Нивальный литогенез и ледовый комплекс на территории Якутии
История изучения пород ледового комплекса с позиций нивальной гипотезы их происхождения, место его отложений в современной классификации генетических типов континентальных осадочных образований. Мерзлотно-фациальный анализ исследуемых отложений.
Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 27.12.2017 |
Размер файла | 376,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Нивальный литогенез и ледовый комплекс на территории Якутии
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени доктора географических наук
Общая характеристика работы
Актуальность
Изучение нивального литогенеза как части криогенеза является одной из основных проблем геокриологии. Нивальные цирки, ниши и лестницы (St-Onge, 1969; Washburn, 1979), криопланационные террасы (Demek, 1968, 1969), криопедименты (Czudek, Demek, 1970) и нивально-эоловые отложения (Rochette, Cailleux, 1971; French, 1996) широко распространены в криосфере Земли.
Производные нивально-эоловых отложений, представленные толщами экстранивитов (Куницкий, 1989, 2006), принимают участие в формировании криогенного рельефа и мерзлотных почв, служат грунтовыми основаниями действующих и возводимых инженерных сооружений. Информация о таких толщах позволяет понять закономерности распределения неодинаковых по своему составу, строению и содержанию ископаемого льда осадочных пород в границах промерзшей суши, занимающей только в России 60% площади (Ершов, 2002; Куницкий, 2004). Все это, а также слабая изученность продуктов и процессов нивального породообразования, часто проявляющегося независимо от литогенеза ледового типа (Страхов, 1962), обусловливает актуальность затронутой проблемы.
Теоретический аспект данной проблемы определяется протекающим в криосфере взаимодействием эмбриональных (Григорьев, 1932) или пассивных (Большиянов, 2006) форм оледенения, имеющих характер снежников, с другими элементами ландшафтной оболочки Земли. В настоящей работе рассматривается значение холодных навеянных снежников для образования льдистых толщ четвертичных отложений. Выявляется генетическая связь между накоплением таких толщ, содержащих сегрегационный и повторно-жильный лед, и развитием гляциальной части нивальных мерзлотных ландшафтов, представленной снегом, фирном, льдом и талыми водами холодных навеянных снежников.
Объект исследования - породы ледового комплекса (ЛК) Якутии. По определению П.А. Соловьева (1959, 1989а, б), этот комплекс понимается как весьма льдистый горизонт четвертичных отложений, насыщенный жилами льда и неоднородный в отношении состава, строения, генезиса и возраста слагающих слоев.
Предмет исследования состоит в изучении структуры и распространения отложений ЛК с установлением их абсолютного возраста.
Цель работы - оценка роли продуктов и процессов нивального литогенеза в строении и формировании пород ЛК.
Поставленная цель потребовала решить следующие задачи:
1. Рассмотреть новейшую историю изучения пород ЛК с позиций нивальной гипотезы их происхождения.
2. Определить место отложений ЛК в современной классификации генетических типов континентальных осадочных образований.
3. Исследовать структуру нивального мерзлотного ландшафта, в котором образуются льдистые осадки, подобные отложениям ЛК.
4. Провести геоморфологический анализ территории с близким к дневной поверхности залеганием пород ЛК.
5. Представить разрезы пород ЛК арктической, субарктической и таежной зон Якутии.
6. Осуществить мерзлотно-фациальный анализ исследуемых отложений, обеспечить их данными абсолютной геохронологии.
Методика
Работа базируется на исследовании структуры и распространения пород ЛК широким набором современных методов геокриологии, грунтоведения, геологии и геоморфологии. В работе используются данные гранулометрического, минералогического и гидрохимического анализов таких пород. Их толщи и разрезы образований, подстилающих и перекрывающих породы ЛК, расчленяются при помощи мерзлотно-фациального анализа. Выделяются геокриологические фации (Катасонов, 1954), а также их пачки, или сервии (букеты), по Д.В. Наливкину (1956), в строении которых отражаются условия накопления и промерзания рассматриваемых пород. Применение данной методики в сочетании с методами абсолютной геохронологии четвертичных отложений (IR-OSL метод, конвенциональный вариант и AMS вариант 14C - метода) позволяет судить о генезисе пород ЛК.
Научная новизна работы заключается в следующем:
1) впервые выдвинута и обоснована гипотеза нивального генезиса пород ледового комплекса, установлена их связь с образованием криопланационных террас.
2) разработана новая схема формирования насыщенных сегрегационным и повторно-жильным льдом континентальных отложений, составленная с учетом взаимодействия сезоннопротаивающего слоя нивального мерзлотного ландшафта с фирном, снегом, льдом и талыми водами навеянных холодных снежников.
3) в разрезах едомы и нивального мерзлотного ландшафта выделен новый генетический тип континентальных четвертичных отложений - экстранивиты.
4) проведен фациальный анализ разрезов экстранивитов с подразделением их на геокриологические фации.
5) впервые получены данные о породах субнивального элювия, сформировавшегося на скальном и дисперсном грунте.
6) рассмотрены быларные фации с повторно-жильным льдом и показано, что их наличие в отдельных разрезах едомы позволяет проводить верхнюю границу пород ледового комплекса среди отложений голоцена.
7) впервые выделены области фрагментарного распространения пород ледового комплекса, связанных с образованием криопедиментов и криопланационных террас.
Защищаемые положения
1. Продукты нивального литогенеза (экстранивиты) и субнивальный элювий доминируют среди пород ледового комплекса. Нивальная гипотеза их генезиса позволяет объяснить неравномерное распределение насыщенных повторно-жильным льдом толщ пылеватого грунта в рельефе междуречий Якутии.
2. Экстранивиты - особый тип льдистых отложений. Они занимают самостоятельное место в коллювиальном ряду выделенных ранее Е.В. Шанцером (1966) генетических типов континентальных осадочных образований. Ведущий фактор накопления экстранивитов - процессы плоскостного стока талых вод от нижнего края одного или нескольких холодных навеянных снежников.
3. Ископаемый лед в объеме экстранивитов был образован большей частью из талых вод холодных навеянных снежников в результате захоронения и замерзания массы таких вод в морозобойных трещинах деятельного слоя нивальных мерзлотных ландшафтов.
4. Развитие термокарстовых форм на разновысотных уровнях рельефа - следствие сохранившихся толщ экстранивитов и горизонта субнивального элювия в покрове неактивных криопланационных террас Якутии.
5. Вещественный состав экстранивитов определяют измененные криогенезом массы хионоконита (обломочные и органогенные компоненты нивально-эоловых осадков) и нивального мелкозема. Они преобладают в обломочных фациях отложений ледового комплекса и накопились на протяжении последних 60-50 тыс. лет.
Достоверность
В работе используются современные методы исследования строения льдистых толщ (мерзлотно-фациальный анализ) и состава осадочных образований (гранулометрический и минералогический анализ обломочного материала, гидрохимический анализ ископаемого льда). Сопряженное применение этих методов изучения льдистых пород и отложений в сочетании с методами их абсолютной хронологии: термолюминесцентный (IR-OSL) анализ, конвенциональный вариант и AMS-вариант радиоуглеродного анализа, определяет степень достоверности сделанных в диссертации выводов.
