm — tA принимается в диапазоне от —2...—1,7°, т. е. от температуры начала замерзания океанской воды нормальной солености, до -+-1... ...+2° С. Последние значения приняты Л. А. Жигаревым, который распространяет закономерности, полученные им для восточной части моря Лаптевых (см. VIII.2), на все Арктическое побережье. Во всех случаях гд азональна, в силу чего скачок температур на поверхности пород при регрессиях или трансгрессиях Д?Рт=|2мв I — I ^срI возрастает с юга на север. Это обусловливает зонально возрастающий к северу темп многолетнего промерзания пород на освобождающейся из-под моря поверхности шельфа.
2. Увеличение глубины моря принимается как свидетельство более раннего затопления участка шельфа и меньшего периода его существования в субаэральных условиях в период регрессии. Поэтому имеется связь между современными глубинами моря и периодом промерзания при регрессии и протаивании при трансгрессии. Распределение глубин моря получается с батио-метрических карт без учета абрадированной, термокарстово просевшей или размытой части разреза при трансгрессии моря. Последнее вносит дополнительную ошибку, иногда существенную, особенно если верхняя часть разреза была сложена мощной толщей пород ледового комплекса (см. IV.2). При протаи-ваиии последнего мощность остающегося таберального осадка составляет около 20—30% протаявшей толщи, да и то в том случае, если он не размывается и не выносится течением.
3. Температура замерзания-оттаивания засоленных отложений или вод, находящихся в пустотах пород, ниже 0°С; она понижается с возрастанием минерализации. Поэтому при отрицательных температурах (0...—20C) породы из мерзлого состояния могут переходить в охлажденное, образуя в разрезах криолитозоны наряду с деградирующими ММП линзы и горизонты, не содержащие льда, а состоящие из засоленных глинистых отложений или пород, вмещающих криопэги.
