Основы криогенеза литосферы - Романовский Н.Н.
ISBN 5—211—02379—X
Скачать (прямая ссылка):
Поверхностный и подземный стоки в гидрогеологических горно-складчатых областях происходят от наиболее высоко приподнятых частей горных сооружений к их сниженной периферийной части. Бассейны стока, как правило, охватывают несколько структур, на границах которых происходит перелив вод из одной структуры в другую. Обычно верхняя часть бассейна стока начинается в приводораздельной части горного хребта, у его подножия переходит в другой массив или чаще в межгорный адартезианский бассейн, из последнего в следующий гидрогеологический массив и так далее до границ орогешюй области. Здесь происходит перелив в артезианский бассейн платформы или разгрузка в море-Бассейны поверхностного и подземного стоков часто не совпадают между собой. Это особенно характерно для гидрогеологических структур закарстованных карбонатных пород. В гидравлической связи гидрогеологических структур между собой и перетекании подземных вод из одного бассейна стока в дру
284
гой большую роль играют новейшие, или омоложенные, «раскрытые» дизъюнктивные нарушения. Они являются одним из основных мест питания и путей движения подземных вод в оро-генных областях. С ним связаны и места разгрузки подземных вод, фиксируемые в области развития ММП наледями (см. 111.11).
Гидрогеологические структуры орогенных областей криолитозоны в разной степени преобразованы криогенезом. Основные криогенные преобразования заключаются в том, что многолетнее промерзание хорошо проницаемых пород превращает их в криогенные водоупоры. В результате уменьшается гидравлическая емкость структуры, горизонты грунтовых вод или исчезают, или воды приобретают криогенный напор. Пути питания,, разгрузки подземных вод локализуются по таликам. Сток вод осуществляется как по таликам в долинах, так и под мерзлыми толщами. С поверхности, а также и в массивах в первую очередь промерзают породы с низкой проницаемостью. В талом состоянии сохраняются высокопроницаемые породы. В результате подземный сток локализуется по зонам, слоям, горизонтам с высокой открытой пустотностью. Отсюда еще большее гидрогеологическое значение приобретают зоны разрывных нарушений, скопления г р а в и й н о - г а л е ч н ы х отложений, раекарстованные карбонатные породы. Водообмен по ним может происходить интенсивнее, чем вне мерзлой зоны.
Криогенные преобразования гидрогеологических структур могут приводить к изоляции поверхностных вод от подземных и полному прекращению водообмена. Криогенез не только изменяет гидрогеологические особенности структур, но и приводит к разнообразному криогенному строению мерзлой зоны литосферы в разных структурах. Существенно, что такие изменения происходят как в пространстве, т. е. зонально и высотно-поясно, так и во времени. Криогенез гидрогеологических структур и формирование мерзлых толщ проходят во времени ряд стадий,, которые в итоге отражаются на их геокриологических особенностях.
Остановимся на наиболее важных пространственно-временных закономерностях формирования криопидрогеологических условий орогенных областей и строения криолитозоны.
1. Питание подземных вод в гидрогеологических структурах горных областей осуществляется вне мерзлой зоны практически на всей их площади. При этом в хребтах существуют мощная вертикальная зона просачивания (аэрации), зона периодического обводнения, выклинивающиеся к долинам рек, и ниже — зона постоянного обводнения. В долинах ее поверхность контролируется водотоками. Многолетнее промерзание формирует ММП (криогенные водоупоры), что на площадях питания подземных вод приводит к локализации последнего по дождеваль-но-,радиационным таликам. Под островами ММП в хребтах прекращается просачивание дождевых вод сверху. В трещиноватых
285
горных массивах возникает «эффект криогенного зонтика». В результате при прогрессирующем промерзании ниже льдона-сыщенных -криогенных водоупоров в состав мерзлых толщ переходят породы с открытой трещинной пустотностью, аблимацион-ным льдом в трещинах и неполно выраженными криотекстурами пород. В последних может происходить воздухообмен при движении воздуха через нижнюю и боковые границы ММП.
Образование верхнего льдонасыщенного горизонта в горном массиве скальных трещиноватых пород происходит при затекании воды в трещины ниже СТС. Здесь вода замерзает, образуя натечно-инфильтрационный (гольцовый) лед, превращающий породу в криогенный водоугюр.
При островном и прерывистом распространении ММП в горных массивах по дождевально-радиационным таликам сохраняется просачивание дождевых вод, питающих трещинные грунтовые воды. Уровень последних испытывает сезонные колебания, поднимаясь летом и снижаясь зимой. На боковых субвертикальных контактах таликов мерзлые породы насыщаются льдом так же, как со стороны их кровли. Границы эти подвижны, и здесь образуются субвертикально ориентированные зоны криогенной дезинтеграции пород, высокольдистые в мерзлом и хорошо проницаемые в талом состоянии.
Сплошное с поверхности промерзание горных массивов приводит к тому, что сквозные талики локализуются в днищах долин под водотоками. Важной особенностью гидрологического режима последних является сезонность поверхностного стока. В зимний период, называемый водно-критическим, питание подземных вод в подрусловых таликах прекращается, происходит их сток вниз по долинам, сопровождающийся сработкой уровней в верховьях и частичной разгрузкой в средних частях,, приводящей к образованию наледей.