Практическое значение
Результаты этой работы нашли применение в практике геологических изысканий и разведки полезных ископаемых, а также при проектировании и строительстве различных инженерных объектов в Якутии. Их перечень включает в себя газопровод Мастах - Таас-Тумус, лупинг газопровода Таас-Тумус - Якутск, взлетно-посадочные полосы пос. Чурапча и г. Олекминска. К тому же перечню принадлежат защитные береговые сооружения г. Олекминска и пос. Зырянка, подземный водовод в г. Покровске, система водохранилищ в бассейне р. Татта и объекты строящейся железной дороги Томмот - Якутск.
Личный вклад автора
Работа выполнена в Институте мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН. С 1964 г. по настоящее время автор диссертации - сотрудник этого института. Фактический материал работы собран в ходе проведенных силами полевых отрядов с участием автора многолетних исследований, связанных с изучением строения льдистых толщ в различных районах Якутии: среднее течение р. Анабара, среднее и нижнее течение р. Лены, районы бассейнов рек Омолоя, Яны, Индигирки, Колымы и территория Новосибирских островов. По инициативе автора в 1981-1983 гг. были проведены комплексные исследования нивальных мерзлотных ландшафтов на отдельных участках кряжа Чекановского и Приморского кряжа. Позже они были продолжены в кряже Кунга и на севере Яно-Индигирского междуречья, а также на территории островов Новосибирского архипелага и по склонам кряжа Прончищева.
Апробация работы
Основные положения работы докладывались на VI международной конференции по мерзлотоведению (Китай, Пекин, 1993), I и III конференции геокриологов России (Москва, 1996, 2005), Первой международной конференции Академии Северного Форума (Якутск, 1996), Всероссийском совещании «Главнейшие итоги в изучении четвертичного периода и основные направления исследований в XXI веке» (Санкт-Петербург, 1998), международных конференциях по проблемам криосферы Земли (Пущино, 1999, 2001, 2003, 2005), Научно-практической конференции «Проектирование и строительство транспортных объектов в условиях республики Саха (Якутия)» (Якутск, 2003), Второй европейской конференции по мерзлотоведению (Германия, Потсдам, 2005) и на симпозиумах по проекту российско-германского научного сотрудничества «Система моря Лаптевых» (Санкт-Петербург, 1996, 2000, 2006).
Фактический материал диссертации в основном собран при реализации научных программ, плановых тем и конкурсных проектов Института мерзлотоведения СО РАН: «Исследование процессов современного и плейстоценового криолитогенеза» (1990-1996 гг.), «Пространственно-временные закономерности распространения, развития мерзлых горных пород, льдов, криогенных процессов и явлений» (1999-2003 гг.), проект 24.4.1 «Процессы формирования и разрушения криолитогенных толщ» (2003-2006 гг.). Кроме того, некоторые результаты были получены при осуществлении проектов: №96-05-65927 РФФИ (1996-1998 гг.); №2329 ИНТАС (2002-2004 гг.); №03-05-96093р2003арктика РФФИ (2003-2005 гг.) и №06-05-64384-а РФФИ (2006-2008 гг.).
Публикации. По профилю диссертации опубликовано 67 работ. В их числе - статьи в российских («Криосфера Земли», «Наука и образование») и зарубежных («Quaternary Research», «International Journal Earth Sciences», «Polarforschung») журналах, а также в ряде сборников. Исполнитель работы является автором одной и соавтором семи монографий.
Объем и структура работы
Работа излагается на 207 страницах, состоит из введения, 5 глав и заключения, содержит 20 таблиц, 73 рисунка и список использованной литературы из 383 наименований.
Благодарности
Автор благодарен сотрудникам лаборатории криолитологии института, с кем начинал свою научную работу, и особенно Е.М. Катасонову, под руководством которого проводил научные исследования в 1964-1988 гг., а также сотрудникам лаборатории региональной геокриологии и криолитологии, с кем ныне работает. Автор благодарит М. Фукуду (Хоккайдский университет, Япония) и других участников российско-японских экспедиций 1991-1995 гг., выражает благодарность коллегам по российско-германским (1998-2005 гг.) экспедициям: Х.-В. Хуббертену, К. Зигерт, Л. Ширрмайстеру, Г. Гроссе, Х. Мейеру (АВИ, Потсдам, Германия), Д.Ю. Большиянову (ААНИИ, Санкт-Петербург), Т.В. Кузнецовой и А.Ю. Деревягину (МГУ, Москва). Особенно признателен автор своему спутнику по многим полевым маршрутам М.Н. Григорьеву. При написании диссертации большую помощь автору оказали директор института, д.т.н. Р.В. Чжан и его заместитель по научной работе, д.г.-м.н. профессор В.В. Шепелёв, которым автор глубоко благодарен. Рукопись работы читали д.г.н. П.П. Гаврильев, д.г.-м.н. В.Б. Спектор и другие сотрудники Института мерзлотоведения. Автор благодарен им за критические замечания и ценные советы.
Содержание работы
ледовый нивальный литогенез мерзлотный
Глава 1. Новейшая история изучения пород ледового комплекса
Новейшая история изучения пород ЛК в Якутии подразделяется на три этапа.
Этап 1949-1959 гг. примечателен тем, что в эти годы учеными было уделено много внимания проблеме выяснения генезиса широких (1,5-6 м) и протяженных по вертикали (6-30 м) тел ископаемого льда. Их изучение позволило А.И. Попову (1952, 1953) сделать три вывода: 1) ископаемые тела клиновидно-решетчатого льда - трещинные образования; 2) ископаемые тела клиновидно-решетчатого льда росли одновременно с накоплением слоев вмещающих отложений; 3) слои льдистых отложений с телами клиновидно-решетчатого (полигонально-жильного) льда являются аллювием. Так возникла аллювиальная гипотеза генезиса льдистых толщ, которые позже стали называть породами (или отложениями) ЛК.
В тот же время, на основе изучения структуры широких и протяженных по вертикали клиновидных тел ископаемого льда П.А. Шумский (1952) отнес их к повторным жилам, а их лед назвал повторно-жильным льдом.
В эти годы устанавливается наличие жил льда в мамонтовом горизонте (Гусев, 1956) и в полярном покровном комплексе (Попов, 1958), а также в объеме пород ЛК (Соловьев, 1959). Повторные жилы льда (ПЖЛ) выделяются на разных гипсометрических уровнях в Якутии (Шумский, 1952, 1955; Катасонов, 1954; Втюрин и др., 1957).
П.А. Шумский (1952, 1955) придерживался аллювиальной гипотезы генезиса ПЖЛ, принимаемой и другими авторами (Катасонов, 1954; Втюрин, 1955, Втюрин и др., 1957; Григорьев, 1958; Кузнецова, 1958; Романовский, 1959). Вместе с тем П.А. Шумский (1952), а позже Е.М. Катасонов и Н.Ф. Григорьев выявили ПЖЛ в склоновых отложениях. Возникла проблема подразделения пород ЛК на аллювиальные толщи и толщи склоновых отложений. Однако решение этой проблемы тормозилось слабой изученностью склоновых образований.
