Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

VI. 4. КРИОГЕННОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ВУЛКАНОГЕННЫХ БАССЕЙНОВ



Вулканогенные бассейны (ВБ) образуют бассейны стока, приуроченные к конусам вулканов, вулканическим плато или потокам застывших лав. Они содержат трещинные, порово-трещинные и трещинно-жильные подземные воды в лавах и со­путствующих им породах, туфах и других пирокластах. Этими породами сложены вулканогенные напластования, перекрываю­щие ГМ и АБ.

Нижняя поверхность вулканогенного этажа ВБ неровная,, с крупными понижениями, приуроченными к депрессиям исход­ного эрозионно-тектонического рельефа, и поднятиями над меж­дуречьями, перекрытыми лавами. Рельеф верхней поверхности вулканогенного этажа представляет собой в основном плато-образные возвышенности и горы, конусы потухших и действую­щих вулканов с кальдерами, лавовые плато и т. д. Сток в ВБ зависит от характера рельефа и строения вулканогенного эта­жа, но в большей части структур имеет в целом центробежную направленность.

На территории криолитозоны ВБ развиты на Северо-Вос­токе СССР в пределах Охотско-Чукотского вулканогенного пояса, в Корякской горной области и на Камчатке, на Сихотэ-Алине, в горах Дальнего Востока и Забайкалья. В целом эти структуры, а особенно их преобразования многолетним промер­занием изучены слабо. Поэтому в настоящее время можно го­ворить только о возможных криогенных преобразованиях ВБ„ исходя из общих черт их геологического строения и гидрогео­логических особенностей, установленных в пределах других регионов, и известных закономерностей многолетнего промер­зания.

По геологическому строению и морфологии рельефа по­верхности ВБ разнообразны. Они представлены нагорьями, ба­зальтовыми плато (Камчатка), вулканическими поднятиями (Сихотэ-Алинь и Приохотье), вулканическими долинами, деп­рессиями и грабенами (Забайкалье, юг Камчатки), вулканиче­скими платообразными возвышенностями и горами (Охотско-Чукотский пояс), вулканическими кальдерами в районах совре­менной вулканической активности (Камчатка). Вулканические образования покрова ВБ представляют собой субгоризонтально и наклонно залегающие пласты, потоки, покровы эффузивов и туфов, иногда сложно переслаивающиеся с туфогенными и нормальными осадочными породами, прорванными интрузив­ными телами. В одних разрезах преобладают лавы, в других — пирокласты. Пласты и линзы пород имеют различный характер и неодинаковое содержание пустот; фильтрационные свойства и водообильность их изменяются в очень большом диапазоне. Особым разнообразием состава, формы тел, условий залегания


и распределения в них пустотности отличаются эффузивные породы. Все это создает сложный в разрезе и по простиранию характер обводнения чехла ВБ.

Следует подчеркнуть, что вулканогенные образования, под«> верженные интенсивным процессам прогрессивного катагенеза, легко поддаются выветриванию, а в районах продолжающейся вулканической активности они испытывают влияние магмати­ческой деятельности. На них почти повсеместно воздействуют тектонические процессы. Все указанные эндогенные и экзоген­ные процессы приводят к снижению пустотности и, как след­ствие, водопроницаемости эффузивов. Известно, что с увели­чением возраста эффузивы ухудшают фильтрационные свой­ства, утрачивают пластовый характер скопления вод и прибли­жаются по своим гидрогеохимическим характеристикам к мета­морфическим и интрузивным породам. Таким образом, возраст эффузивных пород и характер скопления в них вод связаны между собой. Поэтому по характеру обводненности в ВБ вы­деляются (Толстихин, Кирюхин, 1978) следующие группы эф­фузивов: 1) неоген-четвертичного возраста, отличающиеся наи­более высокой проницаемостью, водоносностью и содержащие преимущественно пластовые, поровые, трещинно-поровые, поро-во-трещинные воды, а также трещинные воды региональных зон выветривания тектонической и литогенетической трещино-ватости и локально распространенные трещинно-жильные ©оды зон тектонических нарушений; 2) палеогенового возраста, со­держащие в одинаковом соотношении указанные выше катего­рии пластовых и трещинных вод; 3) верхнемелового возраста, в которых преобладающее распространение имеют трещинные воды зоны региональной тектонической и литогенетической тре-щиноватости при подчиненной роли пластовых вод; 4) нижне­мелового возраста, содержащие главным образом трещинные категории вод при спорадическом распространении пластовых. В эффузивных породах юрского и более древнего возраста пластовые воды, как правило, не встречаются, а характер водо­носности эффузивов и метаморфических пород сходен между собой.

