VII. 3. РЕГИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ МЕРЗЛОГНО-ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

Важное значение в формировании мерзлотно-гидрогеоло-гических условий ГПО имеют региональные факторы, существо­вавшие еще до начала периода многолетнего промерзания по­род, такие, как тектоническое строение чехла АО, новейшие движения и вертикальная гидрогеохимическая зональность АБ. Наиболее ярко их влияние проявляется в северной геокриологи­ческой зоне в условиях распространения мощной древней крио­литозоны.

Влияние тектонического строения АО на мощности крио­литозоны и особенности артезианских вод прослеживается в гео­структурах разного порядка. Наиболее общей региональной за­кономерностью является зависимость мощностей криолитозоны от возраста фундамента платформы. Чем древнее возраст фун­дамента, тем меньше теплопотоки из недр Земли и больше мощ­ности криолитозоны. Так, в пределах палеозойской Восточно-Сибирской АО с породами архея и протерозоя в фундаменте теплопотоки меньше, а мощности криолитозоны, в том числе и яруса криогалинных вод, больше, чем в мезокайнозойской За­падно-Сибирской АО. В пределах последней В. В. Баулиным, А.- Л. Чеховским и другими установлено, что в Приенисейской части структуры, где фундамент сложен более древними поро­дами, мощности мерзлых толщ больше, чем в западной части, где фундамент более молодой, Это способствует ухудшению ус-» ловий водообмена с запада на восток.

На фоне этой общей закономерности проявляются и дру­гие. Установлено, что, во-первых, над выступами фундамента (при глубинах его залегания-Л200—1000 м и менее) в целом мощности криолитозоны мейыпе, чем над погружениями; во-вто­рых, в структурах платформенного чехла второго и более высо­ких порядков, представляющих собой синклинали, мощности мерзлых толщ больше, чем в осевой части и на крыльях анти­клиналей. Особенно часто мощности мерзлых толщ сокращены в структурах, где чехол разбит разрывными нарушениями как со смещениями, так и без них. Такие участки представляют со­бой гидрогеологические окна, и к ним часто приурочены выхо­ды артезианских вод по сквозным напорно-фильтращюнным таликам.

Влияние указанных геоструктурных особенностей на мощ­ности криолитозоны обусловлено: а) преимущественно застой­ным режимом вод, а.также меньшей плотностью теплового по­тока в ядрах синклинальных структур; б) более интенсивным

И* Д63

водообменом и преимущественно восходящим движением вод над поднятиями фундамента, в ядрах антиклинальных струк­тур и на участках развития разрывных нарушений, особенно омоложенных новейшими движениями. Примером может слу­жить Якутский АБ, где значительные мощности ММП (до 500—700 м) и артезианские подмерзлотные воды с застойным режимом приурочены к центральным частям тектонических впадин в чехле структуры (Линдинской, Лухинской и др.), а по­ниженные мощности (до 150—200 м) и более интенсивный водо­обмен — к поднятиям фундамента (Якутскому, Мунскому и др.), а также к Усть-Вилюйскому надвигу. Восходящее движение вод в сторону последнего обусловливает сокращение здесь мощно­сти зон пресных и солоноватых вод по сравнению со впадина­ми.

Заметим, что закономерности уменьшения мощности крио-литозоны в центре антиклинальных структур прослеживаются не всегда. Так, в ряде положительных газоносных структур на севере Западно-Сибирской АО криолитозона не только не сок­ращается, но может и увеличиваться. Связано это с теплофи-зическими свойствами пород, вмещающих газовые залежи, и, видимо, сложными процессами, происходящими с затратами или выделением тепла (Баулин, Чеховский, 1975) и изученны­ми еще недостаточно.

Влияние новейших тектонических движенийна мерзлотно-гидрогеологические условия ярко проявляется в ГМ платфор­менного типа. В структурах, которые не испытывают активных движений, сквозные талики отсутствуют (Анабарский КГМ сверхглубокого прдмерзания). Напротив, в ГМ, испытывающих дифференцированное воздымание большой амплитуды, даже в очень суровых мерзлотных условиях существуют подрусловые инфильтрационные и напорно-фильтрационные сквозные тали­ки. Примером может служить Алданский КГМ, который благо­даря новейшим блоковым положительным движениям превра­щен в гидрогеологическую структуру, близкую к ГСО с боль­шим количеством сквозных водоносных таликов.

