Основы криогенеза литосферы - Романовский Н.Н.
ISBN 5—211—02379—X
Скачать (прямая ссылка):
Характерной особенностью Сибирской платформы является наличие щитов и выступов докембрийского кристаллического фундамента, в пределах которых ЗГО прерывается (рис. VI.9). Южная граница ЗГО находится севернее южной границы сплошных мерзлых толщ. B гидрогеохимическом вертикальном профиле западной части Якутского АБ, для которого в целом характерны мощные зоны пресных, солоноватых и слабосоленых вод в интервалах глубин от 1100—1300 до 1700—1900 м, Р. С. Кононовой установлены положительные гидрогеохимические аномалии. Ранее они объяснялись криогенной метаморфи-
266
Рис. VI.8. Схема глубин залегания подошвы ЗГО Сибирской платформы:
1 — изогипсы относительных глубин залегания подошвы ЗГО (м);
2 — границы распространения ЗГО; 3 — границы распространения многолетиемерзлых пород (а — сплошного, б — прерывистого и островного); 4 — границы Восточно-Сибирской платформы; 5 — выходы на дневную поверхность докембрийских пород фундамента; 6 -— линия геологического профиля (по Н. В. Черскому, В. П. Цареву»
С. П. Никитину, 1983)
задней вод при глубоком' промерзании этой структуры в климатический минимум позднего плейстоцена. Однако даже при современных мощностях мерзлоты до 400—600 м увеличение ее мощности невозможно более чем вдвое. Вместе с тем образование ЗГО с нижней границей на этих глубинах по палеогеокрио-логичееким реконструкциям термобарических условий вполне реально. Вероятно, что образование гидратов газов, при котором молекулами газа связывается вода, а в растворе остаются соли, происходит газогидратное концентрирование. При этом тяжелые высокоминерализованные растворы постепенно просачиваются вниз. В результате ниже гидратной залежи образу-
267
Рис. VI.9. Геологический профиль Восточно-Сибирской платформы по линии А—В (расположение профиля на
рис. VI.8) (по материалам объединения Ленанефтегазгеология): / — стратиграфические границы; 2 — кристаллические докембрийские породы фундамента; 3 ~— региональные покрышки; 4 — индексы стратиграфических подразделений; 5 — изотермы осадочного чехла (0C); 6 — толща многолетнемерзлых пород; 7 — подошва многолетнемерзлых пород; 8 — зона i идратообразования; 9 —' площади глубокого бурения (по Н. В. Черскому, В. П. Цареву, С. П. Никитину, 1983)
ется слой повышенной солености, нарушающей нормальную вертикальную гидрогеохимическую зональность.
Образование и разрушение гидратов природных газов, происходящие под влиянием длиннопериодных климатических колебаний (потеплений и похолоданий), могут приводить не только к изменению конфигурации подошвы мерзлой толщи над газовыми (газогидратами) залежами (см. V.6), но и к концентрации в них газов. Так, В. П. Царев (1976) связывает с динамикой ЗГО формирование ресурсов природных газов в нефтегазоносных структурах.
Динамика ЗГО при похолоданиях и потеплениях приводит к обогащению природным газом верхних частей разреза литосферы до глубин порядка 2000 м. При этом наибольшее количество газа сосредоточивается выше 1200—1300 м. Концентрирование и миграция газов и ГГ в криолитозоне платформ часто приводят к высокому их содержанию в породах, залегающих даже неглубоко от поверхности, на глубине первых десятков метров. Разложение ГГ при снятии внешнего давления, повышении температуры может привести к образованию трещин и других пустот в дисперсных льдонасыщениых отложениях.
Сероводород существует в криопэгах в гидратной форме на небольших глубинах. Только снятие давления или повышение их температуры выше O0C приведет к его бурному разложению. Содержание этого газа в криопэгах ряда районов Сибирской платформы весьма высоко. Однако при отрицательных температурах разложение гидрата сероводорода не происходит. Это обеспечивает возможность работы людей в горных выработках при условии откачки вод. Вне криолитозоны без применения специальных дорогостоящих устройств, удаляющих газ, и средств индивидуальной защиты сделать это было бы невозможно.
Для накопления ресурсов природного газа в ЗГО большое значение имеет амплитуда колебания ее подошвы. Чем больше колебания подошвы, тем с большего интервала разреза собираются в ЗГО углеводороды и тем значительнее аккумуляция в ней газа. Существенно, что для накопления ГГ не обязательно наличие в разрезе литологических покрышек и ловушек. Нужны только коллекторы и соответствующие термобарические условия в пластах. Льдонасыщенные и газонепроницаемые ММП платформ могут служить криогенным водо- и газоупором. И чем длительнее период их существования, тем больше накапливается природного газа как в обычной, так и гидратной форме у их подошвы. Таким образом, условия газонакопления наиболее благоприятны в северной геокриологической зоне платформ, где мерзлые толщи и ЗГО существуют многие сотни тысяч лет, испытывая только колебания мощностей.
269
V 1.5. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ И СТРОЕНИЕ КРИОЛИТОЗОНЫ ПЛАТФОРМ
Строение криолитозоны платформ невозможно понять без анализа природного процесса в позднем кайнозое, в том числе геологических событий, таких, как регрессии и трансгрессии моря, оледенения и дегляциации, изменений климата и палеомерзлотных условий. Учитывая изложенное в кратком очерке истории развития природы и мерзлоты (см. 1.3), описанные выше закономерности криогенеза платформ и их геокриологические результаты (см. VLl—VI.4), суммируем основные черты распространения и строения криолитозоны.
