Основы криогенеза литосферы - Романовский Н.Н.
ISBN 5—211—02379—X
Скачать (прямая ссылка):
В последние десятилетия работами многих исследователей. (В. Г. Гольтмана, Ш. Ш. Гасанова, А. А. Кагана, H. Ф. Криво-ноговой и др.) утвердилось положение о том, что скальные породы криолитозоны, преобразованные криогенезом, существенно отличаются от сходных по составу, возрасту, тектоническим -особенностям пород вне мерзлой зоны. Ниже перечислены характерные для них черты (рис. IV.6).
1. Повышенная степень выветрелости пород. С поверхности скальных массивов широко развит криогенный элювий, мощность которого изменяется в широких пределах, от первых метров до нескольких десятков метров. Последнее характерно для линейных кор выветривания, формирование которых началось
171
Рис. IV.6. Схема криогенного строения эпикриогенных пород в скальном массиве: д _ горизонт криогенного выветривания с натечно-инфильтращгонным льдом в трещинах пород (расширенная трещинная криотекстура); Б — зона с трещинами, частично заполненными сублимационным льдом (неполно выраженная трещинная криотекстура); В — зоны криогенной дезинтеграции (с расширенными трещинными криотек-стурами); Г — зона дизъюнктивного нарушения (с расширенными трещинными криотекстурами); Д — курум; I — скальные изверженные породы; 2 — трещины, заполненные льдом; 3 — трещины, частично заполненные сублимационным льдом; 4 — водоносные трещины в талой части массива; 5 — полигонально-жильные структуры з криогенном материале; б — аллювий с повторно-жильными льдами; 7 — граница ММП до начала позднекайнозойской криогенной эпохи и которые часто несут следы значительного химического выветривания. Типичный криогенный элювий отличается преимущественно физическим разрушением пород и в целом невысокой степенью преобразования первичных минералов, наличием криогенной сортировки обломочного материала, а в многолетнемерзлом состоянии высокой шлировой льдистостью тонкодисперсного материала и расширенными трещинными криотекстурами горизонта разборной скалы. Образование последних происходит преимущественно за счет натечно-инфильтрационного гольцового льда. Порода часто распучена и дает осадки при оттаивании.
Характерной особенностью криогенного элювия является широкое распространение эпигенетических полигонально-жильных структур. В южной геокриологической зоне для элювия характерны разнообразные грунтовые жилы, большая часть которых образовалась, .видимо, на основе повторно-жильных льдов, существовавших в позднеплейстоценовый минимум и протаявших в голоценовый оптимум. B дальнейшем образовавшиеся псевдоморфозы были сильно трансформированы процессами дифференциального выпучивания и криогенной сортировки каменного материала, суффозии мелкозема на склонах, кольматации мелкоземом на плоских поверхностях и др. В северной геокриологической зоне, особенно на ее севере, в криогенном элювии широко развиты повторно-жильные льды, проникающие в горизонт разборной скалы. B криолитозоне широко распространены породы различного генезиса и состава, подвергшиеся сапролитизации (см. Ш.2).
2. Наличие горизонтов повышенной экзогенной трещинова-тости в массивах, несогласующейся по элементам залегания с осадочной, диагенетической и тектонической видами трещинова-тости — «горизонтов криогенной дезинтеграции». Их положение в разрезах отражает конфигурацию границы ММП, а мощность, изменяющаяся от нескольких до первых десятков метров, соответствует амплитуде многолетних колебаний этой границы в результате периодических изменений климата различного периода и амплитуды. Необходимым условием их образования являются обводненность пород и контакт поверхности мерзлой толщи с подземными водами. Горизонты криогенной дезинтеграции маркируют уровни, где периодически в течение длительного времени испытывала колебания подошва мерзлой толщи или менялось положение ее боковых контактов с различными категориями водоносных таликов. B мерзлом состоянии такие горизонты обладают повышенной льдистостью и расширенными типами унаследованных криотекстур. В талом состоянии — это высокообводненные зоны, залегающие обычно ниже подошвы мерзлых толщ на разной глубине. Они были обнаружены еще А. В. Львовым в начале века вдоль Забайкальской и Приамурской частей Транссибирской магистрали. Затем в Забайкалье они изучались H. И. Толстихиным, А. И. Ефимо
173
вым, Р. Я. Колдышевой, в Верхояно-Чукотской горной стране — А. И. Калабиным, П. Ф. Швецовым, О. Н. Толстихиным и. др. Т. Н. Елисафенко (1988) установила их широкое распространение не только в современной мерзлой зоне, но и за ее пределами. Здесь это результат и свидетельство былого существования мерзлых толщ и воздействия криогенеза на скальные горные породы в массивах, находящие выражение в увеличении фильтрационных свойств, окисленности углей и др.
3. Повышенная льдистость пород в пределах площадных и линейных кор выветривания, разрывных тектонических нарушений, в сводовой части антиклинальных складок платформенного чехла, днищах долин в зоне разгрузки напряжений. Трещиноватые и выветрелые породы в перечисленных ситуациях часто бывают распученными и при оттаивании дают неравномерные осадки. Причины такой повышенной льдистости еще-недостаточно изучены. Наиболее часто это явление обусловлено замерзанием напорных подземных вод, разгружающихся че: рез зоны тектонической трещиноватости, разрывные нарушения,, раскарстованные пласты карбонатных пород и др. Концентрированная напорная разгрузка приводит к высокой промытости трещин и других видов пустот от мелкозема, повышенной ка-вернозности карбонатных и загипсованных отложений. При многолетнем промерзании в криохроны такие породы приобретают очень высокую льдистость. Они характерны преимущественно для северной геокриологической зоны, так как в южной в таких случаях распространены напорно-фильтрационные талики.
