Основы криогенеза литосферы - Романовский Н.Н.
ISBN 5—211—02379—X
Скачать (прямая ссылка):
льдом
Осыпающейся породой, кон же ЛШ1ЖШ11ЫМ и
сублимационным ЛЬДОМ
Коп/ы-лимитшы м
ЛЬДОМ
составляющей субаэральных синкриогенных отложений (IV.2).
Развитие всех видов полигонально-жильных структур сопровождается формированием специфического полигонального микрорельефа, различающегося по форме в зависимости от типов структур и стадий их развития. Этот микрорельеф характерен как для территорий современного распространения мерзлых пород, так и былого их существования. Полигонально-жильные структуры в отложениях являются важным и высокоинформативным показателем природной, особенно геокриологической, обстановки времени их формирования. Отсюда их большое значение для палеогеографических реконструкций, особенно для верхнего кайнозоя.
Криогенным трещинообразованием и его моделированием занимались Б. Н. Достовалов, А. Лахенбрух, С. Е. Гречи-щев, С. С. Григорян и др. Модели криогенного растрескивания позволяют объяснить некоторые закономерности этого процесса в природных условиях и прогнозировать его при техногенных нарушениях. Натурные наблюдения за развитием криогенных трещин проводились главным образом в существующих, ранее сформировавшихся полигонально-жильных системах. Наиболее длинный ряд таких наблюдений (с 1964 г. по настоящее время) на большом числе площадок с разными условиями на севере Канады принадлежит Р. Маккею. С 1978 г. им проводятся наблюдения за новообразованием криогенных трещин на дне спущенного термокарстового озера, отложения которого находятся в процессе многолетнего промерзания.
Криогенному растрескиванию подвержены различные по составу и льдистости отложения. Последние по ухудшению свойств, влияющих на проявление этого процесса (коэффициента линейного сокращения—расширения, сопротивления на разрыв и др.), располагаются примерно в следующей последовательности: торф, супеси и суглинки слабольдистые, затем они же сильнольдистые, пылеватые пески, крупнообломочные отложения с заполнителем из мелкозема, разборная скала. Растрескивание вызывается резким понижением температур пород в приповерхностных слоях, обусловленным суточными или более длительными (7—10 дней) колебаниями, которые происходят на фойе осенне-зимнего охлаждения сезонио- и многолетнемерзлых массивов. Наиболее благоприятны для этого резко континентальные условия с малоснежными зимами, которые характерны для Восточной Сибири. Криогенное растрескивание интенсивно происходит в пылеватых супесях и суглинках Центральноякутской низменности, межгорных впадин Забайкалья и Верхояно-Колымской орогенной области. Таким образом, наиболее общей закономерностью в проявлении криогенного трещинообразования является увеличение его интенсивности, т. е. повторяемости растрескивания, площадей, подверженных этому процессу, и количества трещин на единицу площади при повышении суровости климата и его континенталь-
55
пост. Вместе с тем в рашых геокриологических условиях криогенное растрескивание проявляется неодинаково и приводит к различным геологическим эффектам.
Расстояние между криогенными трещинами (размер полигонов), глубина их проникновения, ширина, соотношение с CTC (CMC) и мер.ион юлщеп в породах одинакового состава и Л1ьШеи)'П1 существенно определяются значениями *ср и Л0, т. е. Iскми же параметрами, что и сезонное промерзание-оттаивание. Выделяются три .-«опальных варианта растрескивания: «южный», когда трещины находятся в CTC или CMC и не проникают н мер «лук) толщу; «переходный», когда трещина образуется и промерзшей части СТС, а по мере зимнего охлаждении массива проникает в верхние слои мерзлой толщи; «север шли-, при кого[)с)м трещина возникает после того, когда CTC промер.г% а не|)хнне слои мерзлой толщи охладились. Она про пикает срачу и мерзлую толщу.
Криогенное растрескивание по «южному» варианту распространено в широком диапазоне геокриологических условий: от континентальных ло особо резко коптипеитальнах, от переходных до длительно устойчивых типов сезонного промерзания и оттаивании отложении. При сезонном промерзании криогенному растрескиванию подвергаются главным образом пылеватые супеси п суглинки. Отчетливо проявляется тенденция уменьшения размеров полигональной решетки трещин при возрастании коптипентальпоетп. Размеры трещинных полигонов в условиях переходных, резко и особо резко континентальных типов CMC составляют от 0,HXl до 1X1,5 м.
11ри указанных выше диапазонах континентальности проникновение криогенных трещин из CTC в мерзлую толщу происходит при различных значениях /гр, зависящих от состава и льдпетости отложений. Чем диоперенее отложения и выше их льднетость, тем при более высоких значениях tGV происходит проникновение трещин в миоголетпемерзлые породы и появляется возможность формирования полигонально-жильных структур, содержащих подземный лед (повторно-жильных льдов,"груптоно-ледяпых и иесчано-ледяных жил). Такой переход и пылеиатых льдистых суглинках и супесях происходит при 2... 4°С, а и гравийпо-галечпых слабольдистых отложениях при -8... 90C. В переходном диапазоне /СР криогенные трещины низких порядков генераций проникают в мерзлую толщу, а высоких не выходят из пределов СТС. В результате формируются переходные системы полигонально-жильных структур, в которых по полигональной сети с большим расстоянием между трещинами растут ледяные жилы, а с меньшим — изначально-грунтовые жилы. Такие системы в породах разного состава и "дьдистоети образуются в узком диапазоне /ср и являются иалеомерзлотиыми реперами. Многолетняя динамика температур и глубин CTC отложений приводит к периодическому оттаиванию ледяных жил и их последующему повтор-So ному образованию. При полном протаивании ледяных жил на их месте образуются псевдоморфозы.