Этап 1960-1990 гг. ознаменовался расширением методики изучения пород ЛК. В это время развиваются мерзлотно-геологические методы их исследования (Достовалов, 1960; Катасонов, 1961, 1972а, б, 1985; Романовский, 1961, 1977; Соловьев, 1961, 1989а, б; Гравис, 1969; Данилова, 1970; Куницкий, 1972, 1978а, б, 1981, 1989; Втюрин, 1975; Анисимова, 1981; Катасонова, Зигерт, 1981; Конищев, 1981; Романов, Куницкий, 1985; Каплина, 1987; Шур, 1988; Конченко, 1990). Активнее применяются методы биостратиграфического расчленения льдистых отложений. Внедряется метод изучения пород ЛК в шлифах (Рогов, 1972, 1981; Зигерт, 1978, 1981, 1987; Зигерт, Слагода, 1990). Предлагается методика магнитной съемки ПЖЛ (Ахмедзянов и др., 1973). Обосновывается метод совмещения гранулометрического и минералогического анализов пылеватой и тонкой песчаной фракции таких пород (Конищев, 1981). Возобновляется применение изотопного метода исследования тел ископаемого льда (Болиховская и др., 1978; Архангелов и др., 1982; Коняхин, 1988; Васильчук, 1988, 1990). Широкое применение находит радиоуглеродный метод датирования льдистых отложений (Гейнц, Гарутт, 1964; Костюкевич, Дегтярева, Белова, 1974; Костюкевич, Дегтярева, 1975; Костюкевич и др., 1977; Болиховская и др., 1978; Костюкевич, Иванов, Нестеренко, 1978, 1980; Каплина, Ложкин, 1982; Костюкевич, Днепровская, Иванов, 1984, 1985; Катасонов, 1985; Костюкевич, Днепровская, 1987, 1988, 1990; Васильчук, 1988, 1990). Получает признание аллювиальная гипотеза образования пород ЛК (Попов, 1960, 1967, 1975, 1983; Лаврушин, 1962, 1963; Романовский, 1962, 1976, 1977; Анисимова, 1963, 1981; Катасонова, 1963; Кузнецова, 1965, 1967; Григорьев, 1966; Данилова, 1968, 1970; Втюрин и др., 1984; Иванов, 1984; Каплина, 1987). В то же время, отдельные авторы придерживаются выдвинутой Г.И. Горецким (1958) концепции половодно-ледникового генезиса подобных пород (Катасонов, 1963; Катасонов, Иванов, 1973; Куницкий, 1978, 1981). Другими учеными выдвигается солифлюкционная гипотеза (Гравис, 1969) и криогенно-эоловая гипотеза (Томирдиаро, 1970), предлагается также аллювиально-пролювиальная гипотеза (Строение…, 1979) и гипотеза гетерогенного происхождения пород ЛК (Конищев, 1981; Васильчук и др., 1987; Зигерт, Слагода, 1990; Конченко, 1990).
В 1983-1989 гг. появляется гипотеза нивального генезиса отложений ЛК (Куницкий, 1989). Термин «экстранивиты» (синоним словосочетания «приснежниковые отложения») вводится для обозначения четвертичных толщ особого типа. Делается вывод о преобладании экстранивитов в строении пород ЛК устьевой области р. Лены (Куницкий, 1989).
Таким образом, возникает проблема принятия приемлемой гипотезы происхождения льдистых пород. Однако выбор двух или большего числа альтернативных гипотез порождает проблему выделения области применения каждой из них.
Третий этап новейшей истории изучения пород ЛК начался в 1991 г. На этом этапе совершенствуется методика исследования льдистых отложений (Васильчук, 1991; Губин, 1994; Конищев, 1997; Кузьмина, 2001; Куницкий, 1996а; Романовский, 1993; Слагода, 1993; Galabala, 1997; Sher et al., 2005). Увеличивается количество изученных полных разрезов пород ЛК (Королев, 1993; Величко, Архангелов и др., 1996; Куницкий, 1996а, б, 2005; Спектор, 2003; Каневский, 2004). Уточняется положение таких пород в рельефе (Григорьев, 1993; Королев, 1993; Kunitsky, 1993; Куницкий, 1998, 2003; Спектор, Спектор, 2002; Спектор, 2003). В этот период выделяются области фрагментарного распространения пород ЛК (Куницкий, Пудов, 1997; Куницкий, 2003, 2005), предпринимаются попытки обосновать озерно-ледниковую концепцию генезиса таких пород (Гросвальд, Спектор, 1993; Балобаев, 2005), проводятся российско-японские (1991-1995 гг.) и российско-германские (1998-2005 гг.) экспедиции, участники которых детально изучают разрезы пород ЛК в Якутии.
На данном этапе получает свое развитие гипотеза нивального генезиса отложений ЛК. Эта гипотеза опирается на материалы исследования состава и строения таких отложений (Куницкий, 1996а, б, 1998, 2003, 2004, 2005; Kunitsky, 1993), а также на результаты изучения литогенеза, протекающего в нивальных мерзлотных ландшафтах (Куницкий, 2006; Kunitsky, 1993; Kunitsky, Schirrmeister, Grosse et al., 2000; Kunitsky, Schirrmeister, Grosse, 2001 и др.).
Глава 2. Нивальный мерзлотный ландшафт и образование экстранивитов
В данной главе исследуется структура нивальных мерзлотных ландшафтов. В связи с этим сообщается о климате и криолитозоне Якутии, раскрывается смысл понятия о нивации и навеянном холодном снежнике, рассматривается строение таких снежников, обсуждаются принципы их классификации. Характеризуются особенности рельефа, растительности и гидрологии нивальных мерзлотных ландшафтов. Приводится схема формирования экстранивитов и субнивального элювия (рис. 1).
Рис. 1. Схема формирования экстранивитов и субнивального элювия: 1 - подстилающие породы; 2 - субнивальный элювий; 3 - обломочная фация проксимальной сервии экстранивитов; 4 - обломочная фация дистальной сервии экстранивитов; 5 - трещинная фация проксимальной сервии экстранивитов; 6 - трещинная фация дистальной сервии экстранивитов; 7 - материал снежника; 8 - нижняя граница сезоннопротаивающего слоя
Эта схема позволяет понять механизм накопления пород ЛК на склонах междуречий вне меандровых поясов. Дно фирновой ниши - арена формирования органо-минеральной смеси из нивального мелкозема и хионоконита, а также активного выветривания этой смеси при избытке влаги и частых переходах температуры через 0°C. Режим среды выветривания здесь контролируется средним минимумом температуры, при которой микротрещины зерен минералов, находящихся в зоне морозного забоя и на дне фирновой ниши, расклиниваются льдом в течение всего периода существования холодного навеянного снежника.
Приведенная схема дает возможность объяснить достаточно большие величины коэффициента криогенной контрастности (ККК), которые свидетельствуют о накоплении пород ЛК при весьма низкой температуре грунта (-26… - 27°C) на севере Якутии в Q3 (Конищев, 1997, 1998, 1999).
По данным ОГМС Тикси, в 1987-2000 гг. средний месячный минимум температуры воздуха на территории Булунского улуса, характеризующейся нашей схемой (см. рис. 1), изменялся от - 23,4 (1994 год) до - 26,9°C (1996 год).
Расчетные величины среднего месячного минимума температуры воздуха в фирновой нише (-23,4… -26,9°С) близки к температуре (-26… - 27°C) как результату реконструкции термических условий формирования в Q3 отложений ЛК по величине их ККК на севере Якутии (Конищев, 1997, 1999). С учетом этого и другой информации об экстранивитах можно считать, что их образование в Q4 и Q3 происходило в зоне морозного забоя и на дне фирновой ниши, а также в условиях смежного с ней нивального луга.
