-2-
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.....................................................5
РАЗДЕЛ I. ИЗУЧЕННОСТЬ ПРОБЛЕМЫ, МЕТОДИКА И ОБЪЕКТ
ИССЛЕДОВАНИЯ......................................II
ГЛАВА I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА О ФОИЛИРОВАНИИ
КРИОГЕННЫХ ТЕКСТУР В ДИСПЕРСНЫХ ПОРОДАХ .... II
§1. Основные положения теории криогенного текстуро-
образованкя в дисперсных породах ... ............. II
§2. Изученность процесса формирования криогешшх текстур при эпи- и сингенетическом способе
промерзания пород ................................... 16
§3. Существующие методы исследования криогенного
текстурообразования в дисперсных породах ............. 24
ГЛАВА II. МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ ПРОЦЕССА КРИОГЕННОГО ТЕКСТУРО-ОЕРАЗОВАНИЯ В ПОРОДАХ, ПРОМЕРЗАЩИХ ПО ЭПИ- И
СІ'ШГЕНЕТИЧЕСКОМУ СПОСОБУ...........................29
§1. Лабораторные методы изучения криогенного текстурообразования в породах, промерзающих по эпи- и
сингенетическому способу ............................. 30
§2. Методы полевых наблюдений за криогенным текстуро-
образованием в сезонноталом слое ..................... 46
ГЛАВА III. ГЕОЛОГО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ И МЕРЗЛОТНЫЕ УСЛОВИЯ
РАЙОНА. ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДШЫХ ПОРОД ... 53 §1. Геолого-географические условия района исследования 53
§2. Мерзлотные условия района исследования ............... 56
§3. Краткая характеристика исследуемых пород ............. 62
РАЗДЕЛ II. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОСОБЕННОСТЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ КРИОГЕННЫХ ТЕКСТУР ПРИ ЭШМ И СИНГЕНЕТИЧЕСКОМ СПОСОБЕ ПРОМЕРЗАНИЯ ДИСПЕРСНЫХ ПОРОД..........................................................69
-3-
ГЛАВА ІУ. МОДЕЛИРОВАНИЕ СЕГРЕГАЦИОННОГО ЛЬДООБРАЗОВАНИЯ В
ПОРОДАХ, ПРОМЕРЗАЮЩИХ ПОД ДАВЛЕНИЕМ................69
§1. Особенности механизма криогенного текстурообра-
зования в породах, промерзающих под давлением . . 69
§2. Закономерности формирования криогенных текстур
в грунтах, промерзающих под нагрузкой.................81
ГЛАВА У. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИНЪЕКЦИОННОГО
ЛЬДОВЫДЕШЕНИЯ В МЕРЗЛЫХ И ПРОМЕРЗАЮЩИХ ГРУНТАХ 92
§1. Механизм и динамика формирования криогенных
текстур при инъецировании влаги в мерзлые грунты 92
§2. Закономерности инъекционного льдовыделения в
мерзлых грунтах.......................................106
§3. Особенности формирования криогенных текстур в
промерзающих грунтах ................................. 112
ГЛАВА УІ. КРИОГЕННОЕ ТЕКСТУР00БРА30ВАНИЕ В ПРОМЕРЗАЮЩИХ ОСАДКАХ И ОТЛОЖЕНИЯХ, ПРОМЕРЗАЮЩИХ ПО СИНГЕНЕТИЧЕСКОМУ СПОСОБУ..........................................123
§1. Механизм и некоторые закономерности формирования криогенных текстур в осадках и неконсолидированных
грунтах при их промерзании ............................ 123
§2. Особенности формирования криогенных текстур в осадках при их многократном промерзании-
оттаивании ............................................142
§3. Моделирование криогенного текетурообразования при сингенетическом способе промерзания
дисперсных пород ..................................... 143
РАЗДЕЛ III. ПОЛЕВЫЕ РЕЖИМНЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ ЗА КРИОГЕННЫМ ТЕКСТУР00БРА30ВАНИЕМ В СЕЗОННОТАЛОМ СЛОЕ (на примере участка, расположенного в северо-западной части полуострова Шал)................................155
-20-
ности мерзлого слоя растет величина давления на талые породы. Тонкодисперсные породы под действием давления уплотняются, часть связанной воды переходит в свободное состояние и отнимается в менее уплотненные участки, образуя при замерзании ледяные шлиры (Гравис,1970,1974). А.И. Попов дополнив представления Г.й. Грависа предложил "тиксотропный" механизм льдовыделения. Согласно данному механизму, напряжение близ контакта с нижней границей промерзания вызывает в талом грунте тиксотропное разупрочнение и переход связанной воды в свободную. При этом более высокая температура замерзания свободной воды приводит к ее замерзанию и образованию шлиров льда (Попов,1981).
