Мерзлотные явления в земной коре (кpиолитология)

Вечная мерзлота Средней Сибири.

Вечная мерзлота - мерзлые горные породы, характеризующиеся температурой от 0 и ниже, содержащие в своем составе лед и находящиеся в таком состоянии в течение длительного времени - от нескольких лет до многих тысячелетий.

Зона многолетней мерзлоты простирается до южных пределов Средней Сибири и уходит за ее границы, что существенно отличает среднюю Сибирь от Западной Сибири. Мерзлота как бы несет далеко на юг, в умеренные широты, полярные условия формирования микрорельефа, роста растений, почвообразования и водного режима. В результате создаются противоречивые условия развития органического мира при холодных грунтах с холодными грунтовыми водами и высокими температурами почв и воздуха летом.

В Средней Сибири наблюдается вечная мерзлота за исключением южной ее оконечности. Граница спускается от 60 параллели реки Енисей до Восточного Саяна, огибает его и спускается почти до истока Ангары, далее поднимается по Предбайкальской впадине, северной части Северо-Байкальского нагорья, Патомского нагорья к низовью реки Оленька, вдоль Алданского нагорья до среднего течения реки Алдан поднимается до 60 гр. с.ш. и уходит по границе Средней Сибири на север (вдоль устья реки Лена по западной оконечности Верхоянского хребта.)

По характеру распространения вечная мерзлота может быть разделена на три зоны по Сумгину 1937 г. 1) сплошная

2) мерзлота с островами талых грунтов

3) островная - острова мерзлоты среди талых пород

Каждая из трех зон характеризуется различными мощностями и температурами мерзлотных толщ. При этом внутри зон мощности и температуры изменяются в направлении с севера на юг - мощности уменьшаются , температуры повышаются.

Зона сплошной вечной мерзлоты характеризуется наибольшими мощностями мерзлотных толщь - от 500 и более до 300 м. И самыми низкими температурами- от -10 и ниже до -2 градусов. Сплошная вечная мерзлота на Средне-Сибирском плоскогорье располагается к северу от Нижней Тунгуски, на всем Таймырском полуострове, островах архипелага Северная Земля.

В зоне, где среди вечной мерзлоты встречаются острова талых пород, мощности вечномерзлотных толщ иногда достигают 250-300 м., но чаще от 100-150 до 10-12 м. Температуры от -2 до 0 гр. Этот тип вечной мерзлоты имеется на Средне-Сибирском плоскогорье между реками Нижняя и Подкаменная Тунгусками, в южной части Лено-Алданского плато с мерзлотными грунтами мощностью до 60 м.

Островная вечная мерзлота характеризуется малыми мощностями вечно-мерзлотных толщ от нескольких десятков метров до нескольких метров и температурами, близкими к 0 гр.

Мерзлотно - геологические районы вечной мерзлоты.

Северо-Таймырский район охватывает всю область нагорья Бырранга, вплоть до побережья Карского моря и моря Лаптевых. Находится в подзоне арктической тундры. Сложена палеозойскими метаморфическими осадочными и массивно-кристаллическими (граниты, траппы) горными породами интенсивно дислоцированными. В геотектоническом отношении представляет собой складчатое поднятие, осложненное надвиговыми дислокациями. Область преимущественного поднятия в четвертичный период.

Четвертичные образования представлены морскими, ледово- и ледниково-морскими галечниками, песками, супесями и суглинками (не выше 300 м. Над современным уровнем моря), моренными суглинками (главным образом в долинах верхних частей гор), маломощным аллювием разных фаций в речных долинах, маломощными озерными и болотными отл

ожениями, широко распространенными солифлюкционными образованиями на обширных пологих склонах и различными грубообломочными гравитационными - на более крутых.

В вечномерзлотном состоянии находятся все типы указанных горных пород. В немерзлотном состоянии горные породы находятся лишь под дном глубоких обширных озер и под руслом глубоких рек (Пясина, Нижняя Таймыра).

Географическое положение района между 73 и 78 гр. с.ш. обуславливают повсеместность развития вечной мерзлоты, низкую температуру и большую мощность (более 400 - 500 м.) вечномерзлотных толщ.