Следовательно, нивальные мерзлотные ландшафты имеют сложную структуру. Их главными элементами являются холодный навеянный снежник с зоной морозного забоя и фирновой нишей, а также нивальный луг. Строение холодного навеянного снежника определяется наличием в нем почти горизонтальных слоев снега, фирна и льда. Слой хрустального льда без видимых пузырьков воздуха располагается в основании такого снежника. Выше по разрезу находится толща фирна. Отдельные прослои и линзы этой толщи содержат хионоконит - органо-минеральный материал, состоящий из растительного детрита и частиц минеральной пыли, песка, реже зерен дресвы и гравия. Удельное содержание хионоконита в тающем фирне холодных навеянных снежников (0,6-12,6 г/л) намного больше мутности вод (0,04 г./л) транзитных рек территории Якутии.
При сезонном таянии холодного навеянного снежника появляется смесь нивального мелкозема и хионоконита. Эта смесь на дне фирновой ниши и на поверхности снежника испытывает криогидратационное, по В.Н. Конищеву (1973), выветривание. Тепловой режим такого выветривания контролируется средним месячным минимумом температуры воздуха, причем этот минимум в субарктической части Якутии составляет -23,4… -26,9°С.
Гидрологическая обстановка в нивальных мерзлотных ландшафтах характеризуется преобладанием плоскостного стока талых вод от нижнего края холодных навеянных снежников и неравномерным увлажнением отдельных биотопов нивального луга. Грунт нивального луга отличается развитием гидроморфных почв. Сезоннопротаивающий слой имеет малую мощность (< 1 м), которая сильно сокращается около холодного навеянного снежника, а на дне фирновой ниши в зоне морозного забоя приближается к нулю.
Нивальные мерзлотные ландшафты - арена специфических процессов криогенеза. В результате них подстилающие холодный навеянный снежник горные породы преобразуются в субнивальный элювий, перекрывающийся экстранивитами.
Проксимальная и дистальная пачки экстранивитов подразделяются на обломочную и трещинную фацию. Трещинная фация той и другой пачки представлена повторно-жильным льдом. Обломочная фация проксимальной пачки этих отложений на скальном грунте состоит из щебня часто с базальной криогенной текстурой. Преобладание дисперсного материала в обломочной фации проксимальной сервии экстранивитов определяется ее формированием на дисперсном грунте. Обломочная фация дистальной пачки экстранивитов на скальном и дисперсном грунтах содержит погребенные in situ нитевидные корни растений и отличается преобладанием тонких линзовидных и сетчатых криогенных текстур с поясками льда.
Экстранивиты содержат эоловый материал. Часть его в виде хионоконита находится среди нивально-эоловых отложений, слагающих холодный навеянный снежник. Таяние такого снежника приводит к появлению смеси хионоконита с нивальным мелкоземом. Сток талых вод обеспечивает перемещение этой смеси с образованием из нее экстранивитов, которые отлагаются и промерзают на дне фирновой ниши и на смежной с ней полигональной поверхности нивального луга, неравномерно заливаемой талыми водами.
Экстранивиты - особый тип льдистых отложений. Они занимают самостоятельное место в коллювиальном ряду выделенных ранее Е.В. Шанцером (1966) генетических типов континентальных осадочных образований. Ведущий фактор накопления экстранивитов - процессы плоскостного стока талых вод от нижнего края одного или нескольких холодных навеянных снежников (курсив автора - В.К.). Это является одним из первых положений защиты данной диссертации.
Глава 3. Распространение пород ледового комплекса
В этой главе характеризуются внешние признаки пород ЛК. Дается описание участков с фрагментами таких пород (Киримский, Баргыдамалахский, Мачалинский, Эбеляхский и Джиелехский). Приводятся карты-схемы районирования пород ЛК для среднесибирской и восточносибирской частей Якутии, включая территорию арктических островов (рис. 2).
Физическая карта масштаба 1:5 000000, опубликованная в Атласе сельского хозяйства Якутской АССР (1989), является основой приведенных нами карт. Это объясняется тем, что весь материал данного Атласа, в частности, помещенная в нем карта с границами территорий широкого распространения пород ЛК, составленная П.А. Соловьевым, имеет ту же основу.
Специальное содержание приведенных карт было разработано в результате анализа доступной автору информации. Она включает в себя фондовые материалы Института мерзлотоведения, ряд изданных трудов и описание отдельных разрезов пород ЛК, которые в 1965-2005 гг. изучались при участии автора в различных районах Якутии.
Рис. 2. Схематическая карта районирования восточносибирской части Якутии и арктических островов с породами ледового комплекса (ПЛК): 1 - широкое; 2 - фрагментарное распространение ПЛК; 3 - спорадическое распространение ПЛК на равнинах; 4 - спорадическое распространение ПЛК в рельефе плато, нагорий и гор; 5 - смежная с Якутией территория; 6 - географическая граница; 7 - административная граница; 8 - физико-географическое подразделение: Средняя Сибирь (I); Восточная Сибирь (III); Арктические острова (V); 9 - местоположение разреза пород ледового комплекса, исследование которых проводилось с участием автора, и год (годы) этих исследований
Широкое распространение пород ЛК наблюдается в основном в пределах низких (< 100 м) равнин (Мельников, 1970, Соловьев, 1989а). Однако в рельефе Центральной Якутии граница области широкого распространения этих пород проводится по горизонтали 250 м.
Спорадическое распространение пород ЛК выявляется в том случае, когда занятая ими территория имеет меньшую площадь, чем площадь участков той же области, свободных от таких пород (Мельников, 1970). Спорадическое развитие пород ЛК установлено севернее Оленекской протоки в дельте р. Лены и на Земле Бунге, а по склонам плато и гор Якутии наблюдалось в интервале альтитуд 400-700 м. Более высокие уровни гор также относятся к местам спорадического распространения пород ЛК (см. рис. 2). Но преобладание крутых и средней крутизны склонов, по-видимому, сильно ограничивает развитие таких пород в горах.
Фрагментарное распространение пород ЛК имеет место на склонах плато и гор. Эти склоны, расположенные в основном ниже горизонтали 400 м, осложняются образованием неактивных криопланационных террас. Их площадки несут на себе покров экстранивитов.
Распределение пород ЛК осложняется глубиной и густотой расчленения неактивных криопланационных террас, их сохранностью и другими факторами. Так, район мыса Святой Нос, характеризующийся широким распространением пород ЛК (см. рис. 2), представляет собой неоднородную по рельефу территорию. Здесь наряду с криопедиментами, где сплошь развиты породы ЛК, выделяются уровни фрагментарного и спорадического распространения подобных пород. Эти уровни - площадки неактивных криопланационных террас - находятся выше 40-метровой изогипсы на сопке Сюрех-Тас (394 м) и горе Хаптагай (389 м).
Итак, размещение пород ЛК зависит от их гипсометрического положения. Наряду с областями их широкого и спорадического распространения в Якутии имеются территории фрагментарного распространения таких пород.
По разрезам, изучавшимся при участии автора, продукты нивального литогенеза (экстранивиты) и субнивальный элювий доминируют среди пород ледового комплекса. Нивальная гипотеза их генезиса позволяет объяснить неравномерное распределение насыщенных повторно-жильным льдом толщ пылеватого грунта в рельефе междуречий Якутии (курсив наш - В.К.). Это - первое защищаемое положение данной диссертации.
