Файл: Втюрина, Е. А. Криогенное строение пород сезонно протаивающего слоя.pdf

Рис. 2. Схема соподчинения понятий, входящих в понятие "строение мерзлой породы"

криотекстур, предложено называть к р ио г е н ны м с л о ж е н и е м ( Втю-

рина, 1967).

Некоторое представление о соподчинении понятий по проблеме строе ния мерзлой породы дает составленная нами схема ( р и с . 2).

12

Г л а в а II

ПОДЗЕМНЫЕ ЛЬДЫ СЕЗОННОПРОТАИВАЮШЕГО СЛОЯ

Основная специфическая особенность мерзлых горных пород - на­ личие в них льда. Генетическая принадлежность льда, связанные с Этим особенности его распределения и взаимоотношения с вмещающей по­ родой определяют особенности криогенного строения мерзлых гор­ ных пород.

Ежегодное охлаждение СТС до сравнительно низких отрицательных температур при разном составе-, влажности и первичном сложении его пород, различия в режиме промерзания обусловливают возможность развития в нем весьма сложного комплекса процессов льдообразования

( т а б л . 1).

Несмотря на небольшую мощность, СТС свойственны все установ­ ленные к настоящему времени типы льдообразования, а следователь­ но, и все генетические типы подземных льдов. Однако, если сравнить классификацию типов льдообразования в СТС с ранее предложенной Е.А. Втюриной и Б.И. Втюриным (1970) общей их классификацией, по­ строенной на тех же принципах, можно заметить, что льдообразование, а значит, и подземные льды в СТС, имеют свои особенности. Это объясняется, с одной стороны, большей сложностью режима промерза­ ния СТС, с другой, - различиями во времени промерзания и пребыва­ ния в мерзлом состоянии пород СТС и ММП. Как эпигенетические, так и сингенетические ММП формируются только при одностороннем

промерзании: первые - при промерзании пород сверху, со стороны днев­ ной поверхности, вторые - снизу, со стороны подстилающих мерзлых пород. Породам СТС на преобладающей площади его распространения свойственно одновременное или разновременное двухстороннее промер­ зание. Это, естественно, накладывает своеобразный отпечаток на про­ цессы льдообразования в СТС. В его верхней части развиваются те типы и подтипы льдообразования, которые наблюдаются при формиро­ вании эпигенетических ММП, а в нижней - те из них, которые харак­ терны сингенетическим ММП. Лишь в южных районах области СТС сла­ гающие его породы промерзают в основном односторонне сверху. Пока нет данных, подтверждающих возможность полного промерзания пород СТС только снизу, однако это можно предполагать на отдельных участ­ ках субаквального СТС.

Поскольку СТС - самый верхний слой горных пород, в нем, как по­ казывают имеющиеся данные, развиваются некоторые типы льдообра­ зования, не наблюдающиеся при многолетнем промерзании.

Сравнительно высокая скорость промерзания СТС и кратковременность его пребывания в мерзлом состоянии обусловливают специфические осо-

13

.МИ 1AJiM-'-i.Oi v-. - A j i A

Пе рвичный ц е ме нт н ый л е д

Это самый распространенный из подземных льдов. Он образуется из влаги, содержащейся в породах до промерзания и является одним

из основных конституционных текстурообразующих льдов как ММП, так

иСТС. Условия, необходимые для его формирования, рассмотрены нами ранее (Втюрина, Втюрин, 1970). Диапазон их очень широк. Цементное льдообразование за счет подземных вод свойственно практически лю­ бым по составу и влажности породам, наблюдается и самостоятельно,

ив сочетании с другими типами, встречается в любом районе области СТС.

Как самостоятельное единственное по СТС данное льдообразование наблюдается значительно реже, чем в сочетании с другими типами. Исключительно первичный цементный лед может быть свойствен лишь влажным и водонасыщенным грубозернистым породам, трещиноватым коренным породам и слаборазложившемуся незаиленному торфу, цели­ ком слагающим СТС. Названные породы, кроме торфа, встречаются

в составе данного слоя в основном в северной части области СТС и

вверхнем высотном геокриологическом поясе любого района. В ниж­ нем геокриологическом поясе к участкам таких пород обычно приуро­ чены талики. Но и в северной части области СТС при грубозернистом составе его пород цементное льдообразование не всегда единственное по СТС. Важен не только состав пород, но и особенности их промер­ зания. При очень интенсивном охлаждении снизу, наблюдающемся в районах ММП с температурой -5 и ниже, в грубых сильно влажных породах СТС наряду с цементным развивается сегрегационно-цемент­ ное льдообразование.

Втрещиноватых скальных и полускальных породах, встречающихся

всоставе СТС преимущественно в верхнем геокриологическом поясе, цементное льдообразование только за счет воды, содержащейся в тре­ щинах до промерзания, видимо, явление редкое. Такие породы слагают СТС на наиболее повышенных, как правило хорошо дренированных участ­ ках. Поэтому больше оснований допустить, что заполнение трещин льдом происходит в основном после охлаждения пород до отрицательной температуры, за исключением участков субаквапьного СТС, но данных об этом пока нет.

Взоне островного распространения СТС этот вид цементного льдо­ образования свойствен слаборазложившемуся незаиленному торфу. В южных районах, где СТС приурочен в основном к торфяникам, первич­ ный цементный лед получает исключительное значение в криогенном строении СТС. Льдообразование в торфе до сих пор почти не изуче­ но. Исследования строения льда в торфе на Чукотке (Втюрина, 19636) показали, что при росте кристаллов растительные остатки почти не выталкиваются, захватываются льдом. Кристаллы оказываются как бы разделенными на части включенными в них торфяными час'тицами. Бла­ годаря этому создается впечатление микрошлировой микрослоистой сильно извилистой криотекстуры. Нередко торф, особенно моховой, пред­ ставляет собой монолитную сцементированную льдом массу даже без таких ложных шлиров.

20