ABOUT THE MECHANISM OF FORMATION OF MASSIVE ICE BEDS (CRITICAL ANALYSIS OF SEGREGATION MECHANISM)
Abstract
Genesis of large massive ice beds which are widely present on the northern plains of Russia is discussed. Underground ice is a source of all kinds of palaeogeographic information; therefore understanding of its genesis is of particular importance. Massive ice beds are an object of study since the 1960-s but their genesis is still a debatable point. There are several often controversial concepts, from the buried remnants of the ancient glacial cover to the direct submarine formation. According to an earlier concept massive ice beds are formed in the process of epigenetic ground freezing as a result of upward migration of ground water from the deep layers to the freezing level. The so-called segregation mechanism supported by molecular links of water in the ground is a principal one for formation of layered permafrost with texture-forming ice. The article presents a critical analysis of the mechanism in terms of its capability to form heavy ice layers. A lot of experimental data are available now and their analysis proves that molecular links could not support large-distance water migration to the freezing surface. Thus, no long-term constant inflow of water which is a prerequisite of a large ice body formation is possible. The migration flow covers just small distances and is several times interrupted during the ground freezing leading to the formation of dehydration zones. Therefore the mechanism is capable of forming individual ice sub-layers (schliers) within the permafrost rather than massive ice beds.
References
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.
Review
For citations:
Shpolyanskaya N.A. ABOUT THE MECHANISM OF FORMATION OF MASSIVE ICE BEDS (CRITICAL ANALYSIS OF SEGREGATION MECHANISM). Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 5, Geografiya. 2014;(6):3-9. (In Russ.)
Views:
756
Email this article 
