О МЕХАНИЗМАХ ФОРМИРОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ПЛАСТОВЫХ ЛЬДОВ (КРИТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СЕГРЕГАЦИОННОГО МЕХАНИЗМА

Обсуждается происхождение крупных залежей подземных пластовых льдов, широко развитых на равнинах севера России. Подземные льды содержат большую палеогеографическую информацию, поэтому важно установить их генезис. Пластовые льды изучают с 1960-х гг., но до сих пор их генезис остается дискуссионной проблемой. Существует несколько концепций их генезиса, часто взаимоисключающих, — от утверждения о захоронении остатков древнего покровного оледенения до формирования непосредственно в субмаринных условиях. Согласно одной из ранних концепций пластовые льды формируются при эпигенетическом промерзании грунтов в результате миграции грунтовых вод из глубоких слоев вверх, к фронту промерзания. Это так называемый сегрегационный механизм, поддерживаемый молекулярными связями воды в грунтах, и один из ведущих механизмов формирования слоистых мерзлых толщ с текстурообразующими льдами. Статья посвящена критическому анализу этого механизма с точки зрения его возможности сформировать мощные ледяные пласты. Рассмотрен большой экспериментальный материал, накопившийся к настоящему времени, из анализа которого вытекает, что миграция воды к фронту промерзания под действием молекулярных связей невозможна на большое расстояние, следовательно, невозможен длительный непрерывный подток воды, необходимый для роста крупного ледяного тела. Миграционный поток возможен только на небольшое расстояние, он многократно прерывается во время промерзания грунта, что обусловливает возникновение зон иссушения. С помощью этого механизма возможно формирование отдельных ледяных прослоев (шлиров), пронизывающих мерзлые грунты, но не формирование пластовых льдов.

1. Баулин В.В., Белопухова Е.Б., Дубиков Г.И., Шмелев Л.Н. Геокриологические условия Западной Сибири. М.: Наука, 1967. 178 с.

2. Борозинец В.Е., Фельдман Г.М. Вакуумно-фильтрационный механизм образования мощных шлиров льда // Проблемы криолитологии. Вып. 9. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1981. С. 165—178.

3. Видяпин И.Ю., Чеверев В.Г. Влагопроводность промерзающих засоленных грунтов // Криосфера Земли. 2008. Т. 12, № 4. С. 43—45.

4. Втюрин Б.И. Подземные льды СССР. М.: Наука, 1975. 215 с.

5. Гасанов Ш.Ш. Криолитологический анализ. М.: Наука, 1981. 193 с.

6. Голубев В.И. Роль морских гидродинамических процессов в формировании пластовых на арктическом побережье // Мат-лы гляциол. исслед. 2007. Вып. 102. С. 32—40.

7. Гречищев С.Е., Шешин Ю.Б., Гречищева О.В. Моделирование сегрегационного формирования подземных пластовых льдов в различных геологических условиях // Криосфера Земли. 2000. Т. 4, № 4. С. 57—66.

8. Григорьев Н.Ф. Влияние подземных вод и экзогенных факторов на формирование азональных мерзлотных условий в районах Приенисейского севера // Гидрогеологические условия мерзлой зоны. Якутск, 1976.

9. Дубиков Г.И. Состав и криогенное строение мерзлых толщ Западной Сибири. М.: ГЕОС, 2002. 245 с.

10. Ершов Э.Д. Влагоперенос и криогенные текстуры в дисперсных породах. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1979. 213 с.

11. Жесткова Т.Н. Формирование криогенного строения грунтов. М.: Наука, 1982. 215 с.

12. Каплянская Ф.А. Пластовые залежи подземных льдов в ледниковых отложениях на западном побережье п-ова Ямал у пос. Харасовей // Пластовые льды криолитозоны. Якутск, 1982. С. 71—80.

13. Кинд Н.В. Геохронология позднего антропогена по изотопным данным. М.: Наука, 1974. 216 с.

14. Кузнецова Т.П., Рогов В.В., Шполянская Н.А. Верхнеплейстоценовый этап криолитогенеза на восточной окраине севера Западной Сибири // Развитие криолитозоны Евразии в верхнем кайнозое. М.: Наука, 1985. С. 52—67.

15. Попов А.И. О субмаринном типе криодиагенеза // Инж. геология. 1991. № 6. С. 49—55.

16. Рогов В.В. Основы криогенеза. Новосибирск: ГЕО, 2009. 195 с.

17. Соломатин В.И. Физика и география подземного оледенения. Новосибирск: ГЕО, 2013. 266 с.

18. Сумгин М.И. Вечная мерзлота почвы в пределах СССР. М.: Изд-во АН СССР, 1937.

19. Тарноградский В.Д. О происхождении пластовых залежей подземных льдов на Карском побережье полуострова Ямал // Пластовые льды криолитозоны. Якутск, 1982. С. 80—89.

20. Тумель В.Ф. Игарское опытное подземелье в вечномерзлой толще. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1945.

21. Файнер Ю.Б., Файнер Т.Г. Некоторые аспекты палеогеографии верхнего плейстоцена северо-запада Средней Сибири // Развитие природы территории СССР в позднем плейстоцене и голоцене. М.: Наука, 1982.

22. Фельдман Г.М. Передвижение влаги в талых и промерзающих грунтах. Новосибирск: Наука, 1988. 258 с.

23. Чеверев В.Г. Природа криогенных свойств грунтов. М.: Научный мир, 2004. 235 с.

24. Шполянская Н.А. Особенности льдообразования в четвертичных ленточных глинах района Игарки (на основе структурного и текстурного анализа мерзлой толщи) // Подземный лед. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1965. С. 141—156.

25. Шполянская Н.А. Криогенное строение дислоцированных толщ с пластовыми льдами как показатель их генезиса (север Западной Сибири) // Криосфера Земли. 1999. Т. 3, № 4. С. 61—70.

26. Шполянская Н.А. Особенности криолитозоны западного сектора Арктики в системе шельф—суша // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2010. № 6. С. 50—57.

27. Шполянская Н.А., Стрелецкая И.Д. Генетические типы пластовых льдов и характер их распространения в Российской Субарктике // Криосфера Земли. 2004. Т. 8, № 4. С. 56—71.

28. Astakhov V.I. Pleistocene glaciations of northern Russia — a modern view // Boreas. 2012. Vol. 10. P. 1—24.

29. Beskow G. Tjaibildingen och Tjallyftnigen med aerskild Hanyan till Vagar och jarnvagar // Sver. undersockn. Stockholm. Ser. C. 1935. N 375.

30. Mackay J.R. The origin of massive ice beds in permafrost; Western Arctic Coast, Canada // Can. J. Earth Sci. 1971. Vol. 8, N 4. P. 397—422.

31. Solomatin V.I., Cho Chou Zhou. Water migration and ice segregation in transition zone between melt and frozen ground // Permafrost and Periglacial Processes. 1994. N 3. P. 4.

32. Taber S. Perenialy frozen ground in Alaska, its origin and history // Bull. Geol. Soc. Amer. 1943. Vol. 54.