Глава 4. Многолетнемерзлый аллювий и породы ледового комплекса
В этой главе показано различие строения пород ЛК и льдистого аллювия одной и той же области. В качестве примера исследуется территория Анабаро-Оленекского междуречья от 70° до 74° с.ш., дренируемая малыми реками (Эбелях, Маспакы, Хадыга, Маят, Нучча-Джиелех). Она обеспечена необходимыми разрезами льдистых толщ. В 1965-1967 и 1978-1979 гг. при участии автора этой работы проводилось изучение строения пород ЛК и льдистого аллювия по горным выработкам Амакинской экспедиции в таежной зоне Анабаро-Оленекского междуречья (Куницкий, 1972, 1978а, б, 1981). Позже изучение льдистых толщ тундровой зоны Анабаро-Оленекского междуречья было продолжено автором в коллективах российско-германской экспедиции «Lena-Anabar 2003» и российско-германской экспедиции «Coast 1-2005» (Куницкий, 2005; Григорьев, Куницкий, Большиянов и др., 2006).
В данной главе приводится детальное описание льдистых пород Эбеляхского района и Джиелехской области. Последняя охватывает часть низкого (альтитуды < 50 м) подножия кряжа Прончищева. Более высокие отметки имеет территория Эбеляхского района. Его западная граница проходит по среднему течению р. Анабар. Восточная граница этого района проводится под 117° в.д.
Схематический профиль правобережья р. Анабар, построенный по данным горных выработок разведочной линии 1502 Амакинской экспедиции, которые документировались при участии автора этой работы, приводится на рис. 3.
Рис. 3. Схематический профиль правобережья р. Анабара. Нормальный аллювий: 1 - русла; 2 - низкой и средней поймы; 3 - высокой поймы; 4 - I надпойменной террасы c ПЖЛ; 5 - гетерогенные отложения II надпойменной террасы с ПЖЛ; 6 - делювий; 7 - карбонатные породы; 8 - индекс возраста отложений; разведочная канава (9), шурф (10) и их номера
Приведенный профиль и дополняющие его в работе частные профили отдельных шурфов разведочной линии 1502 свидетельствуют о сложной структуре многолетнемерзлой толщи нормального аллювия. В разрезах поймы и надпойменных террас эта толща подстилается донным криогенным элювием, который представлен щебнем с корками и гнездами льда (без ПЖЛ). Донный криогенный элювий перекрывается русловыми отложениями (галечники с корками льда). Выше в разрезе ш. 16 залегают пойменные фации (пески, супеси, суглинки с ПЖЛ), а в разрезе ш. 17 - фация староречья (суглинки с косой линзовидной криогенной текстурой). Фация староречья перекрывается осадками болотной фации, которые состоят из автохтонного торфа с ПЖЛ.
Низы разреза второй надпойменной террасы, залегающие глубже 11 м (см. ш. 18), напоминают строение заболоченной (с торфяником) части первой надпойменной террасы.
Верхи разреза второй надпойменной террасы относятся к склоновым образованиям. По данным ш. 18, они подразделяются на делювий и отложения проблематичного генезиса.
Отложения проблематичного генезиса содержат расщепленные клинья повторно-жильного льда в разрезе ш. 18. Образование подобных клиньев объясняется их развитием в подвижном и маломощном слое «…формосохраняемости», где трещины «…не заплывают и в случае солифлюкции смещаются вместе с этим слоем вниз по склону» (Гравис, 1969, стр. 25). Однако генезис пачки осадков с расщепленными клиньями льда в разрезе ш. 18 следует связывать, вероятно, не только с солифлюкционными процессами. Песчаный состав, горизонтальная слоистость и несогласное залегание этой пачки на суглинке свидетельствуют о большой роли текучих вод в ее накоплении. Возможно, ее аккумуляция с образованием террасоувала (Карташов, 1966) происходила при участии нивальных процессов, протекавших в зоне тылового шва второй надпойменной террасы р. Анабара.
Нерасщепленные жилы льда в разрезе ш. 18, а также в разрезах шурфов 16, 17 наблюдались среди отложений пойменной фации аллювия. Эти жилы, сингенетические относительно вмещающих слоев, выклиниваются в подстилающих пойменную фацию породах. Слои с «хвостами» не расщепленных жил льда в разрезе ш. 16 представлены галечником (русловые отложения первой надпойменной террасы), в разрезе ш. 17 - суглинками с косой линзовидной криогенной текстурой (отложения староречья второй надпойменной террасы), а в разрезе ш. 18 - торфом, слагающим болотную фацию аллювия второй надпойменной террасы р. Анабар.
Льдистый делювий без ледяных жил венчает мерзлую толщу на склоне долины р. Анабар (см. рис. 3). Он накопился, вероятно, в деятельном слое с неровной поверхностью, осложненной мелкими ложбинами без выраженного русла (делли). Подобный делювий малой мощности (1,0-2,0 м), представленный супесями и суглинками с большим (40-50%) объемным содержанием сегрегационного льда, вскрывается выработками на пологой части склонов и более высоких уровней Анабаро-Оленекского междуречья.
Сложное строение имеет аллювий в долине р. Эбелях. Это наглядно показывает схематический профиль, составленный по данным описания разрезов горных выработок линии 216 Амакинской экспедиции, проведенного при участии автора этой работы (рис. 4).
Рис. 4. Схематический профиль разведочной линии 216. Аллювий: 1 - русла, низкой и средней поймы (Q42); 2 - высокой поймы с ПЖЛ (Q41); 3 - I надпойменной террасы с ПЖЛ (Q34); 4 - II надпойменной террасы с ПЖЛ (Q32-3); 5 - III надпойменной террасы с ПЖЛ (Q31); 6 - делювий; 7 - элювий; 8 - доломиты кембрия; канава (9), шурф (10) и их номера
Приведенный профиль позволяет судить о строении выполняющих долину р. Эбелях четвертичных отложений. Их толща, несмотря на малую мощность (< 10 м), характеризуется весьма неоднородным составом и неравномерным распределением ископаемого льда. Так, аллювий III надпойменной террасы в разрезе ш. 48 л имеет мощность 5 м. Представленные щебнем, дресвой и гравийно-галечным материалом слои 6-7 этого разреза относятся к низам речных отложений. Отдельные крупные гнезда льда слоя 7 достигают в поперечном сечении 5-7 см. Отложения русловой фации залегают на донной разновидности криогенного элювия. Перекрываются здесь русловые отложения осадками фации староречья III надпойменной террасы р. Эбеляха.
Осадки фации староречья представлены торфянистой супесью в разрезе ш. 48 л (слой 5). Они содержат замытые стебли мхов, трав, а в своей нижней части включают зерна гравия и гальку. Косая линзовидная криогенная текстура слоя 5 свидетельствует о накоплении этих осадков в условиях гидрогенного талика, который промерзал снизу и с боков. Торфянистая супесь (слой 5) перекрывается осадками фации прирусловых отмелей.
Фация прирусловых отмелей, перекрывающая торфянистую супесь, в разрезе ш. 48 л состоит из песчаного материала с примесью гальки (слой 4). Этот слой содержит в себе лед-цемент и тонкие (первые миллиметры) корки льда, которые обычно подстилают зерна гальки и гравия, а местами обволакивают их.
Перекрывается слой 4 осадками пойменной фации, которые имеют преимущественно песчаный состав (слой 3). Слой 3 разреза ш. 48 л содержит лед-цемент и пронизывается ископаемой жилой льда.
Аллювиальные фации III надпойменной террасы р. Эбеляха перекрываются делювием (см. рис. 4). Плащ делювия состоит из насыщенных сегрегационным льдом супесей.
