I. 1. ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНЫ

Предисловие

Около половины территории Советского Союза занято толщами многолетнемерзлых пород. В области их распростра­нения (криолитозоне) формирование, сток и разгрузка подзем­ных вод обладают существенной спецификой, которую необхо­димо учитывать при гидрогеологической съемке, при поисках и разведке источников водоснабжения, при решении различных" инженерно-геологических задач, при охране и рациональном использовании природных ресурсов. Поэтому специалисты гидрогеологи, мерзлотоведы, инженеры-геологи, а также гидро­логи, географы должны быть знакомы с гидрогеологией облас­ти распространения многолетнемерзлых пород. На геологичес­ком факультете МГУ, начиная с 1963 г., для студентов кафед­ры мерзлотоведения и преподавателей вузов — слушателей факультета повышения квалификации, специализирующихся по мерзлотоведению и гидрогеологии, читается курс «Подзем­ные воды области вечной мерзлоты». В курсах «Общая гидро­геология», «Гидрогеология» и «Гидрогеология СССР» сущест­вуют только краткие разделы, посвященные подземным водам криолитозоны, современное учебное пособие по этой дисципли­не отсутствовало.

В 1941 г. вышел в свет первый и до настоящего времени единственный учебник Н. И. Толстихина «Подземные воды мерзлой зоны литосферы». Он давно стал библиографической редкостью, а наука о подземных водах области распростране­ния многолетнемерзлых толщ горных пород с тех пор получила глубокое развитие, особенно благодаря трудам советских уче­ных Н. И. Толстихина, А. И. Калабина, П. Ф. Швецова,

B. М. Пономарева, А. И. Ефимова, О. Н. Толстихина,

C. М. Фотиева и многих других. Настоящее учебное пособие
призвано заполнить этот пробел. Оно написано в соответствии
с программой названного выше курса лекций, которая сущест­
венно совершенствовалась на протяжении последних 15 лет
как в направлении содержания, так и способа преподнесения
материала. В дополнение к программе в настоящую работу
включен краткий очерк современных представлений об облас­
ти распространения многолетнемерзлых пород — криолитозо-

не. Он призван помочь гидрогеологам и другим специалистам, не знакомым с мерзлотоведением (геокриологией), пользо­ваться настоящим учебным пособием. Обычно студентам све­дения по этому разделу излагаются в курсе «Мерзлотоведе­ние», обязательному для специальности «инженерная геоло­гия» и «гидрогеология».

При разработке структуры и написании работы автор пользовался ценными советами и замечаниями В. А. Кудряв­цева, Н. И. Толстихина, В. А. Всеволожского, М. А. Всеволож­ской, С. М. Фотиева, В. Е. Афанасенко, В. П. Волковой и И. И. Рогица, которым выражает свою искреннюю и глубокую признательность. В подготовке рукописи к печати активное участие принимали Л. Г. Фролова, Т. Н. Косаткова, С. В. Обу­хова, Г. И. Крылова, Г. П. Бойкова, за что автор приносит им свою благодарность. Автор будет признателен всем лицам, ко­торые прочтут настоящую книгу и сообщат свои замечания. Последние будут с благодарностью приняты и учтены при чтении курса лекций и подготовке книги ко второму изданию.

Гл ав а I

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ КРИОЛИТОЗОНЫ

Закономерности формирования криолитозоны, динамика и история ее развития подробно изложены в учебниках «Общее мерзлотоведение» (1978) и «Мерзлотоведение» (1981), вышед­ших в Издательстве МГУ. Настоящая глава представляет собой краткий очерк, в котором изложены сведения о совре­менном состояний, истории развития и районировании криоли­тозоны, необходимые для изложения основ учения о подземных водах территории ее современного распространения.

I. 1. ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНЫ

Криолитозона — это часть земной коры, в которой породы имеют отрицательную температуру вне зависимости от наличия и фазового состояния воды в ней. Криолитозона вклю­чает в себя мерзлые, морозные и охлажденные породы. Мерз­лые породы имеют отрицательную температуру и содержат в своем составе лед. Морозные породы, обладая отрицатель­ной температурой, не содержат воды в жидкой и твердой фа­зах. К ним относятся монолитные изверженные и метаморфи­ческие породы, а также воздушно-сухие грубообломочные от­ложения (пески, галечники и др.) и дренированные трещино­ватые скальные породы. К охлажденным принадлежат породы, имеющие температуру ниже 0° и насыщенные минерализован­ными водами. Эти соленые воды с отрицательной температурой называются криогалинными водами (Романовский, 1966), или криопэгами («криос» — холод, лед; «пэги» — холодные воды, источники). Термин «пэги» был предложен О. К. Ланге в 1933 г. Позже он использовался очень мало, но в 1969 г. Н. И. Толстихиным был введен термин «криопэги», который и получил широкое признание. В настоящее время оба термина используются как синонимы.

Время существования криолитозоны — от нескольких лет (3—5) до нескольких сотен тысяч лет. Поэтому входящие в нее мерзлые породы являются многолетнемерзлыми. В пределах континента выделяют субаэральную криолитозону, на террито­рии шельфа — субмаринную, или шельфовую криолитозону, и под ледниками субгляциальную криолитозону. В настоящей работе будут рассматриваться воды в пределах субаэральной криолитозоны. Поэтому для краткости мы будем употреблять термин «криолитозона» в понимании ее субаэральной части.

• . 5

Криолитозона в вертикальном разрезе состоит из одного и нескольких ярусов: многолетнемерзлых пород, морозных и охлажденных пород, а также переходных ярусов. В последних мерзлые породы могут сочетаться с массивами (блоками) мо­розных пород или содержать линзы охлажденных пород с крик огалинными водами (рис. 1). Верхний ярус субаэральной кри­олитозоны обычно слагают многолетнемерзлые породы. Пло­щадь распространения с поверхности многолетнемерзлых пород и криолитозоны в пределах континента практически совпадает. Поэтому, говоря о территории распространения субаэральной криолитозоны, часто употребляются термины «область распро­странения многолетнемерзлых пород», иногда «область мерз­лоты» («вечной» мерзлоты), а также «мерзлая зона земной коры» (по Н. И. Толстихину). С. М. Фотиевым (1978) предло­жен термин «криогенная область», а толщи пород с отрица­тельной температурой названы им криогенными толщами. Пос­ледние разделяются на субаэральные, субмаринные и субгля-циальные. В вертикальном разрезе они состоят из различного сочетания ярусов мерзлых, морозных и охлажденных пород.

Как видно из изложенного, единообразие в¹ терминологии отсутствует. При таком положении целесообразно руководст­воваться понятиями, которые вкладывают различные авторы в указанные термины. Так, понятия «область распространения многолетнемерзлых пород>, «субаэральная криолитозона> (или просто криолитозона) и «субаэральная криогенная область» мы считаем синонимами. Синонимами являются и термины «толща многолетнемерзлых пород», «многолетнемерзлая (или просто мерзлая) толща», «мерзлая зона земной коры», «крио­генная толща». Криолитозона в вертикальном ее разрезе соот­ветствует толще криогенных пород или криогенной толще (по С. М. Фотиеву).

Мерзлые горные породы благодаря цементирующему дей­ствию подземного льда являются криогенными водоупорами (см. II. 1). Поэтому с гидрогеологических позиций распрост­ранение многолетнемерзлых пород определяет развитие крио­генных водоупоров.

Поиск по сайту: