Основы криогенеза литосферы - Романовский Н.Н.
ISBN 5—211—02379—X
Скачать (прямая ссылка):
12
использования результатов мелкомасштабных мерзлотно-гидро-геологических съемок в большинстве регионов криолитозоны, которые рассматриваются как «ключевые участки». Полученные закономерности распространены на территории (зоны, регионы) со сходными природными условиями. На карте показаны строение и мощности криолитозоны, диапазоны среднегодовых температур пород, характерных для определенных ландшафтных таксонов, состав пород по формациям и генетическим комплексам -с отражением их криогенного строения и льдистости, типы таликов, криогенные процессы и явления с учетом их зональной и региональной природы образования, распространения и эволюции при палеогеографических изменениях. Важной работой, обобщающей современные знания по региональной геокриологии, является пятитомная монография «Геокриология СССР» (1988—1989).
Одновременно с формированием современных представлений о криолитозоне развивается направление, рассматривающее условия и результаты образования гидратов природных газов в верхней части литосферы нефтегазоносных структур субарктической части Евразии и Северной Америки, а также арктического шельфа. В СССР это направление начали развивать Н. В. Черский, Ю. Ф. Макагон, В. П. Царев, С. П. Никитин, в Канаде — А. Джадж, Д. Хантер и др. Влияние гидратов газов на гидрогеологические условия начал изучать Г. Д. Гинсбург. Впервые наличие взаимодействия мерзлых толщ и залежей гидратов газов установлено Н. Н. Романовским. Особое значение имели геотермические исследования в криолитозоне В. Т. Балобаева и его сотрудников, позволяющие получить важные сведения о теплопотоках и тепловых свойствах пород в массивах.
В результате перечисленных выше геокриологических и других смежных исследований, направленных на познание воздействия комплекса криогенных процессов на верхнюю часть земной коры на севере Евразии, Северной Америки, на арктическом шельфе, на свободных ото льда участках Антарктиды, в высокогорных регионах умеренных и низких широт, начала формироваться единая концепция криогенеза литосферы. Для ее дальнейшей разработки и реализации результатов в практике народнохозяйственного освоения и охраны природы территории криолитозоны в настоящее время в Российской Академии наук создан Совет по проблеме «Криогенез литосферы и проблемы освоения Крайнего Севера».
1.3. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ СОВРЕМЕННОЙ КРИОЛИТОЗОНЫ
Начало интенсивного криогенеза верхних горизонтов литосферы северного полушария Земли в кайнозое связано с общим похолоданием климата в конце неогена. Наиболее древ
13
ние следы многолетнего промерзания установлены на Северо-Востоке России в бассейне р. Колымы и на севере Чукотки А. В. Шером, Т. Н. Каплиной, А. А. Архангеловым и др. Они датируются поздним плиоценом (рис. 1.1). На Аляске анало-
Рис. 1.1. Возможные границы распространения криолитозоны в кайнозое (ПО
В. В. Баулину, Н. С. Даниловой, К- А. Кондратьевой): 1 — в неогене — раннем плейстоцене; 2 — в среднем плейстоцене; S — в климатическом оптимуме голоцена;- 4 — в климатическом оптимуме голоцена и позднем голоцене на глубине 70—200 м от поверхности; 5 — в настоящее
время
гичыые свидетельства многолетнемерзлого состояния отмечены в породах возраста порядка 2 млн лет. Эти отложения находятся на низменностях, поэтому можно предположить, что мерзлые толщи в горах стали образовываться раньше. Таким образом, по современным данным формирование мерзлых толщ началось на Крайнем северо-востоке Евразии и северо-западе Северной Америки примерно в интервале 2,5—1,5 млн лет тому назад. Выделяют четыре этапа развития криолитозоны, неодинаковых по особенностям криогенеза литосферы.
Первый этап развития криогенеза литосферы охватывает время с конца плиоцена до начала верхнего плейстоцена (Qui), т. е. более 1,5 млн лет. На этом этапе произошло несколько продолжительных циклов похолоданий и потеплений климата. Похолодания сопровождались оледенениями: горными в Восточной Сибири и покровными на части Западной Сибири, в Европе и Северной Америке. За пределами ледниковых покровов на суше формировались многолетнемерзлые породы и криогенные явления. B раннем плейстоцене за время от 1,9— 1,67 до 0,9—0,73 млн лет назад происходили значительные похолодания климата, которые приводили к продвижению далеко к югу границы многолетнемерзлых пород. Так, в Западной
14
Сибири Ф. А. Каплянской и В. Д. Тарноградским псевдоморфозы по повторно-жильным льдам установлены в долине Иртыша (58—59° с.ш.), там, где мерзлые толщи сейчас отсутствуют. Граница многолетней мерзлоты в этот период могла спускаться до 54—55° с.ш. В Восточной Европе южная граница мерзлоты, по оценкам В. В. Баулина и др. (1981), достигала 60° с. ш., а по данным А. А. Величко — 57° с. ш.
В отложениях нижнего плейстоцена на Колымской низменности А. В. Шером, Т. Н. Каплиной и другими установлены системы псевдоморфоз по повторно-жильным льдам, указывающие на прогрессирующее понижение температур пород. Отдельные линзы озерных отложений в верхней части разреза олерской свиты имеют высокую льдистость и типичную для однократно промерзших осадков криотекетуру. Это указывает на непрерывное их существование в многолетнемерзлом состоянии с начала раннего плейстоцена. Синкриогенные песчаные отложения с повторно-жильными льдами встречены Н. С. Даниловой и Т. П. Кузнецовой в разрезах высоких нижнеплейстоценовых террас рек Вилюя и Лены. Эти и другие факты свидетельствуют о том, что с раннего плейстоцена в северной части Восточной и Средней Сибири существовали суровые климатические геокриологические условия и повсеместного оттаивания многолетиемерзлых пород с поверхности не происходило. Косвенным подтверждением этого положения служат большие мощности криолитозоны (1000—1500 м) на севере Сибирской платформы. Среднегодовые температуры пород в этих регионах изменялись преимущественно в отрицательном диапазоне, и только под термокарстовыми озерами, под руслами рек формировались талики.