Вечно мерзлое состояние коренных пород фиксируется наличием льда в тектонических трещинах. В четвертичных пойменных, озерных, болотных, солифлюкционных отложениях наблюдается сингенетический тип криогенного состояния. В торфяно-иловатых и суглинистых пойменных отложениях обычны массивные решетки полигонально-жильного льда, мощностью до 5-7-10 м. И более в зависимости от мощности пойменного аллювия, свидетельствующие о сингенетичности накопления осадков и льда.

Моренные суглинки местами могут заключать погребенный глетчерный лед. Морские и ледово-ледниково-морские суглинки и глины характеризуются ледяной решеткой эпигенетического типа. Плохая выраженность решетки отчасти обусловлена малой мощностью отложений (в случае озерных осадков), отчасти - интенсивным промерзанием морских отложений по мере спада морских вод, установления низкой температуры порядка -8 -10 гр. и ниже, исключавшей дальнейшую миграцию воды в мерзлой породе.

Температура вечномерзлотных толщ от -10 до -13 гр., возможно, ниже. Все мерзлые породы весьма плотные. Возраст наиболее древних вечномерзлотных тощ (морена, отчасти морские и ледово-ледниково-морские отложения) - средне- и верхнеплейстоценовый; более молодых (аллювий в долинах, озерные и болотные, а также солифлюкционные отложени) - позднеплейстоценовый или голоценовый.

Южно-Таймырский район совпадает с зоной лесотундры и тундры, охватывает территорию Таймырской низменности, которая в геотектоническом отношении представляет собой депрессию - область преимущественного опускания в течение мезо-кайнозоя. Район сложен мощной толщей четвертичных песчано-глинистых, торфяно-иловатых осадков (морских, ледово- и ледниково-морских, аллювиальных, озерных и болотных), подстилаемых мощной толщей песчано-глинистых третичных и мезозойских отложений. В восточной части района (Ноардвик, Хатанга) отложения соленосны.

Район отличается суровым климатом, тундровым ландшафтом и относительно однородными мерзлотными условиями, так как вытянут сравнительно узкой полосой в широтном направлении (отсутствие существенных зональных изменений). Распространение вечной мерзлоты практически сплошное, талики - лишь под дном глубоких озер и под руслом глубоких рек, например Хатанги, Пясины. Мощность ее достигает 400-500 м. и более.

Вечномерзлые морские, ледово- и ледниково-морские глины и суглинки, а также некоторые озерные суглинки характеризуются криогенным строением эпигенетического типа и с не столь четким разреживанием ледяных шлиров, вследствие интенсивного промерзания их по мере спада вод и осушения (миграция воды быстро прерывалась замерзанием; установившаяся низкая температура замерзших толщ порядка -7, -9 гр. исключала дальнейшую миграцию воды в мерзлотных толщах).

Широко распространенные на низменности аллювиальные, особенно пойменные, мелководные озерные и болотные торфяно-иловатые, суглинистые и супесчаные мерзлые отложения повсеместно характеризуются сингенетическим типом строения, т.е. равномерным распределением по глубине мелкой льдистой сетки. В торфяно-иловатых и суглинистых пойменных образованиях надпойменных и современных пойменных террас обычны массивные решетки полигонально-жильного льда, достигающие мощности 10м. и более. В восточной части района, в низовьях р. Хатанги, полигонально-жильный лед в пойменных отложениях с фауной мамонта достигает мощности 40 м.

Температура вечнопмерзлотных толщ -8, -10 гр Возраст мерзлых, ледово- и ледниково-морских суглинков позднеплейстоценовый. Мерзлые аллювиальные, озерные и болотные отложения с полигонально-жильным льдом имеют голоценовый возраст. Мощные аллювиальные образования с полигонально-жильным льдом (до 40 м.) в восточной части района, по-видимому, имеют более древний средне- и верхнеплейстоценовый возраст.

Северо-Тунгусский район охватывает северную часть Средне-Сибирского плоскогорья (к северу от долины реки Подкаменной Тунгуски). Район находится в пределах разреженной тайги, а также характеризуется обширными участками тундры на возвышенных плато. В геотектоническом отношении представляет собой северную часть Сибирской платформы, область преобладавшего поднятия в четвертичный период. Район представлен в основе своей метаморфизированными осадочными свитами палеозоя, слабо нарушенными, прорванными пластовыми интрузиями траппов.