Delist.ru

Нивальный литогенез и ледовый комплекс на территории Якутии (20.02.2007)

Автор: Куницкий Виктор Владимирович

В этой главе характеризуются внешние признаки пород ЛК. Дается описание участков с фрагментами таких пород (Киримский, Баргыдамалахский, Мачалинский, Эбеляхский и Джиелехский). Приводятся карты-схемы районирования пород ЛК для среднесибирской и восточносибирской частей Якутии, включая территорию арктических островов (рис. 2).

Физическая карта масштаба 1:5 000000, опубликованная в Атласе сельского хозяйства Якутской АССР (1989), является основой приведенных нами карт. Это объясняется тем, что весь материал данного Атласа, в частности, помещенная в нем карта с границами территорий широкого распространения пород ЛК, составленная П.А. Соловьевым, имеет ту же основу.

Специальное содержание приведенных карт было разработано в результате анализа доступной автору информации. Она включает в себя фондовые материалы Института мерзлотоведения, ряд изданных трудов и описание отдельных разрезов пород ЛК, которые в 1965–2005 гг. изучались при участии автора в различных районах Якутии.

Рис. 2. Схематическая карта районирования восточносибирской части Якутии и арктических островов с породами ледового комплекса (ПЛК): 1 – широкое; 2 – фрагментарное распространение ПЛК; 3 – спорадическое распространение ПЛК на равнинах; 4 – спорадическое распространение ПЛК в рельефе плато, нагорий и гор; 5 – смежная с Якутией территория; 6 – географическая граница; 7 – административная граница; 8 – физико-географическое подразделение: Средняя Сибирь (I); Восточная Сибирь (III); Арктические острова (V); 9 – местоположение разреза пород ледового комплекса, исследование которых проводилось с участием автора, и год (годы) этих исследований.

Широкое распространение пород ЛК наблюдается в основном в пределах низких (< 100 м) равнин (Мельников, 1970, Соловьев, 1989а). Однако в рельефе Центральной Якутии граница области широкого распространения этих пород проводится по горизонтали 250 м.

Спорадическое распространение пород ЛК выявляется в том случае, когда занятая ими территория имеет меньшую площадь, чем площадь участков той же области, свободных от таких пород (Мельников, 1970). Спорадическое развитие пород ЛК установлено севернее Оленекской протоки в дельте р. Лены и на Земле Бунге, а по склонам плато и гор Якутии наблюдалось в интервале альтитуд 400-700 м. Более высокие уровни гор также относятся к местам спорадического распространения пород ЛК (см. рис. 2). Но преобладание крутых и средней крутизны склонов, по-видимому, сильно ограничивает развитие таких пород в горах.

Фрагментарное распространение пород ЛК имеет место на склонах плато и гор. Эти склоны, расположенные в основном ниже горизонтали 400 м, осложняются образованием неактивных криопланационных террас. Их площадки несут на себе покров экстранивитов.

Распределение пород ЛК осложняется глубиной и густотой расчленения неактивных криопланационных террас, их сохранностью и другими факторами. Так, район мыса Святой Нос, характеризующийся широким распространением пород ЛК (см. рис. 2), представляет собой неоднородную по рельефу территорию. Здесь наряду с криопедиментами, где сплошь развиты породы ЛК, выделяются уровни фрагментарного и спорадического распространения подобных пород. Эти уровни – площадки неактивных криопланационных террас – находятся выше 40-метровой изогипсы на сопке Сюрех-Тас (394 м) и горе Хаптагай (389 м).

Итак, размещение пород ЛК зависит от их гипсометрического положения. Наряду с областями их широкого и спорадического распространения в Якутии имеются территории фрагментарного распространения таких пород.

По разрезам, изучавшимся при участии автора, продукты нивального литогенеза (экстранивиты) и субнивальный элювий доминируют среди пород ледового комплекса. Нивальная гипотеза их генезиса позволяет объяснить неравномерное распределение насыщенных повторно-жильным льдом толщ пылеватого грунта в рельефе междуречий Якутии (курсив наш – В.К.). Это – первое защищаемое положение данной диссертации.