Влияние гидрогеохимической вертикальной зональностиАБ на строение крио'литоздаы обусловлено главным образом тем, что замерзание вод разной минерализации происходит при раз­личных температурах, а сами воды подвергаются криогенному метаморфизму. В разрезе чехла АБ платформенного типа вы­деляются три вертикальные шдрогеохим'ические зоны: пресных (минерализация до 1 г/л), солоноватых (1—10 г/л) и соленых вод (более 10 г/л) и рассолов. Мощности этих зон неодинаковы в АБ разного возраста, чехол которых сложен различными по составу породами. Зона пресных вод бывает наибольшей в АБ с чехлом, сложенным преимущественно терригенными отложе­ниями мезозоя и кайнозоя и не испытывавших в недавнем гео-логичщюм прошлом влияние морских трансгрессий. Эта зона

сокращена, а зона соленых вод и рассолов имеет наибольшую мощность в АБ с чехлом, сложенным породами палеозоя, в ко­торых широко распространены галогенные отложения. В раз­резе АБ мощность зоны пресных вод увеличивается на их пери­ферии, т. е. в области наиболее (интенсивного питания артези­анских вод, в том числе и за счет перелива из горных сооруже­ний. К центральным, закрытым частям АБ она сокращается, вместе с тем увеличивается зона соленых вод. К сокращению или полному исчезновению зоны пресных ©од приводят морские трансгрессии (см. VII. 4).

По нашичию в чехле АБ гидрохимических зон выделяются три типа разреза: I — в чехле распространены только пресные воды; II — в чехле существуют две зоны — пресных и солоно­ватых вод; III — в чехле существуют все три гидрогеохимиче­ские зоны. В ряде АБ платформ можно выделить пояса с соот­ветствующими типами гидрогеохимического разреза. Пояс с пер­вым типом разреза приурочен к периферии АБ, где мощность чехла меньше, а мощность зоны пресных вод относительно больше. Здесь образуются одноярусные толщи мерзлых пород. Следующий пояс с двумя гидрогеохимическими зонами находит­ся ближе к центру АБ, а третий пояс с тремя зонами занимает его центральную часть. При многолетнем промерзании пород АБ, превышающем мощность зоны пресных вод, образуется криолитозона, состоящая из двух или трех ярусов: яруса мерз­лых пород — яруса мерзлых пород с линзами криогалинных вод — яруса пород насыщенных криогалинными водами. Таким образом в АО и крупных АБ одноярусные мерзлые толщи рас­пространены в южной геокриологической зоне, а в северной геокриологической зоне больше присущи периферийным частям бассейнов. В пределах северной геокриологической зоны в цент­ральных частях таких АО (АБ) распространены двух- и трехъ­ярусная криолитозона. Примером могут служить Западно-Си­бирская АО, где севернее Полярного круга в Приобской и При-енисейской ее частях существуют преимущественно одноярус­ные мерзлые толщи, а в центре — двух- и трехъярусная криоли­тозона.

Выше (см. II. 2, 3) указывалось, что при промерзании по­род, содержащих солоноватые и соленые воды, происходят сло­жные процессы их криогенной метаморфизации, сопровожда­ющиеся образованием слабоминерализованного льда и концен­трированных 'криогалинных вод. В разрезах АБ платформ в од­них случаях такие артезианские воды могут отжиматься вниз, в подмерзлотные слои, в других — оставаться ₍в виде линз, за­ключенных в мерзлых породах. При аградации такие линзы меж- и внутримерзлотных вод приобретают высокий криогенный напор. Часть воды из них может под давлением отжиматься в нижележащие подмерзлотные слои, часть внедряться во вме­щающие породы, увеличивая их трещиноватость. При деграда-

тин внутримерзлотные соленые воды, растворяя текстурообразу-ющий лед, утрачивают напор. В западной части Якутского АБ линзы таких безнапорных или с пониженным напором вод встре­чаются на глубинах от 60—70 до 200—250 м. При бурении сква­жин в них происходит поглощение бурового раствора, что су­щественно затрудняет проходку.

