Основы криогенеза литосферы - Романовский Н.Н.
ISBN 5—211—02379—X
Скачать (прямая ссылка):
Эти депрессии, длительное время испытывавшие опускание, выполнены мощными (до 6—12 км) осадочными толщами палеозоя и мезозоя. Для них характерны одинаковые qB3 (46—
55 мВт/'м2). При этом над локальными поднятиями (Хапчагай-ским, Якутским и др.) теплопотоки выше, чем в погруженных частях прогиба. Наиболее высокие значения тепловых потоков отмечены в краевых депрессиях и обусловлены выделением тепла в мощной толще осадков при их литификации и устойчивом опускании этих структур. Повышенные значения qB3 являются причиной регионального сокращения мощностей мерзлых толщ, изменяющихся в пределах от 200—300 м над дифференцированными поднятиями фундамента до 500—600 м в отрицательных структурах.
Юго-восточную часть Сибирской платформы занимает Алданский кристаллический щит, по возрасту слагающих его пород сходный с Анабарским щитом. Алданский щит выражен в рельефе горами горсто-глыбового типа — Алданским нагорьем, отличается высокой тектонической активностью и, как следствие этого, довольно большим тепловым потоком (40—50мВт/м2). Западная часть Алданской антеклизы (Олекмо-Чарский блок), а также ее северный погруженный склон характеризуются малым тепловым потоком (20—30 мВт/м2), сохраняя сходство с Анабарской антеклизой. Существенно, что на неактивизирован-ном северном склоне Алданской антеклизы мощность мерзлых толщ возрастает до 600 м и более. Вместе с тем в расположенной севернее части Вилюйской синеклизы, выполненной породами кембрия, юры и мела, где теплопотоки возрастают до 47—
56 мВт/м2, мощности мерзлоты снижаются до 200—300 м. Таким образом, сопоставление геотермических условий одновоз-растных Анабарского и Алданского щитов, сложенных близким по составу породами, и обрамляющих их участков платформы показывает, что мезозойская тектоническая активизация сопровождается увеличением qB3 в 2—4 раза.
Западно-Сибирская плита в северной части, где развиты мерзлые толщи, представляет геоструктуру с мощным (порядка 6000 м) чехлом мооских и континентальных песчано-глинистых отложений. Во впадинах мощность чехла достигает 8—10 тыс. м. Свойства пород чехла по площади и в разрезе изменяются слабо. Это позволяет прямо сопоставлять теплопотоки и геотермические градиенты. Основание плиты гетероген-но; оно осложнено впадинами и мегавалами относительно небольшой амплитуды. Его слагают сильнодислоцированные палеозойские и более древние породы, испытавшие складчатость различного возраста: байкальскую, салаирскую, каледонскую, ранне- и позднегерцинскую. По представлениям В. В. Баулина (1985), величины теплопотоков в чехле увеличиваются с уменьшением возраста складчатого основания плиты (табл. V.l).
Известно, что структуры фундамента плиты в средней части Западной Сибири вытянуты меридионально, а мощности
7*
195
T а б л и ц а V. 1
Величины плотности теплового потока (мВт/м2) в зависимости от возраста фундамента Западно-Сибирской плиты (Баулин, 1985)
Складчатость
Предельные значения ?вз
Средние значения 4вз
Докембрийская:
байкальская салаирская
21,4—62,1 41,0—52,0 28,5—71,8
26,6 53,8 60,9
37,8
Каледонская Герцинская Мезозойская
25,2—86,2(87)
мерзлых толщ имеют тенденцию увеличения с запада на восток, от структур более молодых к более древним. Для участков плиты, сходных по мощности (1,5—2 км) и составу пород, осадочного чехла, среднегодовым температурам пород (от 0 до — ГС), но различающихся по возрасту фундамента, мощность мерзлых толщ различается почти в два раза. Так, для площадей с салаирской складчатостью мощности ММП варьируют в пределах 330—410 м, а с герцинской — 130—230 м. Подтверждением значительного изменения qB3 при разном возрасте складчатого основания служат величины геотермических ступеней в осадочном чехле: в области позднегерцииской складчатости фундамента она составляет 22—26 м, герцинской — 25—36, салаирской — 31—46 м (Баулин, 1985). Распределение теплового потока по площади соответствует преимущественно меридионально вытянутым структурам кристаллического фундамента (Балобаев, 1983, 1991). Закономерности изменения теплопо-токов с севера плиты, где фундамент имеет древний возраст, на юг не обнаруживаются. Только южнее границы криолитозоны намечается уменьшение теплового потока до 40—45 мВт/м2. Минимальные значения qB3 относятся к восточной приенисей-ской части, а максимальные — к западной приуральской части плиты. Величина двз изменяется от 65 до 50 мВт/м2 (рис. V.7). Однако прямую корреляцию между возрастом фундамента и тепловым потоком В. Т. Балобаев отрицает. Он указывает, что мощный мезокайнозойский осадочный чехол нивелирует тепловое влияние неоднородного складчатого фундамента.
Для Западно-Сибирской плиты известна зависимость мощности ММП от глубины залегания фундамента, прослеживающаяся при небольшой (до 2000 м) мощности осадочного чехла. Кристаллические породы фундамента с более высокой теплопроводностью по сравнению с осадочными, слабо метаморфи-зированными породами чехла, залегая на одинаковых глубинах, имеют более высокие пластовые температуры. В. В. Баулин (1985) указывает, что в связи с. этим мощность мерзлых толщ в целом возрастает с погружением фундамента плиты. Так, к югу от г. Салехарда в долине Оби, где глубина кровли