Глава 4. Многолетнемерзлый аллювий и породы ледового комплекса

В этой главе показано различие строения пород ЛК и льдистого аллювия одной и той же области. В качестве примера исследуется территория Анабаро-Оленекского междуречья от 70 ° до 74 ° с.ш., дренируемая малыми реками (Эбелях, Маспакы, Хадыга, Маят, Нучча-Джиелех). Она обеспечена необходимыми разрезами льдистых толщ. В 1965–1967 и 1978–1979 гг. при участии автора этой работы проводилось изучение строения пород ЛК и льдистого аллювия по горным выработкам Амакинской экспедиции в таежной зоне Анабаро-Оленекского междуречья (Куницкий, 1972, 1978а, б, 1981). Позже изучение льдистых толщ тундровой зоны Анабаро-Оленекского междуречья было продолжено автором в коллективах российско-германской экспедиции «Lena-Anabar 2003» и российско-германской экспедиции «Coast 1-2005» (Куницкий, 2005; Григорьев, Куницкий, Большиянов и др., 2006).

В данной главе приводится детальное описание льдистых пород Эбеляхского района и Джиелехской области. Последняя охватывает часть низкого (альтитуды < 50 м) подножия кряжа Прончищева. Более высокие отметки имеет территория Эбеляхского района. Его западная граница проходит по среднему течению р. Анабар. Восточная граница этого района проводится под 117 ° в.д.

Схематический профиль правобережья р. Анабар, построенный по данным горных выработок разведочной линии 1502 Амакинской экспедиции, которые документировались при участии автора этой работы, приводится на рис. 3.

Рис. 3. Схематический профиль правобережья р. Анабара. Нормальный аллювий: 1 – русла; 2 – низкой и средней поймы; 3 – высокой поймы; 4 – I надпойменной террасы c ПЖЛ; 5 – гетерогенные отложения II надпойменной террасы с ПЖЛ; 6 – делювий; 7 – карбонатные породы; 8 – индекс возраста отложений; разведочная канава (9), шурф (10) и их номера.

Приведенный профиль и дополняющие его в работе частные профили отдельных шурфов разведочной линии 1502 свидетельствуют о сложной структуре многолетнемерзлой толщи нормального аллювия. В разрезах поймы и надпойменных террас эта толща подстилается донным криогенным элювием, который представлен щебнем с корками и гнездами льда (без ПЖЛ). Донный криогенный элювий перекрывается русловыми отложениями (галечники с корками льда). Выше в разрезе ш.16 залегают пойменные фации (пески, супеси, суглинки с ПЖЛ), а в разрезе ш.17 – фация староречья (суглинки с косой линзовидной криогенной текстурой). Фация староречья перекрывается осадками болотной фации, которые состоят из автохтонного торфа с ПЖЛ.

Низы разреза второй надпойменной террасы, залегающие глубже 11 м (см. ш.18), напоминают строение заболоченной (с торфяником) части первой надпойменной террасы.

Верхи разреза второй надпойменной террасы относятся к склоновым образованиям. По данным ш.18, они подразделяются на делювий и отложения проблематичного генезиса.

Отложения проблематичного генезиса содержат расщепленные клинья повторно-жильного льда в разрезе ш.18. Образование подобных клиньев объясняется их развитием в подвижном и маломощном слое «…формосохраняемости», где трещины «…не заплывают и в случае солифлюкции смещаются вместе с этим слоем вниз по склону» (Гравис, 1969, стр. 25). Однако генезис пачки осадков с расщепленными клиньями льда в разрезе ш.18 следует связывать, вероятно, не только с солифлюкционными процессами. Песчаный состав, горизонтальная слоистость и несогласное залегание этой пачки на суглинке свидетельствуют о большой роли текучих вод в ее накоплении. Возможно, ее аккумуляция с образованием террасоувала (Карташов, 1966) происходила при участии нивальных процессов, протекавших в зоне тылового шва второй надпойменной террасы р. Анабара.

Нерасщепленные жилы льда в разрезе ш.18, а также в разрезах шурфов 16, 17 наблюдались среди отложений пойменной фации аллювия. Эти жилы, сингенетические относительно вмещающих слоев, выклиниваются в подстилающих пойменную фацию породах. Слои с «хвостами» не расщепленных жил льда в разрезе ш.16 представлены галечником (русловые отложения первой надпойменной террасы), в разрезе ш.17 – суглинками с косой линзовидной криогенной текстурой (отложения староречья второй надпойменной террасы), а в разрезе ш.18 – торфом, слагающим болотную фацию аллювия второй надпойменной террасы р. Анабар.

Льдистый делювий без ледяных жил венчает мерзлую толщу на склоне долины р. Анабар (см. рис. 3). Он накопился, вероятно, в деятельном слое с неровной поверхностью, осложненной мелкими ложбинами без выраженного русла (делли). Подобный делювий малой мощности (1,0–2,0 м), представленный супесями и суглинками с большим (40–50 %) объемным содержанием сегрегационного льда, вскрывается выработками на пологой части склонов и более высоких уровней Анабаро-Оленекского междуречья.

Сложное строение имеет аллювий в долине р. Эбелях. Это наглядно показывает схематический профиль, составленный по данным описания разрезов горных выработок линии 216 Амакинской экспедиции, проведенного при участии автора этой работы (рис. 4).

Рис. 4. Схематический профиль разведочной линии 216. Аллювий: 1 – русла, низкой и средней поймы (Q42); 2 – высокой поймы с ПЖЛ (Q41); 3 – I надпойменной террасы с ПЖЛ (Q34); 4 – II надпойменной террасы с ПЖЛ (Q32-3); 5 – III надпойменной террасы с ПЖЛ (Q31); 6 – делювий; 7 – элювий; 8 – доломиты кембрия; канава (9), шурф (10) и их номера.

Приведенный профиль позволяет судить о строении выполняющих долину р. Эбелях четвертичных отложений. Их толща, несмотря на малую мощность (< 10 м), характеризуется весьма неоднородным составом и неравномерным распределением ископаемого льда. Так, аллювий III надпойменной террасы в разрезе ш.48л имеет мощность 5 м. Представленные щебнем, дресвой и гравийно-галечным материалом слои 6-7 этого разреза относятся к низам речных отложений. Отдельные крупные гнезда льда слоя 7 достигают в поперечном сечении 5-7 см. Отложения русловой фации залегают на донной разновидности криогенного элювия. Перекрываются здесь русловые отложения осадками фации староречья III надпойменной террасы р. Эбеляха.

Осадки фации староречья представлены торфянистой супесью в разрезе ш.48л (слой 5). Они содержат замытые стебли мхов, трав, а в своей нижней части включают зерна гравия и гальку. Косая линзовидная криогенная текстура слоя 5 свидетельствует о накоплении этих осадков в условиях гидрогенного талика, который промерзал снизу и с боков. Торфянистая супесь (слой 5) перекрывается осадками фации прирусловых отмелей.

Фация прирусловых отмелей, перекрывающая торфянистую супесь, в разрезе ш.48л состоит из песчаного материала с примесью гальки (слой 4). Этот слой содержит в себе лед-цемент и тонкие (первые миллиметры) корки льда, которые обычно подстилают зерна гальки и гравия, а местами обволакивают их.

Перекрывается слой 4 осадками пойменной фации, которые имеют преимущественно песчаный состав (слой 3). Слой 3 разреза ш.48л содержит лед-цемент и пронизывается ископаемой жилой льда.

Аллювиальные фации III надпойменной террасы р. Эбеляха перекрываются делювием (см. рис. 4). Плащ делювия состоит из насыщенных сегрегационным льдом супесей.

Вскрытая выработками разведочной линии 216 мерзлая толща осадков русла, поймы и надпойменных террас р. Эбеляха представляет сложное сочетание геокриологических фаций. Мерзлотно-фациальная пестрота – признак строения нормального аллювия и в других разрезах долины р. Эбеляха. Следует отметить, что здесь не всегда такой аллювий залегает на породах палеозоя. Местами он перекрывает песчано-глинистые толщи мезозоя. Эти толщи рассматриваются в качестве инфлювия отдельных форм карбонатного карста.