Вскрытая выработками разведочной линии 216 мерзлая толща осадков русла, поймы и надпойменных террас р. Эбеляха представляет сложное сочетание геокриологических фаций. Мерзлотно-фациальная пестрота - признак строения нормального аллювия и в других разрезах долины р. Эбеляха. Следует отметить, что здесь не всегда такой аллювий залегает на породах палеозоя. Местами он перекрывает песчано-глинистые толщи мезозоя. Эти толщи рассматриваются в качестве инфлювия отдельных форм карбонатного карста.
По данным разведочной линии 216, некоторые фации нормального аллювия высокой поймы и надпойменных террас р. Эбеляха почти на 1/2 своего объема представлены льдом. Это сближает их разрезы с разрезами пород ЛК. Правда, в отличие от насыщенных повторно-жильным льдом фаций нормального аллювия, отложения ЛК имеют иное строение и находятся, как правило, вне меандровых поясов исследуемой территории.
В данной главе дается также представление о структуре пород ЛК и перигляциального аллювия в районе п. Амакинского.
В окрестностях п. Амакинского геокриологическая документация горных выработок разведочной линии 544 и линии 1 проводилась в апреле - мае 1967 г. В том же году после схода снежного покрова здесь были выполнены геоморфологические наблюдения. Они сопровождались дешифрированием АФС и охватили часть этой территории вдоль водотоков (Эбелях, Кумах-Юрэх, Моргогор), а также по оси разведочной линии 1 с выходом к термокарстовым озерам Маспакы-Эбеляхского водораздела.
Нормальный аллювий подразделяется в исследуемом районе на отложения поймы и трех надпойменных террас. Их разрезы, как показывает геокриологическая документация шурфов разведочной линии 544, характеризуются наличием ПЖЛ. В то же время, судя по описанию разрезов разведочной линии 1, ископаемые тела повторно-жильного льда имеются вне меандровых поясов рассматриваемой территории. Эти тела, перекрытые льдистым делювием, находятся среди покровных образований Маспакы-Эбеляхского плато.
Покровные образования проблематичного генезиса пройдены на полную мощность шурфами разведочной линии 1. Эта линия пересекает отдельные ступени рельефа, слабо выраженные на северном склоне пластового карбонатного Маспакы-Эбеляхского плато.
Схема распределения нормального аллювия и пород ЛК, составленная для северного склона Маспакы-Эбеляхского плато по материалам Амакинской экспедиции, собранным при участии автора этой работы, приводится на рис. 5.
Рис. 5. Схема распределения нормального аллювия и пород ЛК: 1 - меандровый пояс с нормальным аллювием; 2 - уровень рельефа с фрагментами пород ЛК; 3 - склоны увалов с неглубоким залеганием и выходами карбонатных пород; 4 - былары; разведочная канава (5), шурф линии 544 (6), шурф линии 1 (7) и их номера; 8 - ось профиля
Одна из ступеней исследуемого склона Маспакы-Эбеляхского плато находится южнее разведочной линии 1. Эта ступень с альтитудами 190-225 м представляет собой холмистую равнину с образованием торфяных болот и термокарстовых озер (см. рис. 5).
Подобная, хотя и менее высокая ступень того же плато стала местом проходки пяти шурфов разведочной линии 1 (см. рис. 5, ш. 1009 - ш. 1013). Эта поверхность с альтитудами 180-190 м имеет особый пятнистый (шагреневый) рисунок на АФС, так как осложняется образованием быларов - малых термокарстовых форм. Их глубина здесь меньше 1 м, пологие борта усеяны выпуклыми полигонами, а поверхность почти горизонтального дна заболочена. Дно быларов часто служит началом ложбин стока (делли), что препятствует скоплению поверхностных вод в этих блюдцах. Лишь некоторые былары залиты водой и выделяются как лужи.
Еще одна ступень северного склона Маспакы-Эбеляхского плато с альтитудами 160-180 м находится к северо-западу от ш. 1009 (см. рис. 5). Пологая поверхность этой ступени пересекается мелкими ложбинами стока. Отдельные былары в верховьях таких ложбин наблюдались на участке проходки шурфов 1003, 1004.
Эти три ступени рельефа Маспакы-Эбеляхского междуречья напоминают неактивные криопланационные террасы (Demek, 1968). Пологая площадка в верхней части левого склона долины р. Эбеляха, где был пройден ш. 1001 линии 1 (см. рис. 5), является, вероятно, так же фрагментом неактивной криопланационной террасы.
Склон плато на участке проходки ш. 1001 характеризуется крутизной 3°. Пройденный между ложбинами стока ш. 1001 вскрыл сверху вниз следующий разрез (с сокращением).
Рис. 6. Схематический профиль северной стенки ш. 1001:
1 - почвенно-растительный слой; 2 - суглинок светло-серый; 3 - суглинок желтовато-серый; 4 - дресва, щебень, глыбы доломита в виде отдельных включений; 5 - лед-цемент; 6 - крупная линзовидная криогенная текстура; 7 - ледяной поясок; 8 - ПЖЛ; 9 - граница сезоннопротаивающего слоя
Слой 1 (0,00-0,15 м) - почвенно-растительный горизонт. Суглинок темно-коричневый с корнями деревьев. Лед-цемент. Мощность - 0,15 м.
Слой 2 (0,15-0,45 м) - суглинок светло-серый, пылеватый с отдельными зернами дресвы и щебня. Лед-цемент. Мощность - 0,3 м.
Слой 3 (0,45-1,5 м) - суглинок светло-серый, пылеватый с включением отдельных глыб, разрозненного щебня доломитов и древесных обломков. Крупная линзовидная криогенная текстура с горизонтальными и наклонными прослоями льда. Мощность - 1,05 м.
Слой 4 (1,5-3,0 м) - суглинок желтовато-серый, пылеватый с включением отдельных глыб и щебня доломитов. Тонкая линзовидная криогенная текстура с редкими ледяными поясками, верхняя граница которых осложняется лучевидными прожилками льда, и повторно-жильный лед. Ледяная жила с неровными боковыми контактами (плечики) по северной и восточной стенкам шурфа. Видимая мощность - 1,5 м.
Низы приведенного разреза характеризуются как фрагменты отложений ЛК (слой 4). Вместе с тем слой 4 разреза ш. 1001 по составу и криогенному строению, а также по своему положению в рельефе напоминает собой проксимальную сервию, или пачку, экстранивитов (см. рис. 1). Делювий (слои 1-3) с размывом перекрывает эту пачку в разрезе ш. 1001.
Аналогичная пачка экстранивитов, перекрытая делювием, наблюдалась в строении почти горизонтальной части водораздела при документации шурфов 1002-1004 (см. рис. 5). Мощность щебнистых суглинков, относящихся к этой пачке, варьировала здесь от 0,3 м (ш. 1002) до 2,1 м (ш. 1004). Постель экстранивитов в разрезах данных шурфов представлена сильно выветренным доломитом. Его обломки и доломитовую муку здесь, вероятно, следует рассматривать как субнивальный элювий.
Иное строение имеет плато на участке проходки шурфа 1005. Этот шурф, заданный на пологом (< 2°) склоне водораздела, вскрыл сверху вниз следующий разрез.
