Основы криогенеза литосферы - Романовский Н.Н.
ISBN 5—211—02379—X
Скачать (прямая ссылка):
Изложенное делает возможным предложить выделение трех типичных вариантов криогенного строения ритмов (рис. IV.2):
147
h у м
Рис. IV.2. Схема су-баэрального синкриогениого накопления и формирования криогенного строения отложений во времени при периодических изменениях глубин сезонного оттаивания (§т) в условиях высокотемпературного (южного) (I), низкотемпературного (северного) (II) и очень низкотемпературного (полярного) (III) типов. На верхнем рисунке показано изменение положения поверхности земли в ходе накопления минерального осадка (м), а также при южном, северном и полярном типах с учетом образования сегрегационных (текстурообразующих) и повторно-жильных льдов: / — «пояски» со слоисто-назальной криотекстурой; 2 — слоисто-сетчатая криотексту.ра 3 — разреженная тонкошлировая криотекстура; 4 — повторно-жильный лед
I) южный вариант, в котором нижняя часть ритма (2—5 см) представлена высокольдистой породой со слоистой или сетчатой криотекстурой, иногда с ледяными шлирами мощностью до I см; верхняя — это порода с льдистостыо, близкой к полной влагоемкости, тонкошлировыми или массивными криотекстура-ми; 2) северный вариант представлен полностью высокольдистой породой с атакситовой (часто в основании ритма), слоисто-сетчатой или сетчатой криотекстурой; 3) арктический вариант, в котором отложения, слагающие ритм, имеют тонко- и микрошлировую текстуру и льдистость, превышающую полную влагоемкость. Сгущения шлиров могут образовывать подобие «поясков».
В синкриогенных тонкодисперсных отложениях происходят криогенное растрескивание и формирование полигонально-жильных структур, зависящее от их состава и температурного режима (см. III.4). B результате образование южных вариантов криогенных ритмов обычно сочетается с растрескиванием CTC и изначально-грунтовыми жилами, а «северный» и «арктический» — с проникновением трещин в мерзлую толщу и ростом повторно-жильных льдов.
Развитие полигонально-жильных структур сопровождается образованием полигонального микрорельефа (см.. 111.4 и рис. III.6). При tcp от —4 до —60C и ниже происходит формирование валикового микрорельефа с пониженными центрами полигонов, периодически сменяющегося безваликовым с плоскими выпуклыми полигонами. Ярко выраженная полигоналы-юсть поверхности осадконакопления ведет к дифференциации обводненности поверхности и влажности отложений СТС, глубин их сезонного оттаивания, а также особенностей расселения растительности, образования торфа и накопления осадка. B результате «пояски» и ледяные шлиры в обводненных полигональных «ваннах» приобретают изгиб, повторяя конфигурацию подошвы СТС. B самих «ваннах» накапливаются линзы торфа и сильно оторфованного осадка (Попов, 1957). Помимо этого криогенное растрескивание и рост ледяных жил ведут к периодическому возникновению напряжений и деформаций как вмещающей породы, так и жильного льда. Поэтому синкриогенные отложения, формирующиеся в низкотемпературных условиях, несут в своем строении следы криогенного динамаметаморфизма в виде сильного изгиба вверх слоев у контакта с ледяными жилами, перекристаллизации и изменения структуры самого жильного льда, а возможно, и вторичной сегрегации в породе вдоль контакта с. жилами, имеющей режеляционную природу (Соломатин, 1986). Таким образом, среди субаэральных синкриогенных тонкодисперсных отложений можно выделить три зонально-температурных типа криогенного строения: 1) южный (или высокотемпературный) тип с ритмами, построенными по «южному» варианту с преимущественно тонкошлировой криотекстурой, изначально-грунтовыми жилами, с суммарной льдистостью, близкой к пол-
149
ной влагоемкости; 2) северный (низкотемпературный) тип с ритмами, построенными по «северному» варианту и обладающими средне-, крупношлировой текстурой и «поясками», с повторно-жильными льдами, общей объемной льдистостыо, достигающей 70—90% и существенно превышающей полную вл а го-емкость; 3) арктический (весьма низкотемпературный, или экстрахолодный) тип с ритмами, построенными по «арктическому» варианту и имеющими преимущественно тонкошлировую криотекстуру, с повторно-жильными льдами, общей объемной льдистостыо, превышающей полную влагоемкость породы.
Зональной закономерностью является увеличение темпа формирования синкриогенных субаэральных отложений по мере понижения tcp пород с севера на юг за счет возрастания ледяной составляющей (текстурного и повторно-жильного льда). Зонально возрастает мощность таких отложений на соответствующих геоморфологических поверхностях и уменьшаются крио-фациальные различия генетических типов отложений. Зональные типы не имеют между собой четко выраженных границ. Это объективно обусловлено различиями в температурном режиме пород в разных ландшафтах и на разных элементах рельефа, где идет осадконакопление, расположенных в пределах одной геокриологической зоны; периодическими изменениями /Ср; влиянием вариаций в составе отложений и их обводненности в СТС, а следовательно, и в особенностях крио-текстур, льдистости и свойств в мерзлом состоянии. Поэтому в разрезах субаэральных синкриогенных отложений часто встречается чередование различных по криогенному строению типов. Чередование термохронов и криохронов приводит к существенному смещению границ геокриологических зон, в пределах которых накапливаются синкриогенные субаэральиые отложения с соответствующими зонально-температурными типами криогенного строения. Это обусловливает разное криогенное строение отложений, слагающих различные по возрасту аккумулятивные уровни, вследствие формирования их в неодинаковых климатических и геокриологических условиях.