Наибольшая по мощности трехъярусная криолитозона при­суща северной части Восточно-Сибирской АО. В западной час­ти Якутского АБ она составляет 500—800 м, а в Коту иском и Оленекском КАБ достигает 1500 м, а возможно и более. При этом верхний ярус мерзлых пород изменяется от 70—80 до 150—200 м. Ниже находится ярус ММП мощностью до 200 м с линзами меж-и внутримерзлотных криогалинных вод в одних случаях хлоридного магниевого состава с минерализацией до 100 г/л (Устинова, 1964), в других — хлоридного натриевого. Напор вод в линзах различный. Наблюдается тенденция пони­жения напора до его полного отсутствия во внутримерзлотных линзах к югу. Межмерзлотные воды, сохранившие связь с под-мерзлотными артезианскими водами, «имеют общий с ними уро­вень. Иногда минерализация подмерзлотных вод бывает ниже, чем межмерзлотных, что при сходном их составе говорит о мень­шей степени их криогенного концентрирования за счет меньшего охлаждения на больших глубинах. От подошвы мерзлой толщи с глубиной минерализация таких вод увеличивается.

В целом криолитозона Восточно-Сибирской ГПО имеет де-градационный характер. Вместе с тем в долинах в пределах се­верной геокриологической зоны, где ib подруеловые талики про­исходит разгрузка криогалинных вод, ММП имеют азонально низкие температуры и аномально малые мощности. Например, в долине Вилюя (в среднем течений) мощности ММП изменя­ются от 30—40 м — на пайме до 120—150 м —в бортах долины, а температуры пород от —5—6° до —9—12°С (под курума-ми). Ниже мерзлой толщи в таких условиях существует ярус современного криогенного концентрирования артезианских вод. Сами ММП, подстилаемые напорными криогалинными водами, Я|вляются высокодинамичными. При повышении температур по­род их мощность быстро уменьшается в результате растворе­ния солоноватых текстур ©образующий льдов высокоминерали­зованной водой. При понижении температур мощность ММП увеличивается медленно вследствие процесса криогенного кон­центрирования у их подошвы и Понижения температуры замер­зания криогалинных вод.

Обратим внимание еще на два обстоятельства. Во-первых, на севере Восточно-Сибирской ГПО, в Котуйском и Оленекском АБ, температурные градиенты весьма малы (около 1,5°/100м), что способствовало их глубокому охлаждению. Во-вторых, сред­негодовые температуры пород, составляющие в настоящее вре­мя —8, —9°С, в верхнем плейстоцене опускались до — 15°С и

«иже. Это обусловливало понижение температур на глубинах 200 м до —11, —12°, а 300 м — до —9, —10°С. При таких виз-ких температурах подземные воды с минерализациями, харак­терными для этих глубин, должны были замерзнуть, и только при последующем голоценовом потеплении они, видимо, вновь перешли 1в жидкую фазу. С. М. Фотиев (1978) рассматривает указанные АБ как структуры, претерпевшие наиболее глубо­кие криогенные изменения.

В АБ, чехол которых сложен рыхлыми и сильно литифици-рованными породами, промерзание артезианских пресных и со­лоноватых .вод (приводит к различным последствиям. Во-первых, артезианские воды, получающие добавочный криогенный наш>р, внедряются в слои глинистых пород или по контактам глин и песков, образуя при замерзании линзы инъекционных льдов иногда сложного строения и формы. При промерзании глинис­тых пород, подстилаемых водонасыщенными песками, в первых образуются пласты сегрегационных льдов; на их образование расходуются артезианские воды. Часто в разрезах мерзлых толщ АБ наблюдается сложное сочетание сегрегационных и инъекционных льдов в промерзших толщах пород АБ. Такие льды характерны для мерзлых толщ севера Западно-Сибирско­го АБ. Сегрегационные и инъекционные так называемые «пласто­вые» льды распространены наиболее широко в верхней 60—100-метровой части разреза АБ, однако буровыми скважи­нами они вскрываются и «а больших глубинах (до 200 м),

В чехле АБ, сложенных сильно литифицироваиньши поро­дами, таких льдов не образуется. Исключением, пожалуй, явля­ются водоносные зоны выветривания и разуплотнения пород под реками. При их промерзании возможно образование линз инъекционных льдов. Такие линзы встречены, например, под днищем р. Вилюй, недалеко от впадения в нее р. Мал. Ботуобии, на территории западной части Якутского АБ.

VH.4. ВЛИЯНИЕ ДИНАМИКИ КРИОЛНТОЗОНЫ

. , ' И ГЕОЛОГИЧЕСКИХ СОБЫТИЙ НА

МЕРЗЛОТНО-ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

Мерзлотно-гадрогеологические особенности ГПО сущест­венно зависят от истории развития криолитозоны и ее динамики и тех геологических событий, которые имели место в период ее формирования. К, числу их в первую очередь относятся регрес­сии и трансгрессии моря и оледенения.