Рис. 7. Схематический профиль южной стенки ш. 1005:
1 - почвенно-растительный слой; 2 - суглинок с обломками древесины; 3 - суглинок с погребенными in situ нитевидными корнями трав; 4 - песок с фрагментами песчаника; 5 - глина; 6 - доломитовая мука; 7 - щебень доломита в виде отдельных включений; 8 - лед-цемент; 9 - крупная линзовидная криогенная текстура; 10 - ледяной поясок; 11 - ПЖЛ; 12 - косая линзовидная криогенная текстура; 13 - корки и гнезда льда; 14 - граница деятельного слоя
Слой 1 (0,0-0,1 м) - почвенно-растительный горизонт. Суглинок темно-коричневый с корнями деревьев. Лед-цемент Мощность - 0,1 м.
Слой 2 (0,1-0,4 м) - суглинок светло-серый, пылеватый, с включением разрозненных зерен дресвы и щебня. Лед-цемент. Мощность - 0,3 м.
Слой 3 (0,4-1,8 м) - суглинок светло-серый пылеватый, с включением разрозненных зерен дресвы и сильно выветренного щебня доломитов. Очень льдистый грунт. Крупная линзовидная криогенная текстура с горизонтальными и наклонными прослоями льда. Мощность - 1,4 м.
Слой 4 (1,8-6,0 м) - суглинок светло-серый, пылеватый с включением разрозненных зерен дресвы, сильно выветренного щебня доломитов и нитевидных корней трав. Тонкая линзовидная криогенная текстура с вогнутыми поясками льда и повторно-жильный лед. Широкая ледяная жила имеет ровную оплавленную верхнюю границу. Вогнутые пояски являются сгущениями тонких шлиров и мелких прожилков льда. Мощность - 4,2 м.
Слой 5 (6,0-6,2 м) - песок фисташковой окраски, мелкий, с отдельными кусочками песчаника того же цвета. Лед-цемент. Мощность - 0,2 м.
Слой 6 (6,2-7,0 м) - глина черного цвета (напоминает сажу), вязкая, пластичная, с незначительной примесью песчаных зерен, льдистая. Наклонные (15°) на север и достаточно протяженные (0,4-0,5 м) линзы и прослои льда толщиной 2-3 см образуют косую слоистую криогенную текстуру в разрезе. Мощность - 0,8 м.
Слой 7 (7,0-7,7 м) - супесь ярко-желтая (доломитовая мука), неслоистая, обогащенная дресвой, сильно выветренным щебнем и глыбами доломита. Корки и гнезда льда. Видимая мощность - 0,7 м.
Три нижних слоя (слои 5-7) приведенного разреза относятся к инфлювию. Вероятно, эти породы выполняют обширную карстовую или эрозионно-карстовую депрессию, которая практически не выражена в рельефе исследуемой части Маспакы-Эбеляхского междуречья (см. рис. 5). Многолетнемерзлая толща инфлювия видимой мощностью 1,7 м перекрывается экстранивитами (слой 4) в разрезе ш. 1005. Подстилается здесь эта толща, судя по всему, карбонатными породами.
Перекрытый льдистым делювием слой 4 (экстранивиты) в разрезе ш. 1005 представлен пылеватыми суглинками с захороненными in situ нитевидными корнями трав. Эти суглинки с тонкой линзовидной криогенной текстурой содержат в себе ледяные пояски и повторно-жильный лед. По нашей схеме, их накопление происходило в условиях полигональной поверхности нивального луга (см. рис. 1). Учитывая это и геоморфологическую позицию разреза ш. 1005, пройденные им суглинки с повторно-жильным льдом следует относить к дистальной сервии (пачке) экстранивитов.
Подстилаются экстранивиты в разрезе ш. 1005 мелким песком фисташковой окраски с поровым льдом (слой 5). Находки кусочков песчаника того же фисташкового цвета в массе этого песка позволяют рассматривать слой 5 разреза ш. 1005 как песчаник, большей частью разрушенный и на месте превращенный в песок процессами выветривания. Такие процессы протекали, вероятно, в условиях нивального мерзлотного ландшафта.
Другие пески наблюдались в постели экстранивитов по разрезу ш. 1008 (см. рис. 5). Данный шурф был пройден между быларами и вскрыл сверху вниз следующий разрез.
Рис. 8. Схематический профиль восточной стенки ш. 1008:
1 - почвенно-растительный слой; 2 - суглинок с обломками древесины; 3 - зерна дресвы и щебня карбонатных пород; 4 - суглинок с погребенными in situ нитевидными корнями трав; 5 - песок белый; 6 - гравий и галька экзотических пород в виде отдельных включений; 7 - песок желтый; 8 - лед-цемент; 9 - крупная линзовидная криогенная текстура; 10 - ледяной поясок; 11 - ПЖЛ; 12 - повторно-жильный лед с песчаными клиньями; 13 - гнезда и корки льда; 14 - граница сезоннопротаивающего слоя
Слой 1 (0,0-0,1 м) - почвенно-растительный горизонт. Суглинок темно-серый с корнями деревьев. Лед-цемент Мощность - 0,1 м.
Слой 2 (0,1-0,3 м) - суглинок светло-серый, пылеватый, с включением разрозненных зерен дресвы и щебня. Лед-цемент. Мощность - 0,2 м.
Слой 3 (0,3-1,8 м) - суглинок светло-серый, пылеватый, с включением разрозненных зерен дресвы, сильно выветренного щебня доломитов и древесных обломков. Крупная линзовидная криогенная текстура. Мощность - 1,5 м.
Слой 4 (1,8-4,0 м) - суглинок светло-серый, пылеватый, с разрозненными зернами экзотического гравия и погребенными в прижизненном положении нитевидными корешками трав. Тонкая линзовидная криогенная текстура с ледяными поясками и повторно-жильный лед. Широкая (> 1,7 м) ледяная жила имеет оплавленную верхнюю границу и осложненный пологими плечиками боковой контакт. Мощность - 2,2 м.
Слой 5 (4,0-5,5 м) - песок белый, мелкий, слоистый, преимущественно кварцевый, с разрозненными зернами гальки и гравия экзотических пород (кремень, роговики, яшма, кварцит). Повторно-жильный лед с песчаными клиньями. Ледяная жила сверху внедряется в этот лед, который связан ледяными поясками с вмещающей породой. Вмещающая порода содержит, кроме того, лед-цемент. Мощность - 1,5 м.
Слой 6 (5,5-9,0 м) - песок желтый, мелкий, пылеватый, обогащенный доломитовым щебнем, содержащий разрозненные включения гравия и гальки экзотических пород. Отдельные ледяные корки, гнезда и повторно-жильный лед, содержащий песчаные клинья. Жила такого льда, сверху внедренная в слой, выклинивается в нем на глубине 6 м. Видимая мощность слоя - 3,5 м.
Присутствие песков с разрозненными зернами гравия и гальки экзотических пород и сингенетическими телами повторно-жильного льда - характерная особенность приведенного разреза. В свое время льдистые пески этого разреза (слои 5-6) и ряда других разрезов карбонатного пластового Анабаро-Оленекского плато относились к половодно-ледниковым отложениям Q3 (Куницкий, 1978, 1981). Позже изучение разреза подобных слоев Анабаро-Оленекского междуречья коллективом российско-германской экспедиции «Lena-Anabar 2003» и российско-германской экспедиции «Coast 1-2005», проведенное при участии автора этой работы, позволило ему изменить свое мнение о генезисе вскрытых ш. 1008 песков (слои 5-6) и отнести их к отложениям перигляциального аллювия Q3 (Григорьев, Куницкий, Большиянов и др., 2006).
