Основы криогенеза литосферы - Романовский Н.Н.
ISBN 5—211—02379—X
Скачать (прямая ссылка):
В толщах, сложенных с поверхности супесями и суглинками, которые подстилаются песками и галечниками, характерным является сосредоточение сегрегационного льда, линзовидно-слоистые криотекстуры и льдистость, достигающая 30—40% в средней части супесчано-суглинистого горизонта. Нижняя часть последнего мощностью до 2—4 м обычно имеет невысокую' льдистость и преимущественно массивную криотекстуру, характерную также для песчаного или гравийио-галечного горизонта. Подобным криогенным строением обладают и разрезы толщ, состоящих из чередования супесчано-суглинистых и песчаных двучленных ритмов (пачек). При этом повышенная льдистость первых может сохраняться от кровли толщи до глубин 50—150 м. По представлениям Е. Б. Белопуховой и Г, И. Дуби-кова, впервые выделивших разрезы с таким криогенным строением в Западной Сибири, в таком состоянии песчаные и гра-вийно-галечные слои вмещали грунтовые или слабонапорные воды. При промерзании вышележащих суглинков и супесей они являлись поставщиком влаги, кристаллизовавшейся и образующей ледяные шлиры в пределах промороженной части разреза при температурах ниже 0°С. При достижении фронтом промерзания водоносных слоев и частичном их замерзании сверху поступление влаги прекращалось. Поэтому над песками тонкодисперсные отложения сохраняли массивную криогенную текстуру и невысокую льдистость. Из водоносных слоев при промерзании избыточная вода выжималась под влиянием криогенного напора.
В целом для разрезов дисперсных эпикриогенных отложений первого типа не характерны крупные мономинеральные
164
скопления внутригрунтовых инъекционных и сегрегационных льдов, а погребенные льды отсутствуют. В приповерхностном горизонте бывают развиты эпигенетические изначально-грунтовые жилы и повторно-жильные льды, размеры которых в целом увеличиваются с юга на север по мере понижения tcv от первых десятков сантиметров до 2—3 м. При этом прослеживается «литологический контроль» за tcv, при которых изначально грунтовые жилы переходят в повторно-жильные льды (см. III.4). Первые больше характерны для отложений в южной, вторые — в северной геокриологической зоне. В первой широко встречаются также псевдоморфозы по повторно-жильным льдам, сформировавшимся в позднеплейстоценовый минимум, а протаявшим в голоценовый оптимум. К дисперсным асинхронно эпикриогенным породам с некоторой долей условности можно отнести сильнолитифицированные глинистые породы мелового и палеогенового возраста Западно-Сибирской плиты. На положительных тектонических структурах такие породы обладают повышенной тектонической трещиноватостью и трещинными тинами криотекстур, высокой льдистостью до глубины 40 м. По-ровые растворы и ледяные включения в них сульфатно-натриевого состава, со значительным содержанием брома и йода, что указывает на глубинное происхождение. Льдистые палеогеновые породы, выходящие на поверхность, образуют линейно ориентированные грядовые формы рельефа. При этом льдистость пород по слоям неодинакова: так, льдистость диатомитов и диатомовых глин, слагающих гряды, достигает 55—60%, а межгрядовые понижения и плоские междуречья — 20%. В отрицательных структурах льдистость пород в целом невелика (15— 20%), криогенные текстуры редкослоистые тонкошлировые и массивные (Дубиков, 1984).
Второй тип — это эпикриогениые слаболитифицирован-иые бассейновые отложения преимущественно морского, ледово- и ледниково-морского, реже лагунного и озерного происхождения. Генезис отложений устанавливается по наличию малакофауиы, комплексов диатомей и другим признакам (Данилов, 1978). Они слагают аккумулятивные равнины и террасы севера Западно-Сибирской и Северо-Сибирской низменностей, некоторые межгорные впадины Чукотки, открытые в сторону моря, встречены они на о-ве Новая Сибирь, в дельте р. Мак-кензи и др. Промерзали эти отложения, находясь на разных стадиях литогенеза: в верхней части разрезов — на начальных стадиях диагенеза, в нижних — на ранней стадии катагенеза. Разрыв во времени между окончанием седиментации и началом многолетнего промерзания минимален, поэтому такие отложения называют синхронно эпикриогенными. Возрастной диапазон охватывает средний и поздний плейстоцен и голоцен. По составу преобладают пылеватые суглинки и супеси, иногда с валунами и галькой, и пески. Глинистые разновидности морских отложений засолены, пески обычно содержат слабомине
165
рализованный лед. Вместе с тем в основании песчаных линз и слоев особенно позднеплейстоценового и голоценового времени встречаются линзы криопэгов. Рассматриваемые отложения характеризуются сложным криогенным строением и наличием пластовых залежей льда разнообразных размеров, формы и, видимо, генезиса (рис. IV.5). Генезис и приуроченность к северной приморской окраине континента обусловливают специфический характер многолетнего промерзания этих отложений, происходящего в результате регрессии моря и выхода их из-под уровня воды. При этом характерны: 1) быстрое в геологическом масштабе времени скачкообразное понижение среднегодовых температур пород от 0...—10C до уровня их зональных значений времени регрессии, обычно приходящейся на криохроны; 2) большая скорость промерзания отложений, причем темп промерзания возрастает с юга на север (V.7); 3) возрастающая вниз по разрезу степень литификации осадков, полная их водонасыщенность, снижающаяся в этом же направлении влажность; 4) значительная засоленность, причем часто неравномерная, существенно большая в глинистых разновидностях и низкая в песках (Дубиков, 1984). Такие особенности засоленности обусловливают несовпадение в глинистых толщах положения нулевой изотермы и нижней границы многолетне-мерзлого состояния пород, высокую пластичность отложений в достаточно большом диапазоне отрицательных температур (до —3...—5°С), сложную конфигурацию подошвы мерзлой толщи, криогенное концентрирование вод и образование внутри- и1 подмерзлотных линз криопэгов.