Влияние истории и динамики развития криолитозоны на гидротеологические условия АО многообразно. Они связаны с периодом многолетнего промерзания, неоднократностью про­мерзания — оттаивания, наличием и современным состоянием мерзлых толщ.

В северной геокриологической зоне непрерыв­ное существование мерзлых толщ не позже чем с начала сред-

него плейстоцена (см. I. 4.) обусловило: 1) наличие мощных сплошных криогенных водоупоров; 2) существование только гидрогенных и гидрогеогенных типов таликов; 3) широкое рас­пространение криогенных АБ, где зона пресных вод проморо­жена, для криолитозоны характерно трехъярусное строение,» а по «апорно-фильтрационным таликам происходит разгрузка криагалинных вод; 4) наличие АБ с пресными подмерзлотными водами, но с сильно затрудненным водообменом; 5) существен­ное (Криогенное преобразование состава артезианских вод.

На современном этапе развития криолитозоны, когда ее мощности уменьшались по сравнению с верхним плейстоценом,, в АБ подмерзлотньге артезианские воды претерпели криогенное опреснение (см. П. 4). По мнению многих исследователей (В. М. Пономарева, Н. И. и О. Н. Толстихиных, Р. С. Кононо­вой, С. М. Фотиева), это способствовало увеличению гидрогео­химической зоны пресных вод. Особенно яр_К0 это проявилось в Якутском АБ. Процесс деградации ММП в КАБ привел к уменьшению зоны криогалинных вод и к появлению в линзах, в'нутримерзлотных вод пониженных напоров.

В голоценовый оптимум в связи с потеплением и гумидиза-цией климата ширакое развитие получил процесс термокарста по различным видам подземных льдов. В гидрогеологическом отношении это привело к образованию многочисленных подо-зерных таликов с грунтовыми водами, которые активно разви­ваются в северной геокриологической зоне и на настоящем этапе.

В южной геокриолог и ч е с к о й зоне в период фор­мирования «великой криогенной области» (см. I. 4) в АБ, ви­димо, широко проходили процессы криогенного метаморфизма вод и изменение гидродинамической обстановки, обусловленное развитием сплошных криогенных водоупоров. Голоценовая дег­радация ММП обусловила восстановление нормальных гидро­динамических связей в АБ. Реликтовые мерзлые толщи сохра­нились главным образом там, где разрез чехла АБ представлен: глинистыми разновидностями пород.

В южной части северной г е о (к р дологической зоны, где чв голоценовый оптимум (см. I. 4) оттаивание .ММП с поверхности было неполным и неповсеместным, в благоприят­ной геологической и 'геоморфологической обстановке на реч­ных террасах 'и междуречьях возникли бассейны-потоки над-мерзлотных грунтовых вод. Они были приурочены к массивам оесков (аллювиальных, флювиогляциальных и других), к участт кам выхода на поверхность закарстованных карбонатных отло­жений, сильнотрещиноватых, раздробленных <и хорошо прони­цаемых изверженных пород. Питание вод этих бассейнов-пото­ков происходило за счет атмосферных осадков, вод ручьев и озер. Разгрузка осуществлялась в долинную сеть. В период го-лоценовота похолодания началось новообразование мерзлых

!68

толщ, что на севере южной геокриологической зоны привело в АО к формированию двухслойных мерзлых толщ и горизон­тов пластовых межмерзлотных вод. На юге северной зоны на большей части территории произошло перемерзание таликов и смыкание вновь образовавшихся голоценовых ¹и частично отта­явших плейстоценовых мерзлых толщ. Однако промерзание про­исходило не везде одинаково. Местами оно привело 'к формиро­ванию линз внутримерзлотных пресных или слабосолоноватых вод, имеющих повышенный криогенный напор. Линзы таких вод, например, вскрывались скважинами в Западной Сибири при изысканиях железнодорожной линии Сейда — Салехард — Игарка на глубинах несколько десятков метров от поверхности. Воды фонтанировали, но по прошествии нескольких дней напор обычно падал \и фонтанирование прекращалось.