Следует отметить весьма резкую границу, которая на глубине 4 м прослеживается в разрезе ш. 1008 между перигляциальным аллювием и перекрывающим суглинком. Этот светло-серый суглинок с погребенными в прижизненном положении нитевидными корнями трав и повторно-жильным льдом (слой 4), относящийся к экстранивитам, характеризуется наличием ледяных поясков, припаянных к осложненному плечиками боковому контакту ледяной жилы, и тонкой линзовидной криогенной текстурой вмещающего грунта. Иное криогенное строение имеет перигляциальный аллювий, слой которого непосредственно подстилает экстранивиты в разрезе ш. 1008 (слой 5). Этот слой белого песка содержит в себе грунтово-ледяную сингенетическую жилу (см. рис. 8), что существенно отличает разрез вышележащего суглинка с ледяной жилой (слой 4) от разреза рассматриваемого песка.
Различие между перигляциальным аллювием и толщами экстранивитов отчетливо выявляется и для северной части Анабаро-Оленекского междуречья, принадлежащей к Джиелехской области фрагментарного распространения пород ЛК.
Джиелехская область фрагментарного распространения пород ЛК подразделяется на равнинную (или приморскую) и горную часть. Горная часть этой области соответствует расчлененным склонам, с многочисленными выходами дислоцированных мезозойских пород (песчаники, алевролиты, аргиллиты) кряжа Прончищева. Приморская часть Джиелехской области охватывает менее расчлененное подножие кряжа Прончищева, где выходы скальных пород встречаются редко, а облик местности определяется развитием ландшафтов едомы.
...Подобные документы
История развития методов определения возраста Земли. Методы восстановления физико-географической обстановки прошлых эпох и движений земной коры. Фациальный анализ морских и континентальных отложений. Анализ геологических и палеогеографических карт.
реферат [22,8 K], добавлен 24.05.2010Принципы классификации обломочных пород, основные представители осадочных пород. Характеристика свойств грубообломочных пород. Глыбовые, галечные и щебеночные, гравийные и дресвяные породы, специфика классификации песчаных отложений, минеральный состав.
реферат [15,9 K], добавлен 24.08.2015Палеотектонические условия отложений ордовика и силура. Климатическая и биогеографическая зональность, полезные ископаемые. Состав и строение осадочных горных пород. Разрез палеозойско-мезозойских образований. Описание шлифов скважины Ледянская 358.
курсовая работа [6,2 M], добавлен 27.03.2013Характеристика глубоководных морских отложений. Турбидные потоки высокой и низкой плотности. Обобщенный разрез турбидитовой пачки. Обстановки осадконакопления, в которых зафиксированы турбидиты. Результаты изучения современных континентальных окраин.
курсовая работа [569,2 K], добавлен 16.12.2014Методика изучения склонов и склоновых отложений. Схема описания оползней. Методика изучения флювиального рельефа и аллювиальных отложений. Овражный и балочный аллювий. Изучение надпойменных террас. методика изучения карстового рельефа местности.
реферат [584,7 K], добавлен 13.09.2015Обзор условий осадконакопления палеоценовых отложений в долине р. Дарья. Стратиграфия палеоценовых отложений центральной части Северного Кавказа. Определение фаций, в которых сформировались осадки, возраста отложений, эвстатических колебаний уровня моря.
дипломная работа [8,3 M], добавлен 06.04.2014Охрана труда при проведении работ в грунтовой лаборатории и компьютерном классе. Условия осадконакопления аллювиальных отложений. Надпойменные террасы реки Сож. Структурно-текстурные особенности аллювиальных отложений долинного комплекса реки Сож.
курсовая работа [962,1 K], добавлен 17.02.2014Положения теории нафтидогенеза. Характеристика материнских отложений. Параметры, определяющие температуру отложений. Зоны катагенеза интенсивной генерации УВ. Модель распространения тепла в разрезе осадочной толщи. Теплофизические свойства отложений.
презентация [2,1 M], добавлен 28.10.2013Изучение плотностных, электрических и тепловых свойств горных пород. Определение влажности грунта методом высушивания до постоянной массы, анализ его плотности. Исследование гранулометрического и минерального состава намывных отложений ситовым методом.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 28.01.2013Основные этапы развития учения о нефтегазоносных бассейнах. Принципиально новый этап изучения осадочных бассейнов. Элементы районирования нефтегазоносных бассейнов. Очаги нефтегазообразования и зоны нефтегазонакопления. Литогенез глубоководных осадков.
реферат [39,3 K], добавлен 24.01.2011Северо-Восточный Кавказ как старейший нефтегазодобывающий район Российской Федерации, некоторые аспекты истории его исследования. Краткая характеристика основных исторических этапов изучения майкопских отложений. Направления исследовательской работы.
контрольная работа [55,1 K], добавлен 23.10.2011Формирование геологических тел осадочного происхождения. Вещественно-генетические составляющие осадочных пород. Аутигенная природа минералов. Первичный и вторичный минеральный состав осадочных пород. Формирование отшнурованных и остаточных бассейнов.
курсовая работа [230,1 K], добавлен 13.11.2011Тектоническое районирование и литолого-стратиграфическая характеристика фундамента и осадочного чехла Баренцевоморского региона. Факторы и шкала катагенеза, используемые при оценке катагенетических изменений исследуемых отложений Адмиралтейского мегавала.
дипломная работа [4,8 M], добавлен 04.10.2013Характеристика трех зон в толще осадочных образований по Соколову. Закономерности расположения месторождений нефти и газа в земной коре. Структура осадочных пород. Влияние тектоно-сейсмических процессов на генерацию углеводородов органическим веществом.
реферат [27,7 K], добавлен 22.11.2012Стратиграфия кайнозойских отложений континентальной части Дальнего Востока (Приамурья). Палеогеновая, неогеновая и четвертичная системы. Особенности изучения ископаемых организмов: радиолярий, фораминифер, диатомовых водорослей, моллюсков и флоры.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 11.02.2015Стратиграфическое положение отложений баженовской свиты. Нефтегазоносность отложений баженовской свиты. Вещественный состав литотипов, по результатам рентгенофазового анализа. Пустотно-поровое пространство и распределение битумоидов в литотипах.
дипломная работа [9,0 M], добавлен 13.06.2016Общее описание и характерные черты осадочных горных пород, их основные свойства и разновидности. Типы слоистости осадочных горных пород и структура. Содержание и элементы обломочных пород. Характеристика и пути образования химических, органогенных пород.
реферат [267,1 K], добавлен 21.10.2009Анализ палеозойской эратемы. Особенности отложений нижнего карбона. Минералогический состав толщи мезозойской эратемы. Отложения палеогеновой системы в городе Томск. Новомихайловская свита, мощность отложений. Верхнечетвертичное и современное звено.
доклад [9,9 K], добавлен 07.10.2012Изучение коллекторских свойств пород на больших глубинах и их нефтегазоносности. Факторы, влияющие на качество пород разных типов. Эволюция осадочных пород при погружении, возникновение в них нового порового пространства в процессе их погружения.
курсовая работа [590,2 K], добавлен 24.05.2012Феномен влияния магнитного поля на водные растворы и другие немагнитные системы. Проблема снижения величины отложений из жесткой воды на поверхностях трубопроводов при магнитной обработке воды. Основные различия кристаллохимического состава отложений.
реферат [1,1 M], добавлен 03.03.2011