Таким образом, до настоящего времени среди исследователей не существует единой точки зрения на механизм формирования криогенных текстур в отложениях, промерзающих на больших глубинах. Тоже можно сказать и по поводу механизма образования пластовых залежей льда. В качестве возможного механизма образования пластовых: залежей льда называют погребение ледников, айсбергов, морского припая, озерных льдов, наледей. В последнее время большинство исследователей стало рассматривать эти льды, как образовавшиеся при промерзании горных пород, т.е. первичные внутригрунтовые. В настоящее время называются четыре возможных механизма формирования пер-вично-внутригрунтовых льдов: инъекционный, инъекционно-сегрегационный, сегрегационный и инфильтрационно-сегрегационный.
Ыногие исследователи указывают на то, что сокращению льдо-насыщения по глубине в эпигенетических мерзлых толщах способствует возрастание давления вышележащих отложений. Причем, воздействие давления вышележащих слоев пород двоякое: во-первых, оно приводит к уплотнению-и обезвоживанию нижележащих слоев, а во-вторых, припятствует раздвиганию грунтовых агрегатов под влиянием сил кристаллизации. Однако, экспериментальных исследований о влиянии
-21-
внешнего давления на формирование криогенных текстур в промер-
Уаю1цих породах не проводилось.
Формирование криогенных текстур пои сингенетическом способе промерзания сопровождается значительным льдовыделением по всему разрезу и ритмичным расположением криогенных текстур.
Наиболее полно механизм формирования сингенетических мерзлых толщ рассмотрел А.И. Попов, исходя из соотношения осадконакопления и цикличности изменения глубины протаивания сезонноталого слоя (Попов,1967). Согласно этому механизму, в многолетнемерзлом состоянии остается горизонт, некогда представлявший собой нижнюю часть сезонноталого слоя. Зто обусловливает ритмичное строение синкриогенных отложений. В связи с тем, что в многолетнемерзлое состояние переходит нижняя часть сезонноталого слоя, большое значение для правильного понимания особенностей криогенного строения сингенетических отложений приобретают знания основных законов промерзания сезонноталого слоя и формирования в нем криогенных текстур (Белопухова,1961; Втюрина,1963,1974; Песткова,
1964; Кудрявцев,1961; Пармузина,1978,1979; Пикулевич,1963 и др.).
Как было показано Б.А. Кудрявцевым (Кудрявцев,1961), возможность и интенсивность промерзания сезонноталого слоя снизу определяется среднегодовой температурой пород. На основании этого он пришел к выводу, что для устойчивого образования сингенетического горизонта с сегрегационным льдом, сформировавшимся за счет промерзания снизу, благоприятны третья и последующие мерзлотно-температурные зоны, т.е. зоны, в которых среднегодовая температура пород ниже -3°С.
Полученная В.А. Кудрявцевым аналитическая зависимость между температурой и льдистостью была использована в последующем Л.Н. Максимовой (Максимова,1973) для решения обратной задачи, т.е. определения среднегодовой температуры формирования пород сингене-
- Київ+380960830922