Отдельные бассейны-потоки надмерзлотных грунтовых вод в южной части северной геокриологической зоны в пределах Якутского, Тунгусского и Западно-Сибирского АБ промерзли не полностью. В результате образовались специфические крио­генные бассейны-потоки межмерзлотных (реже межмерзлотно-подмерзлотных) вод. Эти бассейны \и линзы пресных внутример­злотных вод являются, по нашему мнению, реликтами голо-цено­вого оптимума и характерны для юга северной геокриологиче­ской зоны артезианских областей и некоторых межгорных АБ Сибири (см. VI. 6). Очаги разгрузки вод этих бассейнов-пото­ков, тяготеющие к долинной сети, маркируются наледями — об­разованиями, не свойственными АБ платформ в зоне их сплош­ного глубокого промерзания. Такие бассейны-потоки существу­ют в долинах Лены и Вилюя. О их (наличии в Тунгусском и За­падно-Сибирском АБ свидетельствуют встречающиеся в ряде работ данные о еаледях, постоянно действующих источниках пресных подземных вод, а также сведения о геологической <и геоморфологической ситуациях, в которых они функционируют.

В среднем течении Вилюя, ниже устья р. Мал. Ботуобии, крупный бассейн-поток межмерзлотных вод приурочен к Сюль-дюкарскому поднятию, в ядре которого выходят тектонически нарушенные и закарстованные известняки усть-кутской свиты нижнего ордовика. Мощности криолитозоны в районе источни­ков 600—800 м. Питание вод происходит на плоских поверхно­стях трап нового плато под озерами и на участках «неслива-ющейся мерзлоты», а также под руслами ручьев за счет погло­щения вод карстовыми воронками (рис. 37). Вьды в бассейне движутся по межмерзлотным каналам от мест питания к оча­гам разгрузки, не проникая ниже 100—200 м от поверхности плато,, главным образом в пределах гидрогеохимической зоны пресных вод. Разгрузка вод по подрусловым, пойменным и гид-рогеогенным несквозным напорно-фильтрационным таликам происходит на бечевнике Вилюя и в долинах его притоков. Зи­мой ниже выходов ©од образуются наледи.

В долине Лены такие бассейны приурочены к песчаной Бестяхской террасе. Их воды питают источники Улахан-Тарын, Суларский и др. В нижнем течении Вилюя, по данным В. В. Ше­пелева, они связаны с массивами развеваемых песков — туку-ланов. Здесь поглощение дождевых вод происходит на песча­ной слабовсхолмленной поверхности, с которой отсутствует по-

Рис. 37. Схема питания, движения и разгрузки в бассейне-потоке прес­ных межмерзлотных вод в среднем течении Вилюя (стрелками показана направление движения подземных вод): / — породы ордовика (алевро­литы, известняки, доломиты, мергели, известковистые песчаники); 2 — породы юры (пески, слабодислоцированные песчаники с линзами галеч­ников и конгломератов, глины); 3 — четвертичные аллювиальные пески, гравий и галька; 4 — траппы; 5 — тектонические разломы и зоны тре-щиноватости около них; 6 — карстовые пустоты; 7 — ММП и их грани­ца; 8 — обводненность пород периодическая (а) и постоянная (о) прес­ными водами, постоянная солеными водами (в)

верхностный сток. Воды СТС концентрируются в несквозных дождевальво-радиационных, а на Бестяхской террасе и в подо-зерных таликах, а затем переходят в межмерзлотные каналы (рис. 38). В местах разгрузки происходит интенсивный вынос песка, а образующиеся наледи приводят к росту долинок, рас­членяющих уступ террасы.

Следует подчеркнуть некоторые характерные особенности описанных криогенных бассейнов-потоков.

1. Бассейны-потоки имеют довольно значительные и доста­точно зарегулирО'ванные запасы пресных подземных вод высо­кого качества, в силу чего дебиты источников мало изменяются в течение года.