По данным разведочной линии 216, некоторые фации нормального аллювия высокой поймы и надпойменных террас р. Эбеляха почти на 1/2 своего объема представлены льдом. Это сближает их разрезы с разрезами пород ЛК. Правда, в отличие от насыщенных повторно-жильным льдом фаций нормального аллювия, отложения ЛК имеют иное строение и находятся, как правило, вне меандровых поясов исследуемой территории.

В данной главе дается также представление о структуре пород ЛК и перигляциального аллювия в районе п. Амакинского.

В окрестностях п. Амакинского геокриологическая документация горных выработок разведочной линии 544 и линии 1 проводилась в апреле – мае 1967 г. В том же году после схода снежного покрова здесь были выполнены геоморфологические наблюдения. Они сопровождались дешифрированием АФС и охватили часть этой территории вдоль водотоков (Эбелях, Кумах-Юрэх, Моргогор), а также по оси разведочной линии 1 с выходом к термокарстовым озерам Маспакы-Эбеляхского водораздела.

Нормальный аллювий подразделяется в исследуемом районе на отложения поймы и трех надпойменных террас. Их разрезы, как показывает геокриологическая документация шурфов разведочной линии 544, характеризуются наличием ПЖЛ. В то же время, судя по описанию разрезов разведочной линии 1, ископаемые тела повторно-жильного льда имеются вне меандровых поясов рассматриваемой территории. Эти тела, перекрытые льдистым делювием, находятся среди покровных образований Маспакы-Эбеляхского плато.

Покровные образования проблематичного генезиса пройдены на полную мощность шурфами разведочной линии 1. Эта линия пересекает отдельные ступени рельефа, слабо выраженные на северном склоне пластового карбонатного Маспакы-Эбеляхского плато.

Схема распределения нормального аллювия и пород ЛК, составленная для северного склона Маспакы-Эбеляхского плато по материалам Амакинской экспедиции, собранным при участии автора этой работы, приводится на рис. 5.

Рис. 5. Схема распределения нормального аллювия и пород ЛК: 1 – меандровый пояс с нормальным аллювием; 2 – уровень рельефа с фрагментами пород ЛК; 3 – склоны увалов с неглубоким залеганием и выходами карбонатных пород; 4 – былары; разведочная канава (5), шурф линии 544 (6), шурф линии 1 (7) и их номера; 8 – ось профиля.

Одна из ступеней исследуемого склона Маспакы-Эбеляхского плато находится южнее разведочной линии 1. Эта ступень с альтитудами 190–225 м представляет собой холмистую равнину с образованием торфяных болот и термокарстовых озер (см. рис. 5).

Подобная, хотя и менее высокая ступень того же плато стала местом проходки пяти шурфов разведочной линии 1 (см. рис. 5, ш.1009–ш.1013). Эта поверхность с альтитудами 180–190 м имеет особый пятнистый (шагреневый) рисунок на АФС, так как осложняется образованием быларов – малых термокарстовых форм. Их глубина здесь меньше 1 м, пологие борта усеяны выпуклыми полигонами, а поверхность почти горизонтального дна заболочена. Дно быларов часто служит началом ложбин стока (делли), что препятствует скоплению поверхностных вод в этих блюдцах. Лишь некоторые былары залиты водой и выделяются как лужи.

Еще одна ступень северного склона Маспакы-Эбеляхского плато с альтитудами 160–180 м находится к северо-западу от ш.1009 (см. рис. 5). Пологая поверхность этой ступени пересекается мелкими ложбинами стока. Отдельные былары в верховьях таких ложбин наблюдались на участке проходки шурфов 1003, 1004.

Эти три ступени рельефа Маспакы-Эбеляхского междуречья напоминают неактивные криопланационные террасы (Demek, 1968). Пологая площадка в верхней части левого склона долины р. Эбеляха, где был пройден ш.1001 линии 1 (см. рис. 5), является, вероятно, так же фрагментом неактивной криопланационной террасы.

загрузка...