Исходя из описанных особенностей можно утверждать, что в сходных климатических и орографических условиях разные по возрасту и водно-фильтрационным свойствам пород ВБ про­мерзают неодинаково. Эти различия будут особенно существен­ными в пределах южной геокриологической зоны, а также юж­ной части северной геокриологической зоны (см. 1.5). Здесь влияние инфильтрации дождевых вод на температурное поле пород приводит в оптимальных условиях к формированию дождевально-радиационных таликов. На плоских вулканичес­ких плато, на вершинах и пологих склонах вулканических гор, сложенных кайнозойскими эффузивами и туфами, условия ин­фильтрации будут существенно лучше, чем на вулканогенных


образованиях мелового или юрского возраста. На первых ост­ровные мерзлые толщи будут приурочены только к участкам, сложенным с поверхности слабопроницаемыми разновидностя­ми пород с низкой пористостью, слаботрещиноватыми или сильновыветрелыми, пустоты в которых закольматированы гли­ноземом. На вторых, где породы более плотные и менее про­ницаемые, многолетнее промерзание возможно на широких площадях. Оптимальные условия для инфильтрации дождевых вод и формирования таликов будут только на участках повы­шенной экзогенной или тектонической трещиноватости. В раз­витии и распространении таликов с увеличением возраста эф­фузивного чехла все более будет проявляться влияние новей­ших и омоложенных разрывов. Эта же тенденция влияния раз­ломов, создающих резкую фильтрационную неоднородность по­род в массивах, на распределение таликов ВБ будет прослежи­ваться также по мере увеличения суровости климатических и мерзлотных условий. Например, ее следует ожидать на севере Камчатки и в Корякской горной области.

В условиях островного и прерывистого распространения мерзлых толщ питание подземных вод ВБ происходит преиму­щественно за счет инфильтрации атмосферных осадков и кон­денсации водных паров на междуречьях, а разгрузка осущест­вляется у основания склонов и в долинах рек. Развитие сплош­ных мерзлых толщ приводит к локализации питания и разгруз­ке вод водотоками в долинах. Уровни подземных вод в чехле ВБ при этом контролируются реками и ручьями долинной сети этих структур. Породы междуречных массивов, находящиеся в талом состоянии, будут сдренированы, а при промерзании перейдут в морозное состояние или будут обладать неполно выраженными типами унаследованных криотекстур и, видимо, часто сохранять проницаемость. В ВБ кайнозойского и мело­вого возраста при неполном многолетнем промерзании вулка­ногенного этажа следует ожидать перетекания вод из одних систем долин в другие и несовпадения поверхностного и под­земного стока. При этом дебиты источников и наледообразо-вание в долинах, где происходит разгрузка, могут быть весьма значительными.

В геологической истории ВБ намечаются этапы развиваю­щихся и отмирающих структур (Толстихин, Кирюхин, 1978). На первом этапе для ВБ характерно наличие холодных прес­ных инфильтрационных вод атмосферного происхождения, ло­кальных скоплений горячих и сверхгорячих вод, парогидротерм разнообразного состава и минерализации, достигающей 3—-5 г/л. Часть из них приурочена к путям движения вулканиче­ских эксгаляций и выходам их на поверхность. В таких усло­виях при развитии многолетнего промерзания в ВБ существуют вулканогенные напорно-фильтрационные талики. В стареющих ВБ такие талики отсутствуют. На обеих стадиях для ВБ ха-


рактерны мощные зоны пресных вод, хотя и различающиеся по составу. Наличие пресных вод обусловливает формирование мерзлых толщ в чехле ВБ и отсутствие криогалинных вод.

Степень криогенного преобразования В Б оценивается по сплошности мерзлых толщ и соотношению их мощностей с мощностью вул­каногенного этажа. Можно выделить: 1) ВБ островного и прерывистого неглубокого промерзания; 2) ВБ или криовул-каногенные бассейны (КВБ) сплошного неглубокого промерза­ния, в которых мощности мерзлых толщ на междуречьях мень­ше глубины эрозионного вреза, в долинах существуют сквозные водоносные талики, а в породах, слагающих междуречья, под­земные воды подмерзлотного стока имеют преимущественно свободный уровень; водообмен в таких КВБ интенсивный. 3) ВБ или КВБ сплошного глубокого промерзания. Мощности мерзлых толщ в целом меньше мощности вулканогенного по­крова, но больше глубины эрозионного вреза долин. В долинах развиты как сквозные, так и несквозные подрусловые талики. Подземные воды подмерзлотного стока в междуречных масси­вах имеют напорный характер. Водообмен локально-интенсив­ный, но в целом затрудненный.

ВБ, у которых чехол полностью проморожен, а подземные воды сохранились только в АБ или ГМ, на которые наложен вулканогенный покров, полностью теряют черты исходной гид­рогеологической структуры. Вместе с тем они приобретают чер­ты соответствующего АБ (КАБ) или ГМ (КГМ). Собственного названия такие структуры не имеют. О. Н. Толстихин предло­жил при их картировании показывать подземные воды АБ (КАБ) или КГМ, слагающего нижний ярус вулканогенной структуры, а контуром наносить границы распространения про­мороженного вулканогенного покрова.




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.