Рис. 38. Строение бассейна межмерзлотных поровых вод на песчаной террасе (по А. И. Ефимову, с дополнениями), / — аллювиальные пески, 2 — аллювиальные супеси и суглинки, 3 — аргиллиты, алевролиты и песчаники, 4 — ММП и их граница, 5 — источник, 6 — обводненные породы, 7 — наледь, 8 — направление движения подземных вод, 9 — места инфильтрации дождевых осадков в несквозной дождевально-радиа-

ционный талик

2. Районы их развития по современным мерзлотным усло­виям являются аномально-мягкими (температуры пород близки к нулю, развита «несливающаяся мерзлота» и т. д.). Геологи­ческое строение и геоморфологическое положение бассейнов благоприятны для поглощения атмосферных и поверхностных вод, а также быстрому стоку и разгрузке подземных вод в до­лины рек. В то же время в целом климат и мерзлотные усло­вия территории бассейна Лены (вблизи Якутска) и долины Ви­люя весьма суровые, что свидетельствует об условиях сущест­вования бассейнов-потоков, близких к предельному состоянию. Похолодание или антропогенные нарушения на площадях пита­ния приведут к промерзанию надмерзлотных таликов и исчез­новению бассейнов-потоков. Водоносные тракты в них сохраня­ются благодаря интенсивному водообмену в условиях высоко­температурных мерзлых толщ. Это предъявляет особые требо­вания по их охране.

3. В песчаных отложениях Бестяхской террасы встречают-, ся следы промороженных бассейнов-потоков вод в виде замерз­ших водоносных горизонтов, где песок пересыщен льдом, и линз конжеляционных льдов на месте межмерзлотных каналов. Это свидетельствует о существенно большем их распростране­нии в эпоху голоценового термического оптимума.

Влияние трансгрессий и регрессий сказывается в наиболь­шей степени на северной периферии АО «криолитозоны, ограни­ченной Полярным морским бассейном. Погружение территории АО под его уровень приводит к следующим явлениям.

1. Начинается деградация сверху мерзлых толщ, сущест­
вовавших «а севере АО в наиболее суровой мерзлотной обста­
новке. При этом происходят: размьш и шротаивание наиболее
льдистых и слабо литифицированных мерзлых пород; замеще­
ние пресных подземных льдов криогалинными водами; быст­
рое повышение температуры пород от значений, соответство­
вавших зональным, до температуры морских вод, т. е. до—1,7;.
— 1,8°С и выше. Чем севернее находился участок, затаплива­
емый морем, тем больше бывает юкачок повышения температу­
ры и длительнее возможный период оттаивания мерзлых толщ.

2. По прошествии некоторого времени, 'исчисляемого пер­
выми сотнями лет, начинается деградация мерзлых толщ снизу..
Она заключается в оттаивании пород и в замещении слабоми-
нерализованных льдов солеными морскими водами. Последний:
процесс происходит, видимо, не только под акваторией, но и за­
хватывает прилегающие участки суши, особенно если здесь за­
легают хорошо водопроницаемые в талом состоянии породы.
В силу этого на большинстве арктических островов в скважи­
нах, пробуренных недалеко от берега, ниже мерзлых пород,
мощностью до 100—200 м, вскрываются криогалинные воды
морского происхождения. По данным Я. В. Неизвестнова и дру­
гих, эти воды часто не несут следов (криогенного метаморфизма^
а их соленость увеличивается с глубиной.

3. Частичная деградация криогенных водоупоров снизу
обусловливает в закрытых многолетним промерзанием горизон­
тах артезианских вод падение пластовых давлений вследствие-
перехода подземного льда в воду (см. VII. 5). При протаиваиии
мерзлых толщ восстанавливается связь артезианских и морских
вод.

4. На затапливаемой морем территории начинается накоп­
ление насыщенных солеными морскими водами терригенных
осадков.

Регрессия морского бассейна и выход поверхности АО из-под уровня моря сопровождается следующими процессами.

1. Происходит, быстрое в геологическом масштабе време­ни — скачкообразное понижение температуры пород от значе­ний, соответствующих температуре морских вод (—1,7; —1,8°)„„ до близких к зональным. Например, на северном побережье За-

падно-Сибирской АО температуры пород на освобождающихся из-под воды морских пляжах составляют —6; —8°С. При этом чем севернее, тем больше скачок в понижении температур, бы­стрее темп промерзания талых пород, значительнее криогенный метаморфизм подземных вод при их охлаждении и промерзании.

2. Начинается формирование мерзлых толщ, содержащих
•линзы криогалинных меж- и внутримерзлотных вод морского со­
става. Такие линзы встречаются, например, в морских отложе­
ниях на северном побережье Западно-Сибирской АО, начиная с
глубины в несколько метров. В. Т. Трофимовым такие воды
вскрыты были на самом севере п-ова Ямал в голоценовых песча­
ных морских отложениях в интервале глубин 4,8—5,6 м. Они об­
ладали напором 4 м, их температура около —6°, хлоридный на-
триево-мапниевый состав и минерализация 83,75 г/л. Аналогич­
ные по составу, а также хлоридные натриевые воды с минера­
лизацией до НО—120 г/л часто вскрываются скважинами на
гморских лайдах и в других районах побережья. Линзы таких
вод приурочены не только к современным, но и к плейстоцено­
вым "морским отложениям на глубинах от первых десятков до
100—150 м. Воды в линзах, вскрытых на больших глубинах,
часто гидравлически связаны с подмерзлотными горизонтами,
т. е. относятся к межмерзлотным.

3. Под мерзлыми толщами почти повсеместно сущест­
вует горизонт криогалинных во'д, по составу близких к морским.
На площадях недавно освободившихся из-под моря в АО часто
развита двухъярусная криолитозона, в верхнем ярусе которой
мерзлые породы переслаиваются с линзами и прослоями соле­
ных меж-и внутримерзлотных вод, в нижнем — они насыщены
криогалинными водами. Пресные подмерзлотные воды здесь от­
сутствуют.

4. В толщах промерзших морских отложений встречаются
линзы и пласты слабоминерализованных инъекционных и сег­
регационных льдов.

5. Мощности крдалитозоны на участках территории репрес­
сировавшегося моря существенно меньше, чем в прилежащих
частях АО, не покрывавшихся морем. Они уменьшаются от гра­
ницы трансгрессии к северу. Связано это (с сокращением перио­
да промерзания, исчисляемого 'с момента отступания моря. Та­
ким образом, трансгрессии и регрессии Полярного бассейна яв­
ляются, одной из важных причин нарушения зонального увели­
чения мощности криолитозоны к северу.

Влияние оледенений на мерзлотно-гидрогеологические ус­ловия ГПО изучено весьма слабо. Вместе с тем появляющиеся в последнее время данные свидетельствуют о наличии и много­образии таких влияний. Рассмотрим некоторые из них.

1. Под ледниками ив приледнишвых районах менялись ус­ловия питания грунтовых и артезианских вод, а иногда и стока и ^разгрузки последних. Таяние ледников, в том числе и донное, обу-

оловливало появление под ледником и в приледниковой зоне большого количества поверхностных и грунтовых вод, которые в условиях сурового климата образовывали наледи. Следы та­ких наледей в виде древних.наледных полян и наледного аллю­вия обнаружены в древних долинах (горадолинах) рек на тер­ритории Польши. Эти прадолины протягивались вдоль фрон­тальных уступов ледникового покрова, центр которого нахо­дился на севере, на территории Балтийского щита. Сток в пра-долины в периоды оледенений осуществлялся с юга, со старанью гор, и с севера, со стороны ледника, и далее направлялся на за­пад. Движение вод вдоль ледника в условиях холодного кли­мата, высокой контитентальности, сильных ветров, широкого* распространения мерзлых толщ и глубокого сезонного промер­зания водоносных таликов вызывало сильное наледообразова-ние.

Сходные условия несомненно существовали в определенные этапы на Русской равнине, в Западной и Средней Сибири. Ви­димо, многие флювиогляциальные равнины и террасы в долинах рек вблизи ледниковых покровов несут следы былой геологиче­ской деятельности наледей грунтовых вод. Их установление — задача дальнейших исследований.

2. Ледниковые покровы при таянии на участках близкого»
залегания фундамента и в горах платформенного типа способ­
ствовали увеличению мощности зоны пресных вод в чехле АО.
Предположительно оледенение гор Путарана на северо-западе
Тунгусского АБ вызвало замещение солоноватых и соленых
вод в толщах вулканогенных и осадочных пород тунгусской сви­
ты пресными водами. Последующее примерзание в пределах
этого горного массива привело к формированию мощных мерз­
лых толщ и к отсутствию или сокращению зоны криогалинных
вод. Напомним, что на остальной территории этого АБ развита
трехъярусная криолитозона мощностью до 500—800 м при мощ­
ности мерзлых пород до 200—250 м.

3. При сочетании оледенений и трансгрессий, что, напри­
мер, имело место в холодные этапы плейстоцена в Западной
Сибири, происходило опреснение морского бассейна. Это обус­
ловливало накопление слабосолоноватых вод в морских отло­
жениях, которые в этапы регрессии моря при многолетнем про­
мерзании этих отложений подвергались криогенному метамор­
физму (см. П. 4).

Поиск